旋流板式气液分离器的放大规律解读
第3卷第5期过程工程学报 Vol.3 No.5 2003年10 月 The Chinese Journal of Process Engineering Oct. 2003
收稿日期:2003–03–12, 修回日期:2003–05–06
基金项目:中国石油化工股份有限公司科技开发资助项目(编号: 300023
作者简介:魏伟胜(1962–, 男, 广东省五华县人, 硕士, 高级工程师, 主要研究催化反应工程, E-mail: weiws@https://www.wendangku.net/doc/373810239.html,.
旋流板式气液分离器的放大规律
魏伟胜,樊建华,鲍晓军, 石冈
[石油大学(北京中国石油天然气集团公司催化重点实验室, 北京 102200]
摘要:对旋流板式气液分离器在3种规模、18种旋流板结构下进行了模型实验研究,考察了旋流板结构参数(径向角、仰角和叶片数量对分离效率和压降的影响,并建立了预测分离器压降的关联式,为旋流板结构参数的确定提供了依据. 工业应用的标定结果表明分离器压降预测式是准确的,它可用于工业气液分离器的放大设计. 关键词:气液分离;旋流板;分离效率;压降
中图分类号:TQ028.4 文献标识码:A 文章编号:1009–606X(200305–0390–06
1前言
旋流板式气液分离器是一种典型的基于离心分离原理的气液分离器[1,2]. 分离器的主体为一圆柱形筒体,上部和下部均有一段锥体,见图1. 在筒体中部放置的锥形旋流板是除雾的关键部件,其结构如图2所示(详细结构可参考文献[3]. 旋流板由许多按一定仰角倾斜的叶片放置一圈,当气流穿过叶片间隙时就成为旋转气流,气流中夹带的液滴在惯性的作用下以一定的仰角射出而被甩向外侧,汇集流到溢流槽内,从而达到气液分离的目的. 叶片在竖直方向的倾斜程度用仰角α表示,在径向的排列方式用径向角β表示. 叶片数量、仰角α和径向角β是旋流板的3个重要参数.
图1 气液分离器结构示意图图2 旋流板结构示意图
Fig.1 Mist swirl separator Fig.2 The structure of the swirl vane
目前工业上广泛应用的各类旋流板式气液分离器的设计和生产技术大多为一些公司的专有或专利技术,有关其结构和设计放大方法的报道很少[4,5]. 为深入了解旋流板式气液分离器的分离机
Inlet
Swirl vane
Exit tube Gas outlet
Cylinder
Liquid
outlet
h
α
β
5期魏伟胜等:旋流板式气液分离器的放大规律
391
理,优化旋流板式气液分离器的结构和操作参数,本文以丙烯腈装置用的旋流板式气液分离器为对象,进行了较为系统的实验研究,以期为旋流板式分离器的开发和工业应用提供必要的基础.
2模型实验装置
实验流程如图3所示. 旋流板的叶片数量若无特别说明,则均为36片. 实验介质为空气–稀盐水体系. 雾滴由空气辅助双流体雾化喷嘴产生. 液流:盐水, 用一小水泵增压注入,注入的盐水量先通过转子流量计进行初步的调节控制,然后再用台秤进行更准确的计量;气流:雾化所需压缩空气,由V–3/10型空气压缩机产生,压缩空气量用LZB 型转子流量计计量. 实验所需的风量较大,在实验中空气压头不需要很大,因此实验采用罗茨风机供风即可,风量用QDF–6型数字式热线风速仪进行测量. 进水和接水的两个水箱都用台秤监测水的进出量.
分离效率是单位时间内捕集的雾滴质量与进入分离器的雾滴质量之比. 由于在造粒时肯定会有部分水以蒸汽形式存在,因此进入喷嘴的液体质量需去除蒸发量后才是雾滴的真实质量. 在空气–盐水系统的实验中,可通过测量进出分离器的盐水浓度来准确测定液体的蒸发量. 气流出口直接进大气,压力降由分离器气体入口处的压力计(或U 型管测得.
实验中,雾滴浓度一般控制在19 g/m 3, 雾滴平均粒径一般在30 μm(它由进入双流道喷嘴的气体和液体流量来控制.
3实验结果与讨论
3.1分离器的最佳空速
空速是指气体通过分离器最大柱体截面时的表观速度,它直接关系到设备的处理量. 空速对分离效率和总压降有明显的影响,是评价分离器操作弹性的主要依据. 图4为不同空速下的分离
图3 实验装置流程示意图
Fig.3 Schematic diagram of experimental apparatus
Dual-flow nozzle
Dual–flow nozzle
392 过程工程学报 3卷
效率,表明对于结构一定的气液分离器有一最佳空速.
表1是筒径D =340 mm 规模下分离器的最佳空速,其中括号内的数是气流通过叶片之间的
理论平均速度. 不难发现,对于一定筒径的分离器,当其它条件不变时,径向角或仰角增大,将造成叶片间的通气面积减小,气流的穿过速度增大,动能因子的增大使得流体的湍流脉动更加剧烈,因此径向角或仰角较大的旋流板对应的最佳气速较小,但通过叶片时的速度却增加.
在3种规模下所做的实验表明,随着筒径的增加, 最佳空速稍有减少,但通过叶片之间的气
流速度却增加. 因此选定空速在5~9 m/s ,通过叶片时的速度在20 m/s 左右时较为合适.
表1 D =340mm 时设备各结构最佳空速
Table 1 Optimal superficial gas velocity at D =340 mm (m/s
Elevation α
Radial angl e β
20
o
30o 40o 40o 45o
50o
9.0(10.7
9.5(14.4 9.0(15.6 8.5(17.5
7.5(16.7
Note: Values in brackets are calculated velocity through vanes.
3.2旋流板结构
旋流板是气液分离器的核心部件,它决定了分离器的分离效率和压降. (1 旋流板仰角对分离效率和压降的影响
表2是φ700 mm 设备在径向角为55o 时,平均分离效率和压降随仰角变化的关系. 由表可见,随着仰角的增大,平均分离效率明显提高,但同时设备压降急剧增大. 综合考虑仰角在30o 为宜.
表2平均分离效率和压降随仰角的变化
Table 2 Effect of elevation on separation efficiency and pressure drop (U =6.36 m/s Elevation α
20o 30 o 40 o Separation efficiency (% 93.9 96.0 98.1 Pressure drop (Pa
760
990
1580
(2 旋流板径向角对分离效率和压降的影响
表3是φ700 mm 设备在仰角为30o 时,平均分离效率和压降随径向角变化的关系. 由表可见,随着径向角的增大,平均分离效率明显提高. 考虑到分离器的允许压降,规模较小的分离器径向角应小一些,规模较大的气液分离器应大一些. 因此旋流板径向角可选范围为50o ~60o .
表3平均分离效率和压降随径向角的变化
Table 3 Effect of radial angle on separation efficiency and pressure drop (U =6.36 m/s
Radi al angle β
50o 55o 60o Separation efficiency (% 94.6 96.0 99.0 Pressure drop (Pa
810
990
1700
4
5
67891011121314
η (%
U (m/s
图4 气速–效率关系图
Fig.4 Influence of superficial gas velocity on
separation efficiency
5期魏伟胜等:旋流板式气液分离器的放大规律
393
(3 旋流板叶片数对分离效率和压降的影响
表4是φ700 mm 设备在仰角、径向角和空速固定时,平均分离效率和压降随叶片数变化的关系. 由表可见,随着叶片数的增大,平均分离效率和压降明显提高.
