立式气液分离器设计
立式气液分离器设计算表
物 料
设 计
进
N1
混合-气相 混合-液相
停留时间
出
N2 气相 N3 液相
流 量 kg/h 2754.0 246000.0
2754.0 246000.0
进料量为
操 作
进
N1
混合-气相 混合-液相
停留时间
QL＝ ρL＝
189.2 m3/h 1300.0 kg/m3
恢复默认
完整性： 合理性1： 合理性2：
◆长径比偏 大◆液：相流量
/
11.1 持液量偏大
◆建议减少停留时间
或改为卧式罐
D＝
2500
H1＝
450
m m
HL＝ mm
7014
m m
N3 液相
调试
QV＝ ρV＝
4269.8 m3/h 0.6 kg/m3
蓝色 为输
L＝ 8300 mm NOTE
TYP. 管 口
立式气－液分离器工艺计算 已经破解了vba密码
已经破解了其中的表格锁定
气相 N2
H3＝
300
m m
N1
H2＝
150
m m
混合进料
WV＝ 5508.0 kg/h WL＝ 246000.0 kg/h
QV＝ QL＝
4269.8 m3/h 189.2 m3/h
┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈
◆结构不合理 5 2
0 0% 0
恢复默认 隐 藏
整 合：
结构不合理
5
整 合：
0
整 合：
◆长径比偏大：
类型：
结构不合理 设计分析：
分析1：分析 2：3段来自流 量密度 尺寸
kg/h
立式重力气-液分离器的工艺设计
立式重力气-液分离器的工艺设计许建华【摘要】Gravity gas-liquid separator has been widely used in the chemical industry,and the most used of which is the vertical gravity gas-liquid separator.In this paper,a brief introduction to the common gravity gas-liquid separator is introduced,and as an example,an engineering design of a gas-liquid separator is showed.The selection of equipment and the key parameters of vertical gravity gas-liquid separator are introduced in details,and several key issues which should be cared in the process design are also listed.%重力气-液分离器在化工生产中一直被广泛应用，其中以立式重力气-液分离器应用最多。
简单介绍了化工装置中常见的重力气-液分离器，并以一台气-液分离器的工程设计为例，就立式重力气-液分离器的设备选型和关键参数的工艺计算做了详细介绍，并指出了立式重力气-液分离器在工艺设计中应注意的几个问题。
【期刊名称】《化工设计通讯》【年(卷),期】2016(042)007【总页数】2页(P99-99,124)【关键词】重力气-液分离器;设备选型;工艺设计【作者】许建华【作者单位】南京扬子石油化工设计工程有限责任公司，江苏南京 210048【正文语种】中文【中图分类】TQ053.2重力气-液分离器因分离负荷范围大，在化工生产中一直被广泛应用。
立式气液分离器
（1）筒体材料选择Q235-C，筒体内径 mm，厚度6mm，高度1500mm。
（2）封头材料选择Q235-C，选用标准椭圆形封头，内径500mm、厚度6mm、高度150mm、直边高度25mm。
（3）法兰材料选择20#钢，选用带颈对焊法兰。
（4）支座材料选用Q235-B，选用腿式支座B系列。
（5）筒体水压试验压力2.1875MPa，水压试验合格，经校核，法兰和支腿均满足要求。
关键词：立式气液分离器；结构设计；强度校核
Thedesignofvertical heavy energy liquid separator
（4）立式离心气液分离器
离心气液分离器主要是指气液旋流分离，是利用离心力来分离气流中的液滴。因离心力能达到重力数十倍甚至更多，故它比重力分离的效率要高。虽没有过滤分离效率高，但其具备停留时间短、设备体积小、易安装、操作灵活、运行稳定、无易损件、维护方便等优点，成为广泛研究的气液分离方式。其主要结构类型有管柱式、