CN108290088B - 用于分离悬浮在流体中的颗粒的***中的管道以及设计这种管道的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了用于分离悬浮在流体中的颗粒的***中的管道以及用于设计这种管道的方法。该管道包括至少一个俘获凹陷部分，该俘获凹陷部分具有沿着限定流体流动方向的弯曲中心线延伸的主通道，以及一个或多个俘获隔室，该一个或多个俘获隔室被配置用于俘获至少一部分颗粒并沿着中心与主通道共同延伸线。主通道和至少一个隔室在垂直于中心线截取的俘获凹陷部分的横截面中如下：主通道具有由至少四个通道壁限定的基本多边形形状，至少四个通道壁包括外通道壁、内通道壁、上通道壁和下通道壁；并且俘获隔室从内道壁和外通道壁中的至少一个突出而远离中心线，并且具有大致平行于以相同方式取向的主通道的对应壁的隔壁，隔壁的面积小于主通道的面积。

Description

用于分离悬浮在流体中的颗粒的***中的管道以及设计这种 管道的方法
技术领域
本公开的主题涉及分离悬浮在流体中的颗粒的领域，更具体地涉及在弯曲的管道内基本分层流体流中的这种颗粒的静态分离。
背景技术
例如在US 8,276,760，US 8,869,987和US 8,875,903中公开了用于从沿着弯曲管道流动的悬浮液中去除颗粒或絮状物元件并且通过不同的通道输出流体和分离的颗粒的本公开主题所涉及的类型的***。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了用于分离悬浮在流体中的颗粒的***中的管道，所述管道包括至少一个俘获凹陷部分，所述俘获凹陷部分具有沿着限定流体流动方向的弯曲的中心线延伸的主通道，以及一个或多个俘获隔室，所述俘获隔室被配置用于俘获所述颗粒的至少一部分并且沿着中心线与主通道共同延伸，主通道和至少一个隔室在垂直于所述中心线截取的俘获凹陷部分的横截面中如下：
-主通道具有由至少四个通道壁限定的基本多边形形状，所述至少四个通道壁包括外通道壁、内通道壁、上通道壁和下通道壁；以及
-所述俘获隔室从所述内通道壁和外通道壁中的至少一个突出而远离所述中心线，并且具有大致平行于以相同方式取向的所述主通道的对应壁的隔壁，所述隔室的面积小于所述主通道的面积。
主通道和/或俘获隔室在上述横截面中使得在其内壁和外壁之间的尺寸基本上大于其下壁和上壁之间的尺寸。俘获隔室还可以具有多个相互垂直的壁的阶梯构造。
管道至少可以沿其一些部分呈拱形或螺旋状。在这种情况下，俘获凹陷部分可以构成螺旋或圆的转弯的至少一部分。
所述管道还可以包括在所述俘获凹陷部分上游的至少一个基本通道部分，所述基本通道部分至少在其与所述俘获凹陷部分合并的区域处具有与俘获凹陷部分的所述主通道的形状和尺寸相同的形状和尺寸。
所述管道还可以包括至少一个分隔部分，所述分隔部分包括主通道和与所述分隔部分上游的所述俘获凹陷部分类似的俘获隔室，并且还包括沿着所述分隔部分的长度延伸的至少一个分隔壁并设置在主通道的外壁或内壁与中心线之间。该壁可被构造成实现沿着主通道的持续流体流动，同时防止颗粒从俘获凹陷部分运动回到主通道并在分隔部分内流动时被提取。分隔壁可以设置成比中心线更靠近俘获隔室，并且被配置为使得实现沿着主通道并且沿着俘获隔室的持续流体流动，同时防止俘获在该隔室内的颗粒运动回到主通道。
所述管道可以包括用于在其中接收来自外部源的流体的入口，并且所述主通道和所述俘获凹陷部分或所述分隔部分的隔室中的每一个可以包括其自己的用于从其排出流体的出口。