表4平均分离效率和压降随叶片数的变化
Table 4 Effect of vane number on separation efficiency and pressure drop (U =6.36 m/s
Vane number
36 40 45 Separation efficiency (% 89.3 96.8 98.8 Pressure drop (Pa
380
560
680
3.3高径比
气液分离器柱体直径一定时,高径比就反映了分离器的高度. 在轴向方向上,最重要的参数是出气筒与旋流板的距离h (见图1. 在D=340 mm 规模的分离器上考察了出气筒与旋流板之间距
离对分离效率的影响,实验结果如图5所示. 雾
滴受旋转气流的夹带,在离心力的作用下被甩向器壁,其运动可分解为向下的轴向运动和向外的径向运动. 由临界粒径关联式知,只要雾滴在分
离器内的停留时间大于移动到壁面所需时间,该
雾滴就可以被捕集,因此在其它条件不变的情况
下,分离效率将随出气筒高度降低而升高,但事
实上并非如此,出气筒高度过低时,二次夹带的
负面作用将占主要地位,造成分离效率的下降,
因此出气筒高度应有一最佳值. 从图5可见,在108~248 mm(32%~73%D 范围内,分离效率较高. 4分离器压降的预测
从上述实验可知分离器叶片的仰角和径向角越大或者叶片越多都有利于提高分离效率,但压降也随之增加. 由于工业上对分离器压降有一限制,一般要求小于2 kPa ,因此旋流板的选用原则应该是在保证分离器压降小于2 kPa 的条件下,使分离器具有较高的分离效率.
气液分离器的压降可表达为3部分之和:入口、出口的局部阻力损失(?P i 和?P e 和分离器内的阻力损失(?P plate . 前两者主要是克服进气和排气的各种损失,对分离过程基本上不起任何积极作用,应尽量克服;后者主要是造成气体的旋转,给离心力提供能量,对分离过程起积极作用. 实验表明,旋流板的结构变化对压降的影响最大. 图6是D=340 mm 气液分离器在5种旋流板结构下,压降随空速变化的关系. 另一方
面,气液分离器的流场特性与旋风分离器类似,参考前人对旋风分离器压降建立的关联式,因此分离器的总压降可表示为
(2i e plate i e plate
1
(1.2
P P P P u ζζζρε?=?+?+?=+++ (1 实验所用分离器进口和出口截面固定,所以ζi 和ζe 可视为定值. 由于进口是一锥形渐扩体,阻力损失可忽略不计,ζi 近似为0. 出气筒直径D e 与分离器筒径D 符合以下关系:
2
2e 14.D D = (2
501001502002503009495
96
9798
99η (%
h (mm
图5 分离效率随出气筒与旋流板间距离的变化
Fig.5 Change of separation efficiency with the distance between the swirl vane and the exit tube
394 过程工程学报 3卷
突然缩小的局部阻力系数为0.375(以小管径气速为准[6],若以大管气速计则ζe 为6.0. 数值计算表明出口阻力系数取6.0 是合适的.
当改变旋流板的径向角、仰角和叶片数量时,叶片通气面积将相应发生显著变化. 从图6可知,径向角和仰角越大,叶片的总流通面积越小,设备的总压降越大;相反叶片的总流通面积越大,设备的总压降将越小. 引入一个板结构参数B ,它等于分离器柱体截面积与叶片的总流通面积之比,因此阻力系数ζplate 与B 成正比例关系. 再引入一个与分离器规模有关的准数Ar =D 3ρ2g /μ2,假定:
plate (,,f B Ar ζ= (3 用3种规模条件下的实测压降,通过优化,得到旋流板阻力系数:
1.0370.052plate 2
248.13 6.0,(1P
B Ar u ζρε??==
?+ (4
阻力系数计算值与实验的一致性如图7所示. 从式(4就可得到分离器压降的预测模型:
(
1.0370.05221
6.048.13(1.2
P B A r u ρε??=++ (5 我们开发的气液分离器在齐鲁丙烯腈厂和安庆石化分公司得到工业应用,工业应用标定结果及由式(5计算的结果如表5所示. 对比结果表明用式(5预算的压降与实际一致,预测压降关联式可用于放大设计.
表5分离器压降的工业标定结果与计算结果的对比
Table 5 Comparison between tested pressure drop and prediction by Eq.(5
Factory
D (mm Temp. (o C Mass flow rate (kg/h Test ?P (Pa Prediction ?P (Pa η (% Qilu Acrylonitrile factory Anqing branch
1520 1900
86 82
46543 94931
1100 2032
1031 2023
>96 >95
Note: P =20 kPa, ε=0.0155.
5结论
通过对旋流板式气液分离器的模拟实验研究,得到了如下的结论: (1 气液分离器有一最佳的操作范围,最佳空速宜选取在5~9 m/s.
1000
20003000400050006000
?P (P a
U (m/s
0.40.6
0.8
1.0
1.2
10
20304050
60
70
ζp l a t e
B
1.037
Ar
-0.052
图6 D=340 mm 分离器压降随空速的变化 Fig.6 Change of pressure drop with superficial gas
velocity at D =340 mm
图7 不同结构下的旋流板阻力系数
Fig.7 Drag coefficient at different swirl vanes
5期魏伟胜等：旋流板式气液分离器的放大规律
395 (2 旋流板与出气口之间的距离宜选取在 32%~73%D. (3 分离器叶片的仰角和径向角越大或叶片越多都有利于提高分离效率，但压降也随之增加. (4 压降预测模型：?P = ( 6.0 + 48.13 B 1.037 A r ?0.052 1 ρ (1 + ε u 2 的压降预测结果与工业应用标定 2 结果一致，它可用于气液分离器的放大设计. 符号表：Ar B g h K u α 准数, Ar=D3ρ2g/μ2 分离器柱体截面积与叶片的总流通面积之比重力加速度 (m/s2 旋流板与出气口之间的距离 (m 系数分离器的操作空速 (m/s 仰角(o β ε η μ ρ ζ 径向角 (o 气流中液气质量比分离效率 (% 气体粘度 (Pa.s 气体密度 (kg/m3 阻力系数参考文献： [1] [2] [3] [4] [5] [6] 浙江大学化工原理组. 旋流板除雾器 [J]. 化学工程, 1972,
1(4: 79–84. 浙江大学化工原理组. 旋流板技术及其应用 [J]. 化学工程, 1978, 7(2: 21–23. 李樟三, 魏伟胜, 邵国华, 等. 丙烯腈装置用气液分离器 [P]. 中国专利: 01221773.5, 2002–01–23. 陈建孟, 谭天恩. 旋流板上流场的 LDA 实验研究 [J]. 化学工程, 1996, 24(3: 59–64. 陈建孟, 谭天恩, 史小农. 旋流塔板上局部处的液滴粒径分布 [J]. 高校化学工程学报, 1995, 9(4: 319–325. 时钧, 汪家鼎, 余国琮, 等. 化学工程手册, 第二版, 上卷 [M]. 北京: 化学工业出版社, 1996. 19–32. Scale-up of Mist Swirl Separators WEI Wei-sheng, FAN Jian-hua, BAO Xiao-jun, SHI Gang (The Key Laboratory of Catalysis, China National Petroleum Co., University of Petroleum, Beijing 102200, China Abstract: Experiments were conducted in three swirl mist separators, with the internal diameters being 340, 480, and 700 mm, respectively. The separators were equipped with 18 sets of swirl vanes. The effects of superficial gas velocity and geometrical parameters, such as the elevation and the radial angle of the swirl vane, vane number, the ratio of separator body height to diameter on mist separation efficiency and pressure drop w tested. Results ere showed that the separation efficiency and pressure drop increased as elevation, radial angle and vane number were increased. An optimal superficial gas velocity exists in the range from 5 to 9 m/s and it decreases slightly with scale-up. The optimal distance
