NO.51 分离器,.

1、12l危害性危害性腐蚀腐蚀堵塞堵塞污染化学溶液污染化学溶液液泛液泛l分离要求分离要求从气流中分离掉液体和固体；从油流中从气流中分离掉液体和固体；从油流中分离掉气体和固体以及游离水分离掉气体和固体以及游离水3l分类分类按作用原理分：重力式、旋风式、过滤按作用原理分：重力式、旋风式、过滤式式按分离器功能分：油气两相分离器、油按分离器功能分：油气两相分离器、油气水三相分离器、计量分离器和生产分气水三相分离器、计量分离器和生产分离器等离器等按其工作压力分：真空（按其工作压力分：真空（0.1MPa）、）、低低压压(6MPa)分离器分离器重力式分离器：重力式分离器：按功能分：两相分离器和三相分离器按功能分

2、：两相分离器和三相分离器按流体流动方向和安装形式分：卧式、按流体流动方向和安装形式分：卧式、立式和球形、双桶式立式和球形、双桶式5l四个操作功能四个操作功能油和气或气和液的基本油和气或气和液的基本“相相”的分离的分离脱除气相中所夹带的液沫脱除气相中所夹带的液沫脱除液相中所包含的气泡脱除液相中所包含的气泡从分离器内分别引走分离出来的气相从分离器内分别引走分离出来的气相和液相，不允许它们有彼此重新夹带和液相，不允许它们有彼此重新夹带掺混的机会掺混的机会6l四个部分四个部分基本相分离段：控制或消减能量基本相分离段：控制或消减能量重力沉降段：分离和沉降重力沉降段：分离和沉降积液段（液体收集和引出段）积

3、液段（液体收集和引出段）除雾段（聚集段）除雾段（聚集段）l卧式分离器卧式分离器l立式分离器立式分离器l球形分离器球形分离器优点：承压能力强优点：承压能力强缺点：波动容量受限制；制造困难缺点：波动容量受限制；制造困难11l特点特点有界面控制器和堰板：不适用于重质油有界面控制器和堰板：不适用于重质油或者有大量乳化物或石蜡的场合或者有大量乳化物或石蜡的场合槽和堰的设计：要求水堰板应放置于低槽和堰的设计：要求水堰板应放置于低于油堰板一个距离于油堰板一个距离12131416l卧式分离器与立式分离器的比较和选择卧式分离器与立式分离器的比较和选择分离效果：卧式优于立式分离效果：卧式优于立式排污能力：立式优于

4、卧式排污能力：立式优于卧式占地面积：立式小于卧式占地面积：立式小于卧式操作：卧式优于立式操作：卧式优于立式搬运：卧式优于立式搬运：卧式优于立式液面波动：立式优于卧式液面波动：立式优于卧式l选择选择高气油比选卧式（有乳状液）高气油比选卧式（有乳状液）低气油比或非常高选立式（气体洗涤低气油比或非常高选立式（气体洗涤器）器）比较内容比较内容 卧式卧式 立式立式 球形球形 分离效率分离效率最好最好中等中等最差最差分离后流体的稳定性分离后流体的稳定性最好最好中等中等最差最差变化条件的适应性变化条件的适应性最好最好中等中等最差最差操作的灵活性操作的灵活性中等中等最好最好最差最差处理能力（直径相同）处理能力

5、（直径相同）最好最好中等中等最差最差单位处理能力的费用单位处理能力的费用最好最好中等中等最差最差处理外来物能力处理外来物能力最差最差最好最好中等中等处理起泡原油的能力处理起泡原油的能力最好最好中等中等最差最差活动使用的适应性活动使用的适应性最好最好最差最差中等中等安装所需要的空间安装所需要的空间最好最好中等中等最差最差纵向上纵向上最好最好最差最差中等中等横向下横向下最差最差最好最好中等中等安装的容易程度安装的容易程度中等中等最差最差最好最好检查维护的容易程度检查维护的容易程度最好最好最差最差中等中等202122l外壳：圆形筒体，两端是椭球形或球形的外壳：圆形筒体，两端是椭球形或球形的封头（承压