根据本公开主题的另一方面，提供了用于分离悬浮在流体中的颗粒的***中的管道，所述管道沿着限定流体流动方向的弯曲中心线延伸并且包括至少一个节段，所述多边形由至少四个管道壁限定，所述四个管道壁包括外管道壁、内管道壁、上管道壁和下管道壁，在穿过所述中心线的节段的第一横截面中，所述节段的内管道壁和外管道壁中的至少一个具有轮廓，在与第一横截面垂直并包括中心线的第二横截面中，该第二横截面由相应的壁和中心线之间的变化的距离限定。
内壁和外壁中的至少一个的轮廓可以具有起伏形状，例如，正弦曲线。
另外，根据该方面的管道可以具有上面关于根据本公开主题的第一方面的管道所描述的特征。
根据本公开主题的另一方面，提供了使用配备有流动分析和颗粒追踪分离软件的计算机来设计用于分离悬浮在流体中的颗粒的***的管道的方法，所述方法包括：
(a)在所述计算机中输入初始过程参数，所述初始过程参数至少包括要在所述管道中接收的流体和颗粒的参数以及流体与要从所述管道排出的颗粒之间的期望分离程度；
(b)在所述计算机中输入所述管道的初始参数，所述管道沿着限定流体流动方向的弯曲中心线延伸并具有在垂直于所述中心线的管道的横截面中由至少四个管道壁限定的多边形形状，所述至少四个管道壁包括外管道壁、内管道壁、上管道壁和下管道壁；
(c)由所述计算机基于所述初始过程参数执行流动分析，所述流动分析至少包括沿着所述管道的流动的流速和压力分布；
(d)通过所述计算机对具有步骤(c)中获得的参数的流体的流动进行颗粒追踪分析；
(e)与步骤(d)中的颗粒追踪分析相对应地调整管道参数，所述管道参数至少包括所述管道的几何形状的局部变化；
(f)对于步骤(e)中调节了所述管道参数的管道，执行与步骤(c)和(d)类似的步骤(c')和(d')，直到获得实现期望分离程度的管道的最终调节参数；以及
(g)以适用于生产所述管道的方式输出所述管道的最终调整参数。
该方法可用于设计具有上述管道的任何特征和/或在实施方案的详细描述中描述的管道。
例如，上述步骤(e)中涉及的几何形状的局部变化的方法可以包括改变管道的至少一部分以变成具有主通道以及一个或多个俘获隔室的俘获凹陷部分，俘获隔室构造成俘获所述颗粒的至少一部分并且沿所述中心线与所述主通道共同延伸，所述主通道和至少一个所述隔室在垂直于所述中心线截取的所述俘获凹陷部分的横截面中如下：
-所述主通道具有由至少四个通道壁限定的基本多边形形状，所述至少四个通道壁包括外通道壁、内通道壁、上通道壁和下通道壁；以及
-所述俘获隔室从所述内通道壁和外通道壁中的至少一个突出而远离所述中心线，并且具有大致平行于以相同方式取向的所述主通道的对应壁的隔壁，所述隔室的面积小于的主通道的面积。
附加地或可替代地，上述步骤(e)中所提到的几何形状的局部变化可以包括：将管道的节段的内管道壁和外管道壁中的至少一个改变成具有包括所述中心部分并穿过内壁和外壁的横截面中的轮廓，所述轮廓由对应的壁和所述中心线之间的变化的距离限定。
上述方法可以构成具有最终管道参数的管道的生产过程的部分。
根据本发明的另一方面，提供了具有能够通过使用上述方法设计管道而获得的构造的管道。
根据上述方面中的任何一个的管道可以用于分离悬浮在流体中的颗粒的任何***中，并且特别地，在静态***中，其没有活动地操作以提供分离的移动部件或其他部件，这使得降低了非静态***中典型的成本和故障率。
附图说明
为了更好地理解本文公开的主题并且举例说明如何在实践中实施，现在将参照附图仅通过非限制性实施例的方式来描述实施方案，其中：
图1示出了可以至少部分地根据本公开主题的任何实施方案设计的螺旋管道的一个实施例；
图2A和图2B分别是根据本公开的主题的基本通道部分和俘获凹陷部分的一个实施例的示意性等距视图，基本通道部分和俘获凹陷部分中每一个都可以构成管道的部分；
图3是能够构成根据本公开主题的管道的部分的俘获隔室部分的另一实施例的示意性截面图；