between the swirl vane and inner exiting tube is 32%~73% of the separator diameter. The mist separator should be designed to make the separation efficiency as high as possible, with the pressure drop less than 2 kPa. The structure of the swirl vane is one of the most important parameters by which pressure drop is determined. A pressure drop correlation was established based on experimental data and theoretic analysis. A scale-up procedure was suggested for the design of industrial mist separators. Pressure drops measured from two industrial scale separators (φ1.52 m and φ1.90 m were found in good agreement with the predicted values, and the separation efficiency of greater than 95% was achieved. Key words: mist separator; swirl vane; separation efficiency; pressure drop
分离原理
分离器工作原理.闪蒸原理 核心提示：气液分离器的工作原理是什么?饱和气体在降温或者加压过程中。一部分可凝气体组分会形成小液滴·随气体一起流动。气液分离器作用就是处理含有少量凝液的气体，实现凝液回收或者气相净化。其结构一般就是一个压力容器，内部有相关进气构件、液滴捕集构件。一般气体由上部出口，液相由下部收集。汽液分离罐是利用丝网除沫。... 气液分离器的工作原理是什么?饱和气体在降温或者加压过程中。 一部分可凝气体组分会形成小液滴·随气体一起流动。气液分离器作用就是处理含有少量凝液的气体，实现凝液回收或者气相净化。其结构一般就是一个压力容器，内部有相关进气构件、液滴捕集构件。一般气体由上部出口，液相由下部收集。汽液分离罐是利用丝网除沫。 或折流挡板之类的内部构件。 将气体中夹带的液体进一步凝结。 排放，以去除液体的效果。基本原理是利用气液比重不同。 在一个忽然扩大的容器中。 流速降低后，在主流体转向的过程中，气相中细微的液滴下沉而与气体分离，或利用旋风分离器，气相中细微的液滴被入口高速气流甩到器壁上。 碰撞后失去动能而与转向气体分离。分离器的结构与原理相辅相成,分离器不止是分离气液也分离气固,如旋风除尘器原理是利用离心力分离气体中的固体.气液分离器。 根据分离器的类型不同，有旋涡分离。 折留板分离，丝网除沫器。 旋涡分离主要是根据气体和液体的密度。 做离心运动时，液体遇到器壁冷凝分离。基本都是利用沉降原理的,瞬间扩大管道半径,造成压降,温度等的变化,达到分离的目的.使用气液分离器一般跟后系统有关。 因为气体降温减压后会出现部分冷凝而后系统设备处理需要纯气相或液相，所以主反应后装一个气液分离器静止分离出气相和液相给后系统创造条件。工厂里常见的气液分离器是利用闪蒸的原理。 闪蒸就是介质入渗入渗出一个大的容器，瞬间减压气化并实现气液分离，出口气相中含饱和水。 而游离的水和比重大的液滴会由于重力作用分离出来。 另外分离器一般带捕雾网。 通过捕雾网可将气相中部分大的液滴脱除。气液分离器无非就是让互相混杂的气相液相各自聚合成股。 液滴碰撞聚结，气体除去液滴后上升。 从而达到分离的目的。原理是利用气液比重不同，在一个忽然扩大的容器中，流速降低后，在主流体转向的过程中。
气液分离器
气液分离器 气液分离器在热泵或制冷系统中的基本作用是分离出并保存回气管里的液体以防止压缩机液击。因此，它可以暂时储存多余的制冷剂液体，并且也防止了多余制冷剂流到压缩机曲轴箱造成油的稀释。因为在分离过程中，冷冻油也会被分离出来并积存在底部，所以在气液分离器出口管和底部会有一个油孔，保证冷冻油可以回到压缩，从而避免压缩机缺油。气液分离器的基本结构见图F.1,主要分为立式，卧式和带回热装置，在一些小系统如冰箱，会用一些铜管做一个简单的气液分离器，如图F.1右下角。气液分离器的工作原理是带液制冷剂进入到气液分器时由于膨胀速度下降使液体分离或打在一块挡板上，从而分离出液体。 F.1 气液分离器的设计和使用必须遵循以下原则： 1．气液分离器必须有足够的容量来储存多余的液态制冷剂。 特别是热泵系统，最好不要少于充注量的50%，如果有条件最好做试验验证一下，因为用节流孔板或毛细管在制热时节流，可能会有70%的液态制冷剂回到气液分离器。还有高排气压力，低吸气压力也会让更多的液态制冷剂进入气液分离器。用热力膨胀阀会少一些，但也可能会有50%流到气液分离器，主要是在除霜开始后，外平衡感温包还是热的，所以制冷剂会大量流过蒸发器而不蒸发从而进入气液分离器。在停机时，气液分离器是系统中最冷的部件，所以制冷剂会迁移到这里，所以要保证气分有足够的容量来储存这些液态制冷剂。 2．适当的回油孔及过滤网保证冷冻油和制冷剂回到压缩机。 回油孔的尺寸要尽量保证没液态制冷剂回流到压缩机，但也要保证冷冻油尽量可以回到压缩机。 如果是运行中气液分离器中存有的液态制冷剂，推荐使用直径0.040 in (1.02mm),，如果是因为停机制冷剂迁移到气液分离器推荐使用0.055 in (1.4mm)（谷轮的应用工程手册是直接给出
旋流板式气液分离器的放大规律解读
第3卷第5期过程工程学报 Vol.3 No.5 2003年10 月 The Chinese Journal of Process Engineering Oct. 2003 收稿日期:2003–03–12, 修回日期:2003–05–06 基金项目:中国石油化工股份有限公司科技开发资助项目(编号: 300023 作者简介:魏伟胜(1962–, 男, 广东省五华县人, 硕士, 高级工程师, 主要研究催化反应工程, E-mail: weiws@https://www.wendangku.net/doc/373810239.html,. 旋流板式气液分离器的放大规律 魏伟胜,樊建华,鲍晓军, 石冈 [石油大学(北京中国石油天然气集团公司催化重点实验室, 北京 102200] 摘要:对旋流板式气液分离器在3种规模、18种旋流板结构下进行了模型实验研究,考察了旋流板结构参数(径向角、仰角和叶片数量对分离效率和压降的影响,并建立了预测分离器压降的关联式,为旋流板结构参数的确定提供了依据. 工业应用的标定结果表明分离器压降预测式是准确的,它可用于工业气液分离器的放大设计. 关键词:气液分离;旋流板;分离效率;压降 中图分类号:TQ028.4 文献标识码:A 文章编号:1009–606X(200305–0390–06 1前言 旋流板式气液分离器是一种典型的基于离心分离原理的气液分离器[1,2]. 分离器的主体为一圆柱形筒体,上部和下部均有一段锥体,见图1. 在筒体中部放置的锥形旋流板是除雾的关键部件,其结构如图2所示(详细结构可参考文献[3]. 旋流板由许多按一定仰角倾斜的叶片放置一圈,当气流穿过叶片间隙时就成为旋转气流,气流中夹带的液滴在惯性的作用下以一定的仰角射出而被甩向外侧,汇集流到溢流槽内,从而达到气液分离的目的. 叶片在竖直方向的倾斜程度用仰角α表示,在径向的排列方式用径向角β表示. 叶片数量、仰角α和径向角β是旋流板的3个重要参数.