6、容器）封头（承压容器）l内部内部进口转向器进口转向器l导流档板：快速变化液流方向和速度导流档板：快速变化液流方向和速度l旋风式进口：应用离心力分离时采用旋风式进口：应用离心力分离时采用2324波浪破碎器：垂直档板波浪破碎器：垂直档板除沫板：倾斜的平行板片或管束除沫板：倾斜的平行板片或管束旋流破碎器旋流破碎器雾沫脱除器雾沫脱除器l丝网垫：适用但易堵塞（气流速度要丝网垫：适用但易堵塞（气流速度要适宜）适宜）l叶板除雾器：改变为层流叶板除雾器：改变为层流l离心式除雾器：效果好但压降大且对离心式除雾器：效果好但压降大且对流量敏感流量敏感25l其它形式分离器其它形式分离器双桶式分离器双桶式分离器1-头盖

7、、2-入口分离室、3-气体入口、4-滤管 5-除雾器6-气体出口、7-液体罐l分离质量分离质量K定义：分离器出口处每标准立方米气体所带定义：分离器出口处每标准立方米气体所带液量的多少液量的多少计算公式：计算公式：气液100/VVKl分离程度分离程度S 定义：分离器在分离的温度、压力下，从其定义：分离器在分离的温度、压力下，从其出液口中排出的液体所携带的游离气体积和出液口中排出的液体所携带的游离气体积和液体体积之比值液体体积之比值计算公式：计算公式：液气100/VVS 气33/5 . 0mcmK 液33/05. 0mcmS 我国规定的分离器工作标准：我国规定的分离器工作标准：40l颗粒的沉降颗粒

8、的沉降l假设假设颗粒在分离器中的运动速颗粒在分离器中的运动速度为常数：重力等于阻力度为常数：重力等于阻力颗粒为球形，大小不变颗粒为球形，大小不变l计算公式计算公式RAG41gwdCRgD2422阻力：阻力：gdAg36浮力：浮力：gdGL36重力：重力：可计算出可计算出w的值的值42CD气流携带系数气流携带系数(可查图）可查图） Re 2:CD =24/Re 2 Re 500: CD =18.5Re-0.6 500 Re 2 105: CD =0.34 Re 2 105: CD=0.143DggLCgdw342推导出：推导出：wdCmgD35 . 010Re34. 0Re3Re24(4-1)4

9、4l介质不流动时：仅重力作用介质不流动时：仅重力作用沉降速度的影响因素：沉降速度的影响因素：d、 L、 g、介介质质 换算颗粒单位：换算颗粒单位：5 . 0310155. 1DggLmCgdw（4-2）45l计算计算w的方法：迭代法的方法：迭代法将将CD=0.34代入公式（代入公式（5-2）得到）得到w计算得到计算得到Re用公式（用公式（5-1）计算）计算CD用公式（用公式（5-2）计算）计算w转至第转至第2步，并迭代计算，直到计算出步，并迭代计算，直到计算出来的来的w满足要求时为止。满足要求时为止。46l气流向上流动（考虑相对运动速度气流向上流动（考虑相对运动速度w）wv：颗粒向下沉降（速度

10、）颗粒向下沉降（速度）47l颗粒的大小颗粒的大小气体分离段：气体负荷设计方程是基于气体分离段：气体负荷设计方程是基于脱除脱除100 m的颗粒的颗粒雾沫脱除器脱除直径在雾沫脱除器脱除直径在10100 m的颗的颗粒粒l停留时间停留时间定义：假定停止流动的情况下，一个液定义：假定停止流动的情况下，一个液体分子保留在容器内的平均时间体分子保留在容器内的平均时间停留时间为停留时间为30秒到秒到3分钟分钟l具体情况下的颗粒沉降方程具体情况下的颗粒沉降方程一般方程一般方程geneDDggLwdRRaCCgdw34249一、当颗粒直径不大于（一、当颗粒直径不大于（2080） 10-6m，且雷诺数且雷诺数Re