图4A是能够构成根据本公开主题的管道的部分的分隔的俘获凹陷部分的一个实施例的示意性截面图；
图4B是图4A中示出的分隔的俘获凹陷部分内流动的流体中的颗粒的可能的分布的示意图；
图4C是可以构成根据本公开主题的管道的部分的分隔部分的另一实施例的示意性截面图；
图4D是图4C中所示的分隔的俘获凹陷部分内流动的流体中的颗粒的可能的分布的示意图；
图5是根据本公开主题的另一实施方案的管道的部分的示意性等距视图；
图6示出了由多个互连的颗粒分离***构成的***的实施例；
图7是示意性地示出根据本公开主题的可以设计管道的方法的实施例的框图；以及
图8是根据本公开主题的一个实施方案的可以在方法中使用的颗粒追踪模拟的实施例。
具体实施方式
根据本公开主题的用于分离悬浮在流体中的颗粒的静态***中的管道可以具有多种类型的管道部分，其中至少一些管道部分可以是弯曲的。根据需要，每种类型的管道部分可以沿管道长度的一部分延伸，以便控制流动参数，从而便于流体中提取所需的颗粒的积聚。
由于管道的弯曲形状及其空间构造而作用于流体流内的颗粒的机械力，具有相似参数的颗粒倾向于遵循流内的类似轨迹，其可以接近或远离给定管道的壁。假设管道沿其长度的至少部分是拱形的或螺旋形的，并且具有相应的外壁和内壁，较重或较大的颗粒将通常倾向于沿着管道的外壁流动，较轻或较小的颗粒倾向于在管道的内壁附近流动。
管道可以具有对应于流动方向的中心线，在垂直于该中心线的横截面中的基本多边形形状，可以包括沿着中心线的不同段延伸的直的或弯曲的部分，并且可以被配置为提供至少沿着这些部分中的一些部分的流体的期望的层流。在上述横截面中，管道的多边形形状可以使得内壁和外壁之间的管道尺寸基本上大于上壁和下壁之间的管道尺寸。具体而言，前者和后者尺寸之比可以是至少5：1，更特别是至少10：1，还更特别是至少15：1。
管道部分可以在垂直于中心线截取的截面中和/或沿着垂直于内管道壁和外管道壁的中心线截取的截面中的形状不同。另外或可选地，它们也可以根据中心线的形状而不同，例如，其曲率半径，和/或根据沿着中心线的延伸而不同。因此，在管道或其具有曲率半径的部分中，不同的部分可以具有不同的角跨度。通常，管道部分的角跨度可以不小于25度。在具有基本上扁平螺旋的一个或多个转弯的管道中，例如，如图1所示，与不同转弯有关的管道部分将具有不同的曲率半径。每种类型的管道部分可以沿着管道的长度出现不止一次，具有相同或不同的各种横截面形状和尺寸。根据本公开主题的一个方面，当设计管道时，可以使用这些差异来使得颗粒在管道内遵循期望的轨迹。
在图1的实施例中，管道100具有入口101和出口102以及在其间延伸的螺旋中心线X，并且其可以沿着该中心线被分割成各种类型的部分，诸如下面更详细描述的基本通道部分、俘获凹陷部分和分隔部分，或具有不同几何形状/尺寸的相同类型的部分。每个部分在过渡位置103之间延伸，并且由其角跨度L和曲率半径R限定，角跨度L和曲率半径R可以被选择为在该部分内实现流体流动的所期望的流体动力学性能，并且特别是根据预定计划实现待分离颗粒所期望的流体动力学性能，预定计划可以例如如下所述地生成。
在图2A中示出了基本通道部分8的一个实施例，其在与中心线垂直的平面中具有基本矩形的横截面形状，分别由四个通道壁限定：外通道壁3和内通道壁5，以及下通道壁2和上通道壁4。一个基本通道部分可以例如从管道入口101沿其第一转弯的部分延伸。
在操作中，在具有悬浮颗粒的流体沿着弯曲的基本通道部分的流动过程中，作用在颗粒上的是惯性力和向心力。由于惯性动量，颗粒往往会保持运动的方向，而由于向心力的作用，往往会向内迁移到曲率中心。一般来说，重的和大的颗粒将倾向于移动到管道的外通道壁附近，轻的和小的颗粒将被流体推向内通道壁。