低温分离器用于天然气井口气脱水脱烃装置选型和设计方案
高效低温分离器用于天然气井口气脱水脱烃装置选型和设计方案 诺卫能源技术（北京）有限公司 在井口天然气项目中，均建设有天然气脱水脱烃橇块装置。脱水脱烃橇块装置，主要作用是脱除原气携带的易凝析液，包括水和多碳烃。关于井口天然气脱水脱烃橇块装置原气分离核心设备，主要涉及到前冷分离器和后冷分离器，尤其是后冷分离器的选型和设计。设计院了解诺卫能源技术公司在国内外不少天然气项目上设计提供过诸多类型的天然气分离器，故而向诺卫能源技术公司请求提供技术方案。 这里，提供一套天然气处理厂脱水脱烃单元简易流程图，供大家一起分享，分 析和讨论。 附天然气脱水脱烃单元简易流程图： 从流程图可知，前冷分离器，即原料气分离器，主要用于脱除原料天然气中经 前冷器后形成的凝析油液滴液沫。后冷分离器，即低温分离器，主要用于脱除天然气经乙二醇喷淋脱水后气相挟带的乙二醇/水液滴液沫。 原料气分离器和低温分离器，均用于高效脱除气流中携带的液滴液沫。相对而言，原料气经前冷形成的液滴液沫量相对较少，而低温分离器则需要处理带液量高的乙二醇喷淋洗涤的天然气。从处理气流中不同带液量工况来看，原料气分离器宜采用立式结构，而低温分离器则宜采用卧式结构。 故建议设计院和天然气处理厂在今后的新项目中，将原来采用的立式结构的低 温分离器调整为卧式结构。卧式结构的分离器，在相同壳体尺寸的分离器储液能力要大不少。
由于天然气原气来自于集气单元，天然气不仅含有凝析油和水，还含有高粘性 凝胶质和颗粒物，脱水脱烃装置这种工况下的分离器内件，建议采用多因子旋流子母分离除沫器或羽叶高效除沫除雾分离器等高稳定分离效率和高抗堵塞性能的动 力学高效气液除沫分离技术设备，不宜采用传统的丝网式、滤网式、滤芯式除沫分离内件设备。后者的内件很容易堵塞，运行压降高，内件更换维护频繁，运行维护费用高，且还需设置备机以便在滤芯更换期间切换使用。 并且，由于上游集气单元及更前端工况变化，工况波动大。且工艺设计工况， 与设备实际运行工况差别较大。因而，必须选用操作弹性大、分离效率高、运行稳定性高的动力学高效气液除沫除雾分离器，如G50型羽叶除沫除雾分离内件或G54型多因子旋流子母分离除沫内件。上世纪中叶以来的第一代雪弗龙简易光板折流板、旋流板、大直径旋风分离器等，都不太适应大幅波动的工况。 大型特大型天然气处理厂往往采用TEG脱水工艺。TEG脱水工艺装置属于塔 系脱水，包含吸收塔、闪蒸塔、再生塔、汽提塔等塔系混成处理，适于大型、特大型天然气生产和集输处理，比如20亿立方以上规模项目，即采用TEG脱水方式，我们为客户在SNG项目提供的脱水技术即为TEG法。TEG脱水塔系，操作压力 不能太高，否则，塔体设备壁厚太大，投资太高。而乙二醇法脱水工艺适于井口高压超高压工况尤其是井口天然气脱水脱烃，装置易于小型橇块化，国内外不少井口气处理工艺均沿用该工艺。不排除未来的TEG改进工艺用于这类工况压力很高的 井口气项目。 关于动力学分离技术及其内件设计计算，需要提醒大家如下： 国内外有的厂家也开始模仿采用诺卫能源技术公司公司的羽叶除沫除雾分离内件。但是，羽叶除沫除雾分离技术，是基于其精准动力学分离系统平台设计技术获得的设计结果和组态形式。必须根据不同温度和压力工况下的气相组成和平均分子
旋流分离器作业指导书
廊坊输油气公司大同管理处作业指导书 旋流分离器 受控状态: 文本编号:
1、范围 为了加强金大输气管线站场分离器的管理，确保分离器的高效运行，特制定分离器操作、维护和保养规程。 本规程规定了旋流式分离器管理内容和要求。 2、职责 大同末站负责管理所属分输站分离器的运行和维护工作。 分鹰器型号 反1伸囲器雖武.曲能的分樊观吒号见褰乩 表4分光及世号 ?--------- Ml?度 Q ------------ 一_- - ■体瓷豔亶益”也 --------------------------- 对麓 ■ ------- -------- --------------- 熬贰 注?一个幽号貝謝代農一井分臨好严d当骨出鼎取丸朋能疋寸焙件軽嗨中的任用-理有世确时?昇认为是务薦斛严条审靈功：代闻■制新前廿豪筋加号* 一、XL型漩流分离器的原理 XL型漩流分离器是在常用XL型漩风分离器的基础上发展起来的，广泛适用于气、液和气、固混合物分离的高效分离技术。在漩流分离器内部有机地将离心分离，过滤分离等技术集合起来，形成全新的高效分离产品，真正实现了过程容器根据生产需要“全非标”设计。 XL漩流式分离器的核心部件是旋流筒，旋流筒有多种结构形式以满足不同的工况和不同的介质分离要求。在分离过程中，需净化的气体进入螺旋形轨道后，在螺旋形轨道中向上旋转运动，旋转上升进入筒体上部，在离心力的作用下，大量液体或固体颗粒被甩向筒体下部的壁面，气体进入筒体上部后，旋转分离的颗粒甩向筒体上部的内壁面，并向下进入集液室中，从而达到了净化气体的作用。由于气体的旋转直径很小，在较小的气体流量和较低的
气液分离器的原理
气液分离器采用的分离结构很多,其分离方法也有： 1、重力沉降； 2、折流分离； 3、离心力分离； 4、丝网分离； 5、超滤分离； 6、填料分离等。 但综合起来分离原理只有两种： 一、利用组分质量（重量）不同对混合物进行分离（如分离方法 1、2、3、6）。气体与液体的密度不同，相同体积下气体的质量比液体的质量小。 二、利用分散系粒子大小不同对混合物进行分离（如分离方法4、5）。液体的分子聚集状态与气体的分子聚集状态不同，气体分子距离较远，而液体分子距离要近得多，所以气体粒子比液体粒子小些。 一、重力沉降 1、重力沉降的原理简述 由于气体与液体的密度不同，液体在与气体一起流动时，液体会受到重力的作用，产生一个向下的速度，而气体仍然朝着原来的方向流动，也就是说液体与气体在重力场中有分离的倾向，向下的液体附着在壁面上汇集在一起通过排放管排出。 2、重力沉降的优缺点 优点： 1）设计简单。 2）设备制作简单。
3）阻力小。 缺点： 1）分离效率最低。 2）设备体积庞大。 3）占用空间多。 3、改进 重力沉降的改进方法： 1）设置内件，加入其它的分离方法。 2）扩大体积，也就是降低流速，以延长气液混合物在分离器内停留的时间。 1）设计简单。 2）设备制作简单。 3）阻力小。 缺点： 1）分离效率最低。 2）设备体积庞大。 3）占用空间多。 3、改进 重力沉降的改进方法： 1）设置内件，加入其它的分离方法。 2）扩大体积，也就是降低流速，以延长气液混合物在分离器内停留的时间。
优点：４、由于气液混合物总是处在重力场中，所以重力沉降也广泛存在。由于重力沉降固有的缺陷，使科研人员不得不开发更高效的气液分离器，于是折流分离与离心分离就出现了。 二、折流分离 １、折流分离的原理简述 由于气体与液体的密度不同，液体与气体混合一起流动时，如果遇到阻挡，气体会折流而走，而液体由于惯性，继续有一个向前的速度，向前的液体附着在阻挡壁面上由于重力的作用向下汇集到一起，通过排放管排出。 ２、折流分离的优缺点 优点： １）分离效率比重力沉降高。 ２）体积比重力沉降减小很多，所以折流分离结构可以用在（高）压力容器内。 ３）工作稳定。 缺点： １）分离负荷范围窄，超过气液混合物规定流速后，分离效率急剧下降。 ２）阻力比重力沉降大。 ３、改进 从折流分离的原理来说，气液混合物流速越快，其惯性越大，也就是说气液分离的倾向越大，应该是分离效率越高，而实际情况却恰恰相反，为什么呢？ 究其原因： １）在气液比一定的情况下，气液混合物流速越大，说明单位时间内分离负荷越重，混合物在分离器内停留的时间越短。 ２）气体在折流的同时也推动着已经着壁的液体向着气体流动的方向流动，如果液体流到收集壁的边缘时还没有脱离气体的这种推动力，那么已经着壁的液体将被气体重新带走。在气液比一定的情况下，气液混合物流速越大，气体这种继续推动液体的力将越大，液体将会在更短的时间内
以溢流锥降液旋流板技术原理及应用简况