11、2时，时，n=1，a=24，则以上方则以上方程变为下列式：程变为下列式：182gdwgL5029. 043. 071. 071. 014. 1153. 0ggLgdw二、当颗粒直径小于（二、当颗粒直径小于（300800） 10-6m，且雷诺数且雷诺数2Re 500时，时，n=0.6，a=18.51，则以上方程变为下列式：则以上方程变为下列式：51将以上公式制为图表便可得下图，通过将以上公式制为图表便可得下图，通过此图，可查得在不同压力下，水滴的沉此图，可查得在不同压力下，水滴的沉降速度降速度w与其直径与其直径d的关系。的关系。三、当颗粒直径大于（三、当颗粒直径大于（300800） 10-6m，

12、且雷诺数且雷诺数500Re1500时，时，CD=0.44，则则以上方程变为下列式：以上方程变为下列式：5 . 074. 1ggLgdw53l分离器直径及高度的计算分离器直径及高度的计算smQvQDwQFQvFDFwv/448 . 075. 03002054dNmQg/3293101325. 086400000TZPQQTZQPZTPQggmDH,)104(55l进出口计算进出口计算取进口速度取进口速度v1为为15m/s取出口速度为取出口速度为v2 为为10m/s5 . 0225 . 011785. 0785. 0vQDvQD56DLwvctgDLwvctg57而：而：0FQv代入上式有：代入上

13、式有：wDLFQ0令：令：ADL204DF得：得：10445 . 0DLAwAQDwQAF058设颗粒沉降的有效面积设颗粒沉降的有效面积（颗粒沉降的工作面积）（颗粒沉降的工作面积）F则：则： 立式分离器立式分离器FwQF0卧式分离器卧式分离器FwQFA000FFAwQ59结论：当直径相同时，卧式分离器的结论：当直径相同时，卧式分离器的效率就比立式分离器的效率高效率就比立式分离器的效率高6061l定义：利用离心力定义：利用离心力来分离气流中颗粒来分离气流中颗粒的分离器的分离器l原理：利用离心力原理：利用离心力l过程过程62l假定：颗粒作匀速运动，即假定：颗粒作匀速运动，即RF 离心力离心力232

14、6rdrvmFp阻力阻力gwdCRgD242263联立求解：联立求解：2234rCdwgDp一、当颗粒直径不大于（一、当颗粒直径不大于（2080） 10-6m，且且雷诺数雷诺数Re 2时，时，n=1，a=24，则方程变为：则方程变为：1822rdwp182gdwgL6471. 0229. 043. 071. 014. 1153. 0rdwgp二、当颗粒直径小于（二、当颗粒直径小于（300800） 10-6m，且雷诺数且雷诺数2Re 500时，时，n=0.6，a=18.51，则方程变为：则方程变为：29. 043. 071. 071. 014. 1153. 0ggLgdw65三、当颗粒直径大于（

15、三、当颗粒直径大于（300800） 10-6m，且雷诺数且雷诺数500Re1500时，时，CD=0.44，则则方程变为：方程变为：5 . 0274. 1rdwggL5 . 074. 1ggLgdw66l与重力式分离器的比较与重力式分离器的比较离心力作用下的分离速度比重力离心力作用下的分离速度比重力作用下的分离速度大作用下的分离速度大 倍，其倍，其中中m=1,0.71,0.5mgr2分离速度的影响因素：分离速度的影响因素：d、 L、 g、介质介质 及分离器的结构和尺寸及分离器的结构和尺寸l影响旋风分离效率的因素影响旋风分离效率的因素气体进口速度：气体进口速度：1525m/s气液密度差：不适于油水