因此，在基本通道部分下游并且在外通道壁和/或内通道壁附近设置俘获凹陷部分可以便于将如上所述分布的颗粒积聚在所述俘获凹陷部分中，同时减少伴随这些颗粒的流体的量。因此，俘获凹陷部分可以包括至少沿着基本通道部分的大部分横截面区域的主通道，任选地构成上述基本通道部分的延续部分，以及至少一个与第一通道部分合并且共同延伸的隔室，所述隔室被构造成在其中容纳至少一种类型的颗粒。
这种俘获凹陷部分的一个实施例是图2B所示的俘获凹陷部分10。俘获凹陷部分包括主通道11和沿中心线X与主通道11共同延伸的俘获隔室12。在该实施方案中，主通道11具有由四个通道壁限定的矩形形状：外通
道壁3和内通道壁5以及下通道壁2和上通道壁4。俘获隔室12从内通道壁5远离中心线X突出，并且具有大致平行于以相同方式取向的主通道的相应壁的隔壁6,7,2。即，隔壁6,7,2与相应的通道壁4,5,2平行或重合。隔室12的面积小于主通道11的面积，并且其一些壁的长度更短比主通道的相应的壁的长度更短。隔室内壁和外壁之间的隔室的尺寸可以基本上大于其上壁和下壁之间的尺寸。具体而言，前者和后者尺寸之比可以是至少5：1，更特别是至少10：1，还更特别是至少15：1。
在单个俘获凹陷部分可以有多个隔室。因此，图3示出了俘获凹陷部分20的实施例的横截面，其与俘获凹陷部分10的不同之处在于具有两个俘获隔室，内俘获隔室21和外俘获隔室22，每个从相应的壁突出。每个隔室21和22的面积小于主通道11的面积，并且它们的一些壁的长度比主通道的相应壁的长度短。
如图2B所示的隔室12和如图3所示的隔室21的隔室与通道11的内壁相关联，将捕获由于施加在轻而小的颗粒上的向心力而移动和聚集的颗粒。图3中的隔室22将捕获由于施加在重且大的颗粒上的惯性力而移动和聚集的颗粒。
俘获隔室12,21和22中的每个可以具有不同于图2B或图3所示的配置。例如，它们可以位于沿着主通道的内壁或外壁的不同高度处，它们的宽度或长度可以变化，并且例如在隔室具有台阶形状的情况下，壁的数量可以改变。
俘获的颗粒可以直接从俘获隔室或在被引导到分隔部分之后从***中提取出来。
整个管道上可以构造有一个或多个分隔部分，每个分隔部分位于不同的位置，并且可以在主通道内的分区定位上不同。分隔部分可以构造成在俘获凹陷部分下游或基本通道部分下游，每个部分都针对预期具有某些颗粒积聚的区域。
然后，可以例如通过沿着通道放置的一些出口端口来提取在分隔的通道内俘获的颗粒。其余的流体继续在主通道内流动。随着流体越过提取点，可以通过额外的管道部分对管道的横截面和中心线曲率进行改变，以便改变流体流动动态。这将导致额外的颗粒积聚在管道的特定区域内，接着添加新的分隔部分以捕获这些颗粒。这种积聚和提取颗粒的过程可沿管道重复所需的次数。可以在多个地方提取相同类型的颗粒，以捕获从上游提取物逃逸的那些颗粒。
分隔部分的实施例如图4A和4B所示，其中分隔部分30被示出为除了主通道11和俘获隔室21和22之外，还包括由两个壁31和32构成的两个分隔区域33和34，分隔区域33和34在主通道的上壁和下壁之间延伸并沿着分隔部分的长度延续，以使沿着主通道和沿着俘获隔室的流体流动能够继续，同时防止俘获在隔室内的颗粒返回到主通道。每个分隔壁的位置被构造成允许俘获积聚在俘获隔室中的颗粒，同时将其他流体保留在分隔区域之外。例如，在图4A和4B中，两个分隔壁31和32位于隔室附近，以允许更多的清洁流体保留在主通道内。
在另一个实施例中，如图4C和图4D所示，分隔部分40具有多个分隔区域41至44，分隔区域41至44由壁46至49分隔开，分隔区域41至44在主通道的上壁和下壁之间并且沿着分隔部分40的长度延伸。这种构造允许将流体分离成沿着主通道将具有不同的积聚区域的多种类型的颗粒。
