【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及分离器研发，具体是一种带圆弧疏水钩的双流道防冰叶片分离器。
技术介绍
1、惯性级叶片式气液分离器因其结构简单、性能优越等优点被广泛应用于工业生产中，特别是发电用燃气轮机常用其去除夹杂在空气中小液滴，其作用机理为：当通过叶片分离器流道弯曲处的气流方向发生突变时，液滴在大的惯性力作用下脱离气流运动方向并撞击壁面，聚集成较大液滴后沿着壁面疏水槽结构从气液分离器流出，完成气液分离。
2、目前，叶片式气液分离器型号众多，按叶片线形可分为流线形、折线形以及梯形叶片分离器，按有无疏水钩结构可分为无钩、单钩以及双钩叶片分离器。随着各领域对叶片分离器分离性能的要求不断提高，对传统惯性级叶片气液分离器的优化工作亟需解决。然而，现阶段关于叶片分离器性能提升的工作大多停留在叶片线形优化与疏水钩数量、大小和结构的改变，比如公告号cn105749628b、公告日2018年1月19日、名称为一种汽水分离波纹板及分离器的中国专利技术专利，其采用两块无钩波纹板及若干连接板构成双层空心板结构的疏水槽，该疏水槽较长的内流道设计增大了排水槽有效流通面积以提高波纹板分离器的疏水能力；少有的技术层面优化也仅是在叶片分离器疏水槽处覆盖一层亲水涂层以增强该位置的液滴分离能力，比如公告号cn220096623u、公告日2023年11月28日、名称为一种可降低流阻的内嵌疏水槽流线形惯性级叶片的中国技术专利，其在疏水槽内表面均设有亲水涂层以防止二次夹带现象发生。
3、然而，现有的叶片式气液分离器内流道空间有限，其气液分离区域主要分布在疏水钩形成
技术实现思路
1、为解决
技术介绍
存在的不足，本专利技术提供一种带圆弧疏水钩的双流道防冰叶片分离器，其采用梯形叶片板和l形叶片板复合形成的叶片单元具有双流道结构，面积增大后的叶片壁面不仅有助于增大液滴撞击壁面的碰撞机率，还能加强对液滴的补集能力以提高气液分离效率，通过嵌入加热片提高寒冷工况的适用性，有效避免结冰问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采取下述技术方案：一种带圆弧疏水钩的双流道防冰叶片分离器，包括多个并列排布的叶片单元，每相邻两个所述叶片单元之间形成第一流道，叶片单元由梯形叶片板和l形叶片板复合而成，所述梯形叶片板主体按照等腰梯形除下底以外的线形进行构造，且其迎风侧的腰线底端一体设置入口导流段，所述入口导流段沿梯形叶片板的下底方向进行外延，所述l形叶片板间隔设置在梯形叶片板的上底一侧且其两支臂分别与梯形叶片板的两腰线平行排布，l形叶片板夹角位置外侧一体设置第一疏水钩，所述第一疏水钩开口朝向迎风侧且其内部空间形成第一疏水槽，l形叶片板与梯形叶片板之间的间隔形成第二流道，l形叶片板邻近入口导流段一侧支臂端部与梯形叶片板对应的腰线底端之间形成第二流道进气口，l形叶片板另一侧支臂与梯形叶片板对应的腰线底端连接为一体并开设第二流道出气口，且l形叶片板另一侧支臂端部进行外延并向内侧弯折设置第二疏水钩，所述第二疏水钩内部空间形成第二疏水槽，第二疏水钩外侧沿入口导流段反方向一体设置出口导流段，第一疏水钩尖端及位于迎风侧的梯形叶片板的腰线和l形叶片板的支臂内部分别嵌入设置条形加热片。
3、进一步的，所述第二流道进气口的中心线与入口导流段之间以及所述第二流道出气口的中心线与出口导流段之间均呈135°夹角，且第二流道出气口与第二流道进气口尺寸一致。
4、进一步的，所述l形叶片板另一侧支臂内壁邻近第一疏水钩位置一体设置气体整流锯齿，所述气体整流锯齿的锯齿结构之间等距排布。
5、进一步的，所述梯形叶片板和l形叶片板采用3d打印技术一体加工制成，并对叶片单元所有弯折位置进行倒圆角处理。
6、进一步的，所述入口导流段端部包装固定设置u形加热片。
7、进一步的，所述入口导流段两侧壁相邻u形加热片位置分别涂覆设置疏水涂层。
8、进一步的，所述梯形叶片板在迎风侧的腰线的外壁以及上底和另一侧腰线的内外壁分别涂覆设置亲水涂层。
9、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的l形叶片板由折线形叶片分离器优化而成，此外在l形叶片板内侧增添了梯形叶片板结构，并且二者之间形成第二流道，这种结构形式不仅能增大叶片壁面面积，提高夹杂在气体内液滴与叶片壁面的碰撞机率以提高气液分离效率，与相邻两个叶片单元之间的第一流道组合形成双流道结构，增大了第一疏水槽和第二疏水槽的有效疏水面积，提高了疏水槽对细小液滴补集能力，从而进一步提升分离器的疏水能力，叶片单元整体采用3d打印技术一体加工制成，并在所有弯折位置进行倒圆角处理，既避免了传统焊接形式材料氧化后的结垢危害，又减少了结构整体对空气的流动阻力，通过嵌入加热片提高寒冷工况的适用性，可以使部分撞击在迎风侧壁面上的液滴蒸发以提高气液分离性能，而且有效避免了分离器在寒冷工况下的结冰问题，在梯形叶片板的入口导流段端部涂覆疏水涂层，可保证液滴不聚集于进气边缘冷凝结冰，并改变该区域内液滴的运动方向，在梯形叶片板除迎风面区域涂覆亲水涂层，有利于撞击在叶片壁面上的液滴聚集成大液滴后进行排出，整体具有气液分离效率高、可防冰、易于加工、使用寿命长的特点。