16、两液分离气液密度差：不适于油水两液分离旋转半径：不宜超过旋转半径：不宜超过0.5m（旋风子）旋风子）6845 . 051039. 3pCKKpTZQDDgn式中K11.34529210096. 5785. 0pDTZQvDQvngg而：而：Qn为标准状态下的流量为标准状态下的流量69l过程：过程：令令K1（1.266)，计算计算D取出口管线直径取出口管线直径0.67D，进口管线进口管线0.47D验算进口流速是否在验算进口流速是否在1525m/s，出出口流速是否在口流速是否在515m/s，筒体流速在筒体流速在2.454.43m/s，否则另取否则另取K值直到合值直到合乎要求。乎要求。70l效果：除

17、雾效率可达效果：除雾效率可达99%l构成：圆形或扁形的耐腐蚀的金属丝编织构成：圆形或扁形的耐腐蚀的金属丝编织而成而成l机理：接头聚集，重力沉降机理：接头聚集，重力沉降l压力降：如无固体颗粒，则可忽视压力降：如无固体颗粒，则可忽视71l流速：流速大则不易落下，小则不易碰撞流速：流速大则不易落下，小则不易碰撞l面积：根据气体处理量和流速确定面积：根据气体处理量和流速确定5 . 0maxgglKV一般取一般取maxmax8 . 00 . 12 . 0VVVVggK系数，与液体的粘度、表面张力、丝网的比表面系数，与液体的粘度、表面张力、丝网的比表面积以及气体中液沫的含量等因素有关，对于标准型丝网，积以

18、及气体中液沫的含量等因素有关，对于标准型丝网，可取可取K=0.116l分离器的三种保护分离器的三种保护过压过压/欠压保护欠压保护 压力变送器检测压力变送器检测 压力安全阀压力安全阀油液位高油液位高/低保护低保护 预报警预报警 实施关停实施关停油水界面低保护油水界面低保护 预报警预报警 实施关停实施关停74作业：作业： 气量气量110万标方万标方/日，压力为日，压力为8MPa，（绝），温度绝），温度270C，相对密度为相对密度为0.6，要求尽可能分离掉大量的固体颗粒要求尽可能分离掉大量的固体颗粒（300 m）和少量液滴，试分别设计立和少量液滴，试分别设计立式式、卧式及旋风分离器，并比较直径的卧式

19、及旋风分离器，并比较直径的大小。大小。概述概述换热器换热器加热器加热器电热带电热带l换热目的换热目的防止水合物生成防止水合物生成冷量热量的回收冷量热量的回收加热加热l按工作原理分类按工作原理分类间壁式换热器间壁式换热器混合式换热器混合式换热器回热式换热器回热式换热器l间壁式换热器按结构可分为：间壁式换热器按结构可分为：壳管式换热器壳管式换热器套管式换热器套管式换热器肋管式换热器肋管式换热器板式换热器板式换热器l壳管式分类壳管式分类固定管板式换热器固定管板式换热器浮头式换热器浮头式换热器U形管式换热器形管式换热器l按流动方向分类按流动方向分类顺流顺流逆流逆流复杂流：平行、一次交叉、顺流复杂流：平行、一次交叉、顺流交叉、逆流交叉、混合交叉交叉、逆流交叉、混合交叉l计算公式计算公式tKFq11ttmcqp 21212121lnttttttttt 21212121lnttttttttt 逆流逆流顺流顺流k123l间接火焰加热器间接火焰加热器特点：通过火管加热中间热介质加热盘管中特点：通过火管加热中间热介质加热盘管中的工艺流体的工艺流体常用热介质：水、甘醇、热油或可溶性盐等常用热介质：水、甘醇、热油或可溶性盐等采用辐射和对流的传热方式采用辐射和对流的传热方式适用于热负荷需求不大，出口温度低于适用于热负荷需求不