除了上面描述的管道部分的结构之外，或者作为另外一种选择，根据本公开主题的管道的管道的至少一个节段中可以具有内壁和外壁，内壁和外壁中至少一个在穿过中心线并且横过壁的节段的横截面中具有由所述对应的壁和所述中心线之间的变化的距离限定的轮廓。这些变化可以帮助控制流体的速度，保持通道内的层流特性，特别是积聚悬浮在其中的颗粒。
图5中示出了一个这样的节段的实施例，其中节段50具有内管道壁55和外管道壁53，内管道壁55和外管道壁53在穿过中心线X并横过壁55和53的横截面中具有由相应的壁和中心线之间的变化的距离限定的轮廓。更具体地说，内壁55和外壁53中的每一个具有起伏形状。
具有由如上所述的部分形成的管道的多个颗粒分离***可以组合使用，例如，如图6所示。管道的至少一部分可以分别将进入的流体分到三个通道中，一个是主通道，另两个是俘获凹陷部分和分隔部分。后者部分构造成输出由此俘获的颗粒，而主通道构造成将剩余流体供给到下一个分离***中，直到期望的分离完成。
在操作中，流体204流过通道202进入如上所述的第一分离***206，其中一些颗粒被俘获并被提取到输出通道210中并且其它颗粒进入通道208中，而剩余物流体232作为输出流出。因此，来自输出通道210的流体流入第二分离***212，并使用俘获隔室部分和分隔部分处理成输出234，而输出通道214将流体引导到分离***218中，在分离***218中使用俘获隔室部分和分隔部分处理流体成输出242,244,246。输出通道208内的流体进入分离***216并使用俘获隔室部分和分隔部分处理成输出226,228,230。
根据目前描述的主题的管道可以与包含各种类型和特征的颗粒的流体一起使用。如上所述，颗粒可以是悬浮在流体中的固体、液体或气体颗粒的形式，并且需要至少部分地通过俘获隔室和可选的分隔部分分离。为了确定在设计管道时要放置一个或多个俘获隔室和分隔部分的位置，可以使用计算机实现的方法，下面参考图7描述其一个实施例。为了执行这样的方法，计算机应配备有适当的软件，以执行下面步骤3和4中所述的流动分析和颗粒追踪模拟。
在步骤1中，在计算机中输入初始过程参数，包括流体的参数，悬浮在流体中的颗粒的参数，流动参数以及流体和待排出颗粒之间的期望分离程度。
流体参数可以包括流体在进入管道或沿着管道流动时预期具有的粘度、速度、温度和压力。另外，初始过程参数可以包括由所需的操作环境和工作标准规定的操作参数。
悬浮在流体内的颗粒的初始参数可以至少包括它们的尺寸、比重和性质。例如：颗粒的比重可以高于承载流体的比重，然而，当它被一层空气覆盖时，空气对降低颗粒加空气的总比重的影响可以是实质性的。
在步骤2中，根据初始工艺条件选择基本管道参数。基本管道参数至少涉及管道的基本几何形状并且可以包括管道的尺寸，例如其沿着限定流体流动方向的管道的中心线的长度，沿着中心线的管道轮廓曲率，计划出口，在垂直于中心线的横截面上截取的横截面中的管道形状，以及在该横截面中的管道宽度和高度。
在步骤3中，对当以步骤1中获得的初始工艺参数进入管道的流体沿着具有在步骤2中定义的基本管道参数的管道流动时所具有的流进行流动分析；流动分析至少可以提供对沿管道发展的速度和压力分布的评估，并计算出颗粒在管道内花费的时间。
在步骤4中，对具有步骤1中得到的初始参数的颗粒进行颗粒追踪模拟，研究其在上述步骤3中分析的流中的行为。该分析可以提供关于具有在步骤2中定义的基本参数的管道中的颗粒分布的信息，可以在管道中获得的分离百分比，管道轮廓的效率以及沿着管道花费的时间。通过分析模拟结果，可以瞄准可以在管道中形成俘获凹陷部分和分隔部分的潜在的位置。