一、旋流板技术的原理及应用简况 1970年代我们为浙江松门盐场海水提溴装置的设计、开车而进行Φ300湍球塔试验时，发现空塔气速大于3m/s后，雾沫夹带愈来愈严重，以至无法坚持实验。我们分析：一般的除雾方法不能适应或结构复杂，另一方面，气速高，正好利用离心原理除雾。于是制作了形状像风车叶轮的旋流除雾板（参看图2顶部），放在塔的近顶部，它本身不动，而是使气流通过它以后发生旋转，其中夹带的雾滴在离心力的作用下甩向塔壁，能得到分离。试用下来效果良好，保证了湍球塔试验的进行。 72年初对旋流板除雾器的性能及结构作了进一步的试验和改进，在空塔气速3~5m/s下，测得其除雾效率在99%以上，压降约10~30mm水柱【1】。对应于板的开孔率约30%，穿孔气速约10~17m/s，相当于旋风分离器内的中、低速。它比旋风器简单，阻力也较小。试验中还观察到：由于旋流叶片的折流作用，一小部分雾滴直接碰撞到叶片上而被分离。 在除雾试验取得成功的基础上，考虑到旋流板负荷高（空速大）、压降低的特点，如用于气液接触，有可能突破一般塔板的负荷上限： （1）雾沫夹带。从旋流板良好的除雾性能，可以估计到它的夹带限应比一般塔板高很多。 （2）淹塔或液泛。气、液在塔板上接触以后，由于离心力的作用，不仅气流内的液滴易于分离，而且液流内的气泡也易于分离，应能提高溢流管的通过能力 及淹塔限。 （3）压降。旋流板因开孔率大而自身的阻力压降相当小，作塔板使用时属喷射型，液层薄，湿板压降也应当比较小。 从传质、传热的角度看，喷射型塔板的效率一般较低，而且旋流板现为片型结构，片与片间的距离较大，这是不利的因素；但在离心力场内，液滴与气流间有附加的相对运动，这是有利因素。板效率究竟有多大？有关因素的影响如何？是它能否实际应用的关键之一，需通过试验考察。 还考虑到用作塔板时，有利于除雾板的主要特征是： （1）通过塔板的液滴负荷要大得多。 （2）不仅要求除雾，更主要的是提供尽可能良好的气液接触机会。 1975年仍在Φ300塔中，对不同结构的旋流塔板用空气—水系统进行了流体力学及传
旋流分离器作业指导书
司大同管理处廊坊输 作业指导书 旋流分离器 受控状态: 文本编号:
1、范围 为了加强金大输气管线站场分离器的管理，确保分离器的高效运行，特制定分离器操作、维护和保养规程。 本规程规定了旋流式分离器管理内容和要求。 2、职责 大同末站负责管理所属分输站分离器的运行和维护工作。 6分鶴器型号 6A分胸器型式.功龍创分类及代号见表* 表 分类及代号 '---------------- I t忡磴壽疋轻,m -------- --- ---------- 功能 I--------------------------- 却式 it 一牛宙号只縄代義一特井离博产品*当井胸器型式?助能尺寸，醋咨各攻申的任何…序彌变◎时?押认为是分高擲产也有变动，必播愛钢费的分詣牲显号、 一、XL型漩流分离器的原理 XL型漩流分离器是在常用XL型漩风分离器的基础上发展起来的，广泛适用于气、液和气、固混合物分离的高效分离技术。在漩流分离器内部有机地将离心分离，过滤分离等技术集合起来，形成全新的高效分离产品，真正实现了过程容器根据生产需要“全非标”设计。 XL漩流式分离器的核心部件是旋流筒，旋流筒有多种结构形式以满足不同的工况和不同的介质分离要求。在分离过程中，需净化的气体进入螺旋形轨道后，在螺旋形轨道中向上旋转运动，旋转上升进入筒体上部，在离心力的作用下，大量液体或固体颗粒被甩向筒体下部的壁面，气体进入筒体上部后，旋转分离的颗粒甩向筒体上部的内壁面，并向下进入集液室中，从而达到了净化气体的作用。由于气体的旋转
直径很小，在较小的气体流量和较低的气速下仍有较强的离心力场，确保了分离的效果。 二、XL型漩流分离器的分类 我公司目前开发的旋流筒有3种结构形式：单级旋流筒、两级串接旋流筒、二次风旋流筒，它可根据具体设计条件来选定。 XL漩流分离器可以分离3-5um的固体颗粒和10um以上的液体颗粒，若在分离器上部加过滤型分离元件组成的旋流过滤式分离器对1-3 um的液体颗粒也有很高的分离效率。 为适应工业应用的各种分离要求，旋流分离器以开发出三种系列产品，可以满足各种气体净化要求 三、旋流分离器的结构 四、XL漩流分离器的特点 （1）对液体颗粒与固体颗粒有较高的分离效率 XL漩流分离器在原则上采用在螺旋形轨道中低速旋流初步分离，并在第二次风的作用下旋流分离细小颗粒的设计思想消除了诸如液体夹带、剪切破碎、气流雾化、卷吸等因素的影响，保证了设备的分离效率，可以分离3-5um 的固体颗粒和10um以上的液体颗粒。 由于固体与液体的密度差较大，所以旋流分离气对于气固分离同样有很高的效率，实验及实践都证明气具有较高的气液和气固分离效率。 （2）弹性大，波动范围40-120% 传统分离器设备对处理量的变化范围要求的比较严格，但是实际生产中要求处理量往往变化较大，特别是油气田开发工程变数更大，能否保证比较宽的工作范围是分离器实用性的一个重要指标。 由于XL旋流器直径很小，在较小的气体流量和较低的气速下仍有较强的离心力场，保证了该分离器在较大的流量范围内有很高的分离效率；同时 由于流体在旋流器内的旋转受迫于螺旋形轨道和二次风的数量和位置，旋转的圈数在设计时充分保证了分离效率。 （3）体积小通常是常规重力分离器的1/5 由于XL旋流器内的离心力场远强于重力场，设备尺寸远远小于普遍的重力分离器，体积小通常时常规重力分离器的1/5,但效率远高常规重力分离 （4）气速较低，压降小，噪音小 气速高，气体易于将液膜从壁面上剪断；气速过高，气体中的颗粒易于重新雾化；尤其对于处理的液体为轻烃时，由于粘度和表面张力都较小，更易引起气体的再夹带。旋流器的设计充分考虑了气速和液膜剪断和雾化之间的关系，气速较低，压降
(完整word版)三相分离器结构及工作原理
一、三相分离器结构及工作原理 1.三相分离器的工艺流程 所有来油经游离水三项分离器分离再添加破乳剂进入换热器加热升温至70~75℃然后进入高效三相分离器进行分离，分离器压力控制在0.15~0.20Mpa，油液面控制在80~100cm、水液面控制在100~120cm，除油器进出口压差控制在0.2Mpa，处理合格后的原油含水率控制在2%左右经稳定塔闪蒸稳定后进入原油储罐，待含水小于0.8%后外输至管道。 2.三相分离器工作原理 各采油队来液由分离器进液管进入进液舱，容积增大，流速降低，缓冲降压，气体随压力的降低自然逸出上浮，在进液舱油、气、水靠比重差进行初步分离。分离后的水从底部通道进入沉降室。经过分离的液体经过波纹板时，由于接触面积增加，不锈钢波纹板又具有亲水憎油的特性，再进行油、气、水的分离。随后进入沉降室，靠油水比重差进行分离；通过加热使液体温度增加，增加油水分子碰撞机会，加大了油水比重差；小油滴和小水滴碰撞机会多聚结为大油滴和大水滴，加速油水分离速度；油上浮、水下沉实现油、水进一步分离；油、气和水通过出口管线排出。 2.1重力沉降分离 分离器正常工作时，液面要求控制在1/2~2/3之间。在分离器的下部分是油水分离区。经过一定的沉降时间，利用油和水的比重差实现分离。 2.2 离心分离 油井生产出来的油气混合物在井口剩余压力的作用下，从油气分离器进液管喷到碟形板上使液体和气体，在离心力的作用下气体向上，而液体（混合）比重大向下沉降在斜板上，向下流动时，还有一部分气体向气出口方向流去，当气体流到削泡器处，需改变气体的流动方向，气体比重小，在气体中还有一部分大于100微米的液珠与消泡器碰撞掉下沉降到液面上，同时液面上的油泡碰撞在削泡器，使气体向上流动，完成了离心的初步气液分离 2.3碰撞分离 当离心分离出来的气体进入分离器上面除雾器，气体被迫绕流，由于油雾的密度大，在气体流速加快时，雾状液体惯性力增大，不能完全的随气流改变方向，而除雾器网状厚度300mm截面孔隙只有0.3mm小孔道，雾滴随气流提高速度，获得惯性能量，气体在除雾器中不断的改变方向，反复改变速度，就连续造成雾滴与结构表面碰撞并吸附在除雾器网上。吸附在除雾器网上油雾逐渐累起来，由大变小，沿结构垂直面流下，从而完成了碰撞分离。
旋流分离器在石油化工中的应用.
