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气液分离器的设计和原理

文章来源:http://www.dgqhl.com/news/52.html发表时间:2018-01-04

气液分离器是化工生产中经常用到的一种非标设备,其功能是在特定的压力和温度下将游离气体从油和(或)水中分离出来。根据分离原理的不同,可以分为重力分离器、过滤分离器和离心分离器等;根据结构型式的不同,可以分为立式、卧式和球形分离器等;根据分离对象相态的不同,又可以分为两相和三相分离器等。本文主要介绍依据重力沉降原理进行分离的重力分离器及其计算。

重力分离器的计算基于以下三个重要假设:

①悬浮物的运动速率为常数,忽略微粒沉降的加速阶段;

②分离器内不发生凝聚和分散作用;

③液、固微粒均是球形。在此基础上依据标准规范进行计算,再根据经验及工程需要进行修正,即可得到所需分离器的尺寸。

2 分离器的结构及原理

常见的分离器主要有立式和卧式两种结构。

一般来讲,立式气液分离器适用于从高气液比混合物中分离液体,而卧式气液分离器适用于从低气液比混合物中分离气体。但无论是立式还是卧式,为能在较宽的工况范围内平稳有效地运行,分离器通常都具有初级分离区、二级分离区、集液区和捕雾区四个功能区。

初级分离区在分离器的入口部位,通常会设置某些形式的挡板,通过进口流体与挡板的碰撞,吸收流体的动能,改变液流的流动方向,使大液滴先自重沉降下来,从而将气液分成以气体为主和以液体为主的两个部分,实现预分离。同时减少气体的紊流,为二级分离做好准备。

二级分离区占据了分离器的主体部分,其分离原理是在流体流速减慢以后,小液滴依靠重力沉降从气流中分离出来。该区的分离效率取决于气体和液体的性质、液滴大小和气体的紊流程度,有时会采用内置的缓冲板来减缓紊流和消除泡沫,缓冲板也可兼作液滴捕集器。

集液区位于分离区的下方,用于液体收集,主要应保证足够的储存能力使液流得以缓冲,并提供足够液体脱气和三相分离器中游离水脱除所需的滞留时间。为防止底部液体夹带油或气,可在液体出口接管上方设置防涡流器。

捕雾区在气体出口的上游,其功能是在气体离开分离器之前除去气流中的小液滴(通常直径小至10μm)。通过设置一连串叶片或钢丝网填料等,使小液滴在捕雾器处聚集成较大的液滴,然后依靠重力沉降下来,从而实现气液分离。

气液分离器

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