图8示意性地示出了对于流体为水且颗粒为沙尘的螺旋状管道获得的这样的结果的实施例。在该管道中，L1和L2是在管道的外壁上具有俘获隔室以便俘获沿着该壁积聚的显示的颗粒的候选区域的实施例。另外，例如，可以在L1和L2之间添加俘获隔室，以控制流以加速颗粒向外壁的积聚。
在步骤5中，基于颗粒追踪模拟来更新管道参数。更新的参数可以包括管道几何形状的整体或局部变化，例如在其不同的横截面中结合俘获隔室和可选的分隔部分和/或改变管道基本通道的尺寸和/或管道的长度/或其管道部分的曲率。
在步骤6和7中，流动分析和颗粒追踪模拟与步骤4和5中执行的流动分析和颗粒追踪模拟类似，并且如果没有达到期望的分离程度，则步骤5,6和7再次执行所需的多次直到所分析的分离程度对应于期望的分离程度为止。
在步骤8中，输出管道的几何形状以用于通过本领域已知的任何合适的方法相应地制造管道。

Claims (19)

1.用于分离悬浮在流体中的颗粒的***中的管道，所述管道包括管道部分，所述管道部分在所述管道的横截面中的形状不同，每个部分沿所述管道的长度的部分延伸；所述管道部分包括：
至少一个基本通道部分，其构造成允许所述流体沿流动方向在其中流动；以及至少一个俘获凹陷部分，所述俘获凹陷部分布置在所述基本通道部分的下游，所述俘获凹陷部分具有主通道，所述主通道构成所述基本通道部分的延续并且沿着弯曲中心线延伸，以及一个或多个俘获隔室，所述俘获隔室沿着中心线与主通道共同延伸；
所述基本通道部分没有俘获隔室并且构造成在所述俘获凹陷部分上游的流体流中提供预定颗粒分布，并且所述俘获凹陷部分构造成在其一个或多个俘获隔室中捕获所述颗粒的至少一部分的同时保持所述颗粒分布；
所述主通道和至少一个所述隔室在垂直于所述中心线截取的所述俘获凹陷部分的横截面中如下：
- 主通道具有由至少四个通道壁限定的基本多边形形状，所述至少四个通道壁包括外通道壁、内通道壁、上通道壁和下通道壁；并且
- 所述俘获隔室从所述内通道壁和外通道壁中的至少一个突出而远离所述中心线，并且具有大致平行于以相同方式取向的所述主通道的对应壁的隔壁，所述隔室的面积小于所述主通道的面积；
其中，所述管道还包括至少一个分隔部分，所述至少一个分隔部分具有与所述俘获凹陷部分的那些类似的主通道和俘获隔室，并且所述至少一个分隔部分还包括至少一个分隔壁，所述分隔壁沿着所述分隔部分的长度延伸并且设置在所述主通道的外壁或内壁与所述中心线之间，并且被配置为使得实现沿着所述主通道的持续流体流动，同时防止俘获的颗粒运动返回到所述主通道。
2.根据权利要求1所述的管道，其中，所述隔室的至少一些所述壁的长度比所述主通道的对应壁的长度短。
3.根据权利要求1所述的管道，其中，所述主通道的形状是矩形的，并且使得所述主通道的上通道壁和下通道壁之间的距离比其内壁和外壁之间的距离本质上短。
4.根据权利要求1所述的管道，其中，所述管道的每个部分在过渡位置之间延伸，并且其中在所述基本通道部分和所述俘获凹陷部分之间的这种过渡位置处，所述基本通道部分具有与俘获凹陷部分的主通道的形状和尺寸相同的形状和尺寸。
5.根据权利要求1所述的管道，其中，所述中心线至少沿着所述俘获凹陷部分是拱形的。
6.根据权利要求1所述的管道，其中，所述管道的至少所述俘获凹陷部分被配置成用于保持在所述俘获凹陷部分紧邻上游流体于其中的相同程度的流体层。
7.根据权利要求1所述的管道，其中，所述俘获凹陷部分构成螺旋或者圆的转弯的至少一部分。
8.根据权利要求1所述的管道，其中，所述分隔壁比所述中心线更靠近所述俘获隔室布置，并且被配置为使得实现沿着所述主通道并且沿着所述俘获隔室的持续流体流动，同时防止俘获在所述隔室内的颗粒运动返回到所述主通道。
9.根据权利要求8所述的管道，其中，所述分隔部分包括布置在所述中心线与外通道壁或内通道壁之间的至少两个分隔壁。