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1.一种带圆弧疏水钩的双流道防冰叶片分离器，包括多个并列排布的叶片单元，每相邻两个所述叶片单元之间形成第一流道(2)，其特征在于：叶片单元由梯形叶片板(14)和L形叶片板(15)复合而成，所述梯形叶片板(14)主体按照等腰梯形除下底以外的线形进行构造，且其迎风侧的腰线底端一体设置入口导流段(1)，所述入口导流段(1)沿梯形叶片板(14)的下底方向进行外延，所述L形叶片板(15)间隔设置在梯形叶片板(14)的上底一侧且其两支臂分别与梯形叶片板(14)的两腰线平行排布，L形叶片板(15)夹角位置外侧一体设置第一疏水钩(4)，所述第一疏水钩(4)开口朝向迎风侧且其内部空间形成第一疏水槽(5)，L形叶片板(15)与梯形叶片板(14)之间的间隔形成第二流道(3)，L形叶片板(15)邻近入口导流段(1)一侧支臂端部与梯形叶片板(14)对应的腰线底端之间形成第二流道进气口(12)，L形叶片板(15)另一侧支臂与梯形叶片板(14)对应的腰线底端连接为一体并开设第二流道出气口(13)，且L形叶片板(15)另一侧支臂端部进行外延并向内侧弯折设置第二疏水钩(7)，所述第二疏水钩(7)内部空间形成第二疏
2.根据权利要求1所述的一种带圆弧疏水钩的双流道防冰叶片分离器，其特征在于：所述第二流道进气口(12)的中心线与入口导流段(1)之间以及所述第二流道出气口(13)的中心线与出口导流段(9)之间均呈135°夹角，且第二流道出气口(13)与第二流道进气口(12)尺寸一致。
3.根据权利要求1或2所述的一种带圆弧疏水钩的双流道防冰叶片分离器，其特征在于：所述L形叶片板(15)另一侧支臂内壁邻近第一疏水钩(4)位置一体设置气体整流锯齿(6)，所述气体整流锯齿(6)的锯齿结构之间等距排布。
4.根据权利要求3所述的一种带圆弧疏水钩的双流道防冰叶片分离器，其特征在于：所述梯形叶片板(14)和L形叶片板(15)采用3D打印技术一体加工制成，并对叶片单元所有弯折位置进行倒圆角处理。
5.根据权利要求1所述的一种带圆弧疏水钩的双流道防冰叶片分离器，其特征在于：所述入口导流段(1)端部包装固定设置U形加热片(17)。
6.根据权利要求5所述的一种带圆弧疏水钩的双流道防冰叶片分离器，其特征在于：所述入口导流段(1)两侧壁相邻U形加热片(17)位置分别涂覆设置疏水涂层(11)。
7.根据权利要求6所述的一种带圆弧疏水钩的双流道防冰叶片分离器，其特征在于：所述梯形叶片板(14)在迎风侧的腰线的外壁以及上底和另一侧腰线的内外壁分别涂覆设置亲水涂层(10)。
...【技术特征摘要】
1.一种带圆弧疏水钩的双流道防冰叶片分离器，包括多个并列排布的叶片单元，每相邻两个所述叶片单元之间形成第一流道(2)，其特征在于：叶片单元由梯形叶片板(14)和l形叶片板(15)复合而成，所述梯形叶片板(14)主体按照等腰梯形除下底以外的线形进行构造，且其迎风侧的腰线底端一体设置入口导流段(1)，所述入口导流段(1)沿梯形叶片板(14)的下底方向进行外延，所述l形叶片板(15)间隔设置在梯形叶片板(14)的上底一侧且其两支臂分别与梯形叶片板(14)的两腰线平行排布，l形叶片板(15)夹角位置外侧一体设置第一疏水钩(4)，所述第一疏水钩(4)开口朝向迎风侧且其内部空间形成第一疏水槽(5)，l形叶片板(15)与梯形叶片板(14)之间的间隔形成第二流道(3)，l形叶片板(15)邻近入口导流段(1)一侧支臂端部与梯形叶片板(14)对应的腰线底端之间形成第二流道进气口(12)，l形叶片板(15)另一侧支臂与梯形叶片板(14)对应的腰线底端连接为一体并开设第二流道出气口(13)，且l形叶片板(15)另一侧支臂端部进行外延并向内侧弯折设置第二疏水钩(7)，所述第二疏水钩(7)内部空间形成第二疏水槽(8)，第二疏水钩(7)外侧沿入口导流段(1)反方向一体设置出口导流段(9)，第一疏水钩(4)尖端及位于迎风侧的梯形叶片板(14)的腰线和l形叶片板(15)的支臂内部分别嵌入设置条形加热片(16)。
【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓刚，周欢，孙海锋，王忠义，张谦，赵晨希，王宇航，顾远琪，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：
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