Equipment Manufactring Technology No.12, 2008 旋流分离器常用于选别、分离、分级等目的, 是工业生产中广泛使用的一种流体机械。根据其工作介质的不同, 可分为旋风分离器和旋液分离器。 前者工作介质为气体, 由于结构简单, 造价低廉, 性能比较稳定, 故在超细粉体制备中常用做专用分级机和收尘捕集器; 后者工作介质为液体, 已有一个多世纪的发展历史, 使用也很广泛, 如选煤厂洗煤、造纸厂洗浆、石油开采业油水分离等[1]。由于旋流分离器内的流型比较复杂, 加之影响旋流分离过程的某些现象仍未完全清楚,为使选用或设计的旋流器的性能满足工艺要求, 使用者必须根据自身的生产实际进行适当的换算, 以选择适当的设备。同时, 目前对旋流分离器的理论和实验研究还无法做到深入和全面, 理论研究与实验测试的结果难于统一,很多理论还需要实践的不断检验。 1旋流分离器的工作原理与特点 1.1旋流分离器的工作原理 旋流分离器, 简称旋流器, 是一种利用离心沉降原理, 将非均相混合物中具有不同密度的相分离的机械分离设备。旋流分离器的基本构造为 1个分离腔、 1~2个入口、 2个出口。分离腔主要有圆柱形、圆锥形、柱 -锥形三种基本形式。柱-锥形又有单锥形和双锥形两种。入口有单入口和多入口数种。但在实践中, 一般只有单入口和双入口两种。就入口与分离腔的连接形式来分, 入口又有切向入口和渐开线入口两种。出口一般为两个, 而且多为轴向出口, 分布在旋流分离器的两端。靠近进料端的为溢流口, 远离进料端的为底流口。旋流分离技术可用于液液分离、气液分离、固液分离、气固分离等。工作时, 混合物料由入口切向送入旋流器圆筒部旋流腔内, 在圆筒中形成高速回转运动, 产生离心力场, 在离心力作用下, 混合物内质量较大的部分,发生离心沉降,被抛向器壁而失去动能, 在重力作用下向下旋动, 沉降到圆筒壁上并滑向圆锥体, 经由底流出口排出; 其他质量较小的部分, 由于受离心力作用
羽叶分离器用于加氢脱硫单元循环氢脱硫塔严重带液问题解决方案
羽叶分离器用于加氢脱硫单元循环氢脱硫塔严重带液问题解决方案 诺卫能源技术（北京）有限公司罗力 最近，有企业咨询其加氢脱硫单元循环氢脱硫塔严重带液，寻求解决之道。其实，塔顶气相带液严重的问题，不仅在石化行业加氢装置胺法脱硫塔上存在，在低温甲醇洗脱硫塔、焦炉气钛箐钴湿法脱硫塔、LNG项目MDEA脱碳塔、天然气TEG 脱水塔、粉煤气化水洗塔、硫酸磷酸尾气洗涤塔、化工蒸馏塔、闪蒸塔等装置均不同程度存在，严重者塔内跑液超过300升/小时，企业运行成本居高不下。大家一起来从工艺原因和设备原因进行分析。 先从工艺上看，塔内操作温度波动、压力波动和气体流量波动因素，可以从显示仪表上查证。温度升高、压力降低，即便压缩机显示的流量不变，塔内实际工况气体体积流速、线速度已经增大，这可是仪表无法直接显示的。实际上，工况波动往往难免，则需要从设备技术上对症下药加以预防。 再从技术设备工装上分析。目前，不少行业技术革新很慢，还在沿用上世纪中叶技术，只有近年发展起来的一些新兴行业试图挑战传统行业而采用新技术设备。多数传统行业企业前述塔系气相采出口气液分离内件，仍然在采用十分简陋的丝网除沫器、筛网除沫器、鲍尔环填料除沫器等分离介质搭桥形成的“孔格”阻挡拦截式分离。先不说这些内件本身易于腐蚀断碎堵塞过流通道，单就入口原料气携带的包括催化剂破碎颗粒物和反应形成的凝胶质也会堵塞过流通道。其次，这类传统阻挡拦截式气流除沫分离技术内件，其操作弹性上限为额定负荷110%；而实际运行工况中，由于温度升高、压力降低、气流增速，以及前述因素导致的气流带液量增
加，往往会突破110%额定负荷上限，造成分离内件间或“液涌”，塔内液随气流逃出塔系。再者，如果塔系出口管线下游设备还设置有分离器，再如果分离器内件与塔内除沫分离内件同属一代设备，分离器只能起到缓冲罐储存段塞流作用，而较难实现对气相中液沫拦截捕集。 我们把视线切换到国内近年新兴行业上，如煤制烯烃、煤制油等新型煤化工项目，其气液分离多采用羽叶式分离技术，又如国外甲醇合成四大工艺包戴维、鲁奇、卡萨利、拓普索，均被推荐或指定采用。羽叶气液分离技术及设备，较上述传统 分离技术设备体现出的技术经济优势有：1、羽叶分离器属于动力学分离技术，不 是象传统分离技术通过介质表面孔径阻挡拦截方式实现分离，从而其抗堵塞能力很优秀、定量分离能力和效率也很强。2、不需要备机，分离内件可以在大修期间简 易维护，不需更换新内件，运行成本极低。3、羽叶气液分离技术，其操作弹性区 间为10%~125%，G50型羽叶叶片专利技术内件操作弹性上限超过额定负荷140%，较上述传统分离技术大幅提升。4、从内件组态结构上看，气流通过内件组时，分 离下来的液体与分离纯化后的气流分别处于两个独立的流道、且分离后的液体和气体在独立的两个流道中以相互垂直的方向流动，两者不见面、不在形成“二次挟带和返混”；不像传统丝网分离内件分离出来的液滴又如下暴雨般落回上升的气流，被气流重新带回丝网内件进行分离，如此反复。羽叶叶片专利技术内件结构，决定其性能远优于传统分离技术。我方已为国内外诸多项目直接或间接提供分离技术方案设计和核心设备制造供货，该设备在中国大型项目上的应用，如中石化中天合创煤制烯烃项目、GE承包的邯钢焦化厂焦炉气改造项目、神华宁煤煤制油项目等， 已有十分成功应用。 国内传统项目数量多、规模也不小，在当下经济技术转型时期，建议国内类似项目业主和设计院，可抓住机会实现技术升级换代，形成我国类似项目新的技术升
旋流分离器
目前管线常使用的分离设备 1、旋风分离器－效果一般、范围小 2、多管干式分离器－排尘效果差 3、循环分离器－效果一般 4、过滤分离器－效果较好 5、卧式气液分离器－效果好 6、立式重力分离器－使用量大、范围大 旋流分离器 简介：XL旋流分离器是在常用旋风分离器的基础上发展起来的,广泛适合于气、液和气、固混合物分离的高效分离技术。在旋流分离器内部有机地将离心分离，过滤分离等技术集合起来，形成全新的高效分离，真正实现了过程容器根据生产需要“全非标”设计. 符号及含义 L E XL ×/ 温度范围(C常温） 设计压力，MPa 筒体高度，mm 筒体公称直径，mm ，S三相分离） 、W卧式） 注释： ①温度范围与使用条件有关，不同的温度范围要选用不同的材质 目前用C表示工作介质温度为常温（-29～200℃），D表示低温（小于-30℃），Z表示中
Ⅰ型：单级XL旋流分离器 L E XL Ⅰ D × H — P / C Ⅱ型：单级XL旋流过滤分离器 L E XL Ⅱ D × H — P / C Ⅲ型：两级XL旋流分离器 L E XL Ⅲ D × H — P / C