10.根据权利要求8所述的管道，其中，每个分隔壁在所述主通道的上通道壁与下通道壁之间延伸。
11.根据权利要求1所述的管道，其中，所述管道包括用于在其中接收流体的入口，并且所述主通道和所述隔室中的每一个包括用于从其排出流体的其自己的出口。
12.根据权利要求1所述的管道，其中，在所述管道的至少一个节段中，在穿过所述中心线并穿过内管道壁和外管道壁的所述节段的横截面中，所述节段的内管道壁和外管道壁中的至少一个具有由对应壁和中心线之间的变化的距离限定的轮廓。
13.根据权利要求12所述的管道，其中，所述内管道壁和所述外管道壁中的至少一个的轮廓具有起伏几何形状。
14.根据权利要求13所述的管道，其中所述起伏几何形状是正弦曲线。
15.使用配备有流动分析和颗粒追踪分离软件的计算机设计用于分离悬浮在流体中的颗粒的***的管道的方法，所述方法包括：
（a）在所述计算机中输入初始过程参数，所述初始过程参数至少包括要在所述管道中接收的流体和颗粒的参数以及流体与要从所述管道排出的颗粒之间的期望分离程度；
（b）在所述计算机中输入所述管道的初始参数，所述管道沿着限定流体流动方向的弯曲中心线延伸并具有在垂直于所述中心线的管道的横截面中由至少四个管道壁限定的多边形形状，所述至少四个管道壁包括外管道壁、内管道壁、上管道壁和下管道壁；
（c）由所述计算机基于所述初始过程参数执行流动分析，所述流动分析至少包括沿着所述管道的流动的流速和压力分布；
（d）通过所述计算机对具有步骤（c）中获得的参数的流体的流动进行颗粒追踪分析；
（e）与步骤（d）中的颗粒追踪分析相对应地调整管道参数，所述管道参数至少包括所述管道的几何形状的局部变化；
（f）对于步骤（e）中调节了所述管道参数的管道，执行与步骤（c）和（d）类似的步骤（c'）和（d'），直到获得实现期望的分离程度的管道的最终调节参数；以及
（g）以适用于生产所述管道的方式输出所述管道的最终调整参数;
其中，所述几何形状的所述局部变化包括改变所述管道的至少一部分以变成具有主通道和一个或多个俘获隔室的俘获凹陷部分，所述俘获隔室被构造用于俘获至少一部分所述颗粒并且沿着所述中心线与所述主通道共同延伸，所述主通道和至少一个所述隔室在垂直于所述中心线截取的所述俘获凹陷部分的横截面中如下：
- 所述主通道具有由至少四个通道壁限定的基本多边形形状，所述至少四个通道壁包括外通道壁、内通道壁、上通道壁和下通道壁；以及
- 所述俘获隔室从所述内通道壁和外通道壁中的至少一个突出而远离所述中心线，并且具有大致平行于以相同方式取向的所述主通道的对应壁的隔壁，所述隔室的面积小于的主通道的面积;
其中，所述管道还包括至少一个分隔部分，所述至少一个分隔部分具有与所述俘获凹陷部分的那些类似的主通道和俘获隔室，并且所述至少一个分隔部分还包括至少一个分隔壁，所述分隔壁沿着所述分隔部分的长度延伸并且设置在所述主通道的外壁或内壁与所述中心线之间，并且被配置为使得实现沿着所述主通道的持续流体流动，同时防止俘获的颗粒运动返回到所述主通道。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述几何形状的所述局部变化包括将所述管道的节段的内管道壁和外管道壁中的至少一个改变成具有包括所述中心部分并穿过内管道壁和外管道壁的横截面中的轮廓，所述轮廓由对应的壁和所述中心线之间的变化的距离限定。
17.根据权利要求15所述的方法，构成具有最终管道参数的管道的生产过程的一部分。
18.具有能够通过根据权利要求15所述的方法获得的构造的管道。
19.根据权利要求18所述的管道，所述管道是如权利要求1至14中任一项所限定的管道。
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