旋流式分离器的核心部件是旋流筒，旋流筒有多种结构形式以满足不同的工况和不同的介质分离要求 需净化的气体进入螺旋形轨道后，在螺旋形轨道中向上旋转运动，旋转上升进入筒体上部，在离心力的作用下，大量液体或固体颗粒被甩向筒体下部的壁面，气体进入筒体上部后，旋转分离的颗粒甩向筒体上部的内壁面，并向下进入集液室中，从而达到了净化气体的作用。由于气体的旋转直径很小，在较小的气体流量和较低的气速下仍有较强的离心力场，确保了分离的效果。 XL漩流分离器的特点 （1）对液体颗粒与固体颗粒有较高的分离效率 XL漩流分离器在原则上采用在螺旋形轨道中低速旋流初步分离，并在第二次风的作用下旋流分离细小颗粒的设计思想消除了诸如液体夹带、剪切破碎、气流雾化、卷吸等因素的影响，保证了设备的分离效率，可以分离3-5um的固体颗粒和10um以上的液体颗粒。 由于固体与液体的密度差较大，所以旋流分离气对于气固分离同样有很高的效率，实验及实践都证明气具有较高的气液和气固分离效率。 （2）弹性大，波动范围40-120% 传统分离器设备对处理量的变化范围要求的比较严格，但是实际生产中要求处理量往往变化
气液分离器的种类与结构讲课讲稿
气液分离器的种类与 结构
气液分离器的种类与结构目录 一、研究目的 (2) 二、气液分离器的作用 (2) 三、气液分离器的原理和分类 (2) 四、气液分离器的结构及优缺点 (2) 1.重力沉降 (3) 2.折流分离 (4) 3.离心分离 (5) 4.填料分离 (6) 5.丝网分离 (7) 6.微孔过滤分离 (9) 五、实验分析 (10) 1．常规冷干机的气液分离器的除水效果 (10) 2．查阅相关资料 (12) 3．设备整改 (13) 4．C型冷干机气分测试 (15) 六、优化方案 (17) 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢2
一、研究目的 增强公司冷干机、预冷机等设备上的气液分离器的效果，提升设备性能。 二、气液分离器的作用 饱和气体在降温或者加压过程中，一部分可凝气体组分会形成小液滴，随气体一起流动。气液分离器作用就是处理含有凝液的气体，实现凝液回收或者气相净化。我们公司设备上的气液分离器作用主要是气相净化。 三、气液分离器的原理和分类 气液分离器采用的分离结构很多,其分离方法包括：1、重力沉降；2、折流分离；3、离心力分离；4、填料分离；5、丝网分离； 6、微孔过滤分离等。 但综合起来分离原理只有两种： 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢3
1、利用组分质量（重量）的不同，对混合物进行分离（如分离方法1、 2、 3、4）：气体与液体的密度不同，相同体积下气体的质量比液体的质量小。 2、利用分散系粒子大小不同对混合物进行分离（如分离方法5、6）：液体的分子聚集状态与气体的分子聚集状态不同，气体分子距离较远，而液体分子距离要近得多，所以液体粒子比气体粒子大。 四、气液分离器的结构及优缺点 1、重力沉降： 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢4
油水旋流分离器入口结构优化研究
专题研究 油水旋流分离器入口结构优化研究* 艾志久1 贺会群2 牛贵锋1 肖 莉2 马海峰1 (1 西南石油大学 2 江汉机械研究所) 摘要 采用雷诺应力模型CFD数值模拟方法,对涡线形曲面入口、阿基米德螺旋线形入口等9种油水旋流分离器入口结构形式的内流场和分离特性进行了试验研究,得出比较理想的4种优化入口结构形式。进一步的优化设计和性能试验表明,阿基米德螺旋线是一种较好的入口结构形式,采用这种入口结构形式优化设计的油水旋流分离器试验研究结果表明,阿基米德螺旋线和旋流腔之间实现了平滑过渡,从而得到较稳定的流场和较高的分离效率。 关键词 油水旋流分离器 入口结构形式 阿基米德螺旋线 试验研究 引 言 油水旋流分离器是利用2种互不相溶液体介质之间的密度差进行离心分离的。由于旋流分离器本身无任何运转零件,待分离的液体介质由入口切向注入,因而混合液流是在一定的入口压力作用下快速进入旋流腔,并产生高速旋转流场。旋流分离器内部液流的旋转强度对其分离效果有着相当大的影响,同时,其内部流场的分布合理与否也是影响分离效率的一个重要因素。 入口是液流进入旋流分离器的首要通道。目前所做的试验研究发现,入口处的压力损失占旋流分离器总体压力损失的40%左右[1],因此入口结构形状直接影响旋流分离器的内流场分布和分离性能,入口形式合理的旋流器应当使压力损失尽量多地集中在旋流分离器的内腔。由于实验条件的限制,单纯通过实验研究来进行油水旋流分离器尺寸优化是不现实的。近年来,数值模拟技术和流体湍流理论的迅速发展,为人们从流体运动的基本方程出发,利用流场模拟方法深入地研究油水旋流分离器内的复杂流动现象提供了新途径。采用CFD技术研究旋流分离器内流体流动的规律,能够预测旋流器的压降和分离效率,达到降低开发费用,缩短开发周期的目的。 数值模拟相关参数的确定 利用CFD技术对油水旋流分离器进行数值模拟,须选取合适的湍流模型及建立正确的CFD分析模型。 1 雷诺(R eynolds)应力模型[2] 湍流模型是油水分离CFD数值模拟计算的核心。常用的零方程模型、单方程模型、双方程模型都是采用基于涡粘性假设下的湍流模型(如混合长度模型、标准 - 模型、各种修正的 - 模型),这些模型都存在不同程度的缺陷。解决上述各种模型缺陷的根本途径在于彻底放弃基于各向同性的涡粘性假设的湍流模型,转而采用基于各向异性的湍流模型雷诺(Reyno l d s)应力模型(RS M)[3]。 研究表明[4,5],雷诺应力模型具有更强的描述旋流分离器内复杂湍流的能力。故笔者采用雷诺应力模型进行CFD数值模拟。 2 边界条件 边界条件包括:输入、输出和油水旋流分离器器壁[6]。 (1)输入边界条件 对油水旋流分离器CFD 数值模拟结果有较大影响,它包含了计算所需要的信息,主要有:①介质组成成分和相关物性参数; ②介质进入方式,包括各成分体积分数、速度大 5 2007年 第35卷 第1期 石 油 机 械 CH I NA PETROLEU M M ACH I NERY *基金项目:中国石油集团公司重点科技项目 高效复合型旋流式净化装置与软件开发 (0441203-1)。
LPG气液分离器原理
气液分离器的工作原理 饱和气体在降温或者加压过程中，一部分可凝气体组分会形成小液滴·随气体一起流动。 气液分离器作用就是处理含有少量凝液的气体，实现凝液回收或者气相净化。 其结构一般就是一个压力容器，内部有相关进气构件、液滴捕集构件。 一般气体由上部出口，液相由下部收集。 汽液分离罐是利用丝网除沫，或折流挡板之类的内部构件，将气体中夹带的液体进一步凝结，排放，以去除液体的效果。 基本原理是利用气液比重不同，在一个突然扩大的容器中，流速降低后，在主流体转向的过程中，气相中细微的液滴下沉而与气体分离，或利用旋风分离器，气相中细微的液滴被进口高速气流甩到器壁上，碰撞后失去动能而与转向气体分离。 QQ截图未命名.gif (93.74 KB) 分离器的结构与原理相辅相成,分离器不止是分离气液也分离气固,如旋风除尘器原理是利用离心力分离气体中的固体. 气液分离器，根据分离器的类型不同，有旋涡分离，折留板分离，丝网除沫器， 旋涡分离主要是根据气体和液体的密度，做离心运动时，液体遇到器壁冷凝分离。 基本都是利用沉降原理的,瞬间扩大管道半径,造成压降,温度等的变化,达到分离的目的. 使用气液分离器一般跟后系统有关，因为气体降温减压后会出现部分冷凝而后系统设备处理需要纯气相或液相，所以
主反应后装一个气液分离器静止分离出气相和液相给后系统创造条件。。。 工厂里常见的气液分离器是利用闪蒸的原理，闪蒸就是介质进入一个大的容器，瞬间减压气化并实现气液分离，出口气相中含饱和水，而游离的水和比重大的液滴会由于重力作用分离出来，另外分离器一般带捕雾网，通过捕雾网可将气相中部分大的液滴脱除。 气液分离器无非就是让互相混杂的气相液相各自聚合成股，液滴碰撞聚结，气体除去液滴后上升，从而达到分离的目的。 原理是利用气液比重不同，在一个突然扩大的容器中，流速降低后，在主流体转向的过程中，气相中细微的液滴下沉而与气体分离，或利用旋风分离器，气相中细微的液滴被进口高速气流甩到器壁上，碰撞后失去动能而与转向气体分离。算过一个气液分离器就是一个简单的压力容器，里面有相应的除沫器一清除雾滴。 气液分离器其基本原理是利用惯性碰撞作用，将气相中夹带的液滴或固体颗粒捕集下来，进而净化气相或获得液相及固相。其为物理过程，常见的形式有丝网除雾器、旋流板除雾器、折板除雾器等。 单纯的气液分离并不涉及温度和压力的关系，而是对高速气流（相对概念）夹带的液体进行拦截、吸收等从而实习分离，旋流挡板等在导流的同时，为液体的附着提供凭借，就好像空气中的灰尘要有物体凭借才能停留下来一样。而不同分离器在设计时，还优化了分离性能，如改变温度、压力、流速等 气液分离是利用在制定条件下，气液的密度不同而造成的分离。 我觉得较好的方法是利用不同的成分其在不同的温度或压力下熔沸点的差异，使其发生相变，再通过不同相的物理性质的差异进行分离 饱和气体在降温或者加压过程中，一部分可凝气体组分会形成小液滴·随气体一起流动。 气液分离器作用就是处理含有少量凝液的气体，实现凝液回收或者气相净化。 其结构一般就是一个压力容器，内部有相关进气构件、液滴捕集构件。 一般气体由上部出口，液相由下部收集。 化工厂中的分离器大都是丝网滤分离气液，这种方法属于机械式分离，原理就是气体分子小可以通过丝网空隙，而液态分子大，被阻分离开， 还有一种属于螺旋式分离，气体夹带的液体由分离器底部螺旋式上升，液体被碰撞“长大”最终依靠重力下降，有时依靠降液管引至分离器底部 气液分离器，出气端一般在上，因为比重低，内部空气被抽离，或在出气端连气泵 而液体经旋转，再次冷凝下降从下部排出 利用气体与液体的密度不同。。从而将气体与液体进行隔离开来 1、气液分离器有多种形式。 2、主要原理是：根据气液比重不同，在较大空间随流速变化，在主流体转向的过程中，气相中细微的液滴
环保设备大全
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CZT型高效旋风分离器讲解
CZT型高效旋风分离器 使用说明书 浙江高达机械有限公司 一、概述 杭州高达机械有限公司依托浙江大学流体工程研究所在流体力学方面理论,特别是旋风分离器上的多年研究经验和先进的测试手段结合粉煤灰的实际情况专门开发了高效低阻旋风分离器。 CZT型长锥体高效旋风分离器是在通用旋风分离器的基础上专为粉煤灰细灰收集开发的专用设备。经长期多次改进，目前分离效率可以高达92%以上。与国内常用的多管旋风分离器相比,克服了风量分配不匀的致命弱点,使调试和保养更加简便,达到了国际先进水平。 二、原理 由分级机二侧蜗壳出来的含尘气流在负压作用下高速进入旋风分离器后，由于受蜗壳的限制，气流急剧改向，由直线运动变为圆周运动。旋转的气流将粉尘甩向侧壁，在磨擦阻力的作用下,粉尘失去动量，在重力的作用下沿筒壁下落，经下部排灰口排出。失去大部分粉尘的旋转气流在锥体的作用下集中向中部运动，旋转气流在顶部抽力的作用下,自下向上作螺旋流动（变成内旋气流）自顶部出风口排出。完成了含尘气体的净化。达到商品粉煤灰的收集目的。 三、 CZT型主要技术参数
四．装、调试、维护 1.吊装必须在吊装孔上吊装，运输过程中不允许有法兰变形筒体及锥斗不得撞凹，变形。 2.安装时，分离器中心线必须呈铅锤状态。 3.基础垫板必须在同一水平面上，找平后应与机架焊固。 4.进风管与进风口必须在同一中心线上,若有角度则在分离器进口受冲击方向加耐磨层。 5.旋风筒的效率与卸料口的锁风有决定性的关系,所以锁气卸料阀必需充分有效,不漏风。这是高效旋风分离器调试时的关键，必须给予高度重视，锁气卸料阀的柔性胶板无灰时必须密封良好。且有足够的料封高度。 6.每次开机运行后，应及时检查下灰口情况，在发现连续下灰后，操作工方可离开，否则需敲打侧壁，防止堵灰。当堵灰严重时应停料，关闭系统风机进口风门，进行清灰
空调气液分离器的设计与使用
空调气液分离器的设计与使用 一、工作原理 二、气液分离器的作用 三、气液分离器的安装位置 四、气液分离器的容积设计 五、气液分离器回油孔的设计 六、气液分离器均压孔的设计 七、气液分离器评价试验步骤和判定标准 八、气液分离器的图纸 九、气液分离器设计和使用的雷区 十、气液分离器的选型对照表 十一、气液分离器错误的安装引起的故障(案例)
一、工作原理 饱和气体在降温或者加压过程中，一部分可凝气体组分会形成小液滴·随气体一起流动。 气液分离器就是处理含有少量凝液的气体，实现凝液回收或者气相净化。 其结构一般就是一个压力容器，内部有相关进气构件、液滴捕集构件。 一般气体由上部出口，液相由下部收集。 气液分离罐是利用丝网除沫，或折流挡板之类的内部构件，将气体中夹带的液体进一步凝结，排放，以去除液体的效果。 基本原理是利用气液比重不同，在一个突然扩大的容器中，流速降低后，在主流体转向的过程中，气相中细微的液滴下沉而与气体分离，或利用旋风分离器，气相中细微的液滴被进口高速气流甩到器壁上，碰撞后失去动能而与转向气体分离。 下图是空调使用的气液分离器
二、气液分离器的作用 1. 把从蒸发器返回到压缩机的冷媒分离成气体和液体，仅使气体回到压缩机，从而避免液态制冷剂进入压缩机破坏润滑或者损坏涡旋盘。（以防止压缩机液击。） 2. 使气液分离器中的润滑油回到压缩机，它可以暂时储存多余的制冷剂液体，并且也防止了多余制冷剂流到压缩机曲轴箱造成油的稀释。因为在分离过程中，冷冻油也会被分离出来并积存在底部，所以在气液分离器出口管和底部会有一个油孔，保证冷冻油可以回到压缩，从而避免压缩机缺油。 注：①如果能保证蒸发器出口的冷媒总是气体的状态，也可以取消气液分离器。 ②原则上讲，所有的热泵产品都应该增加气液分离器，单冷机型视情况决定，一般建议使用。 3. 一般情况下12000W制冷量（5匹及以上的空调）需要气液分离器，而涡旋压缩机本身不带储液罐，则另外要增加气液分离器，旋转式压缩机本身就带有储液罐。 旋转式压缩机涡旋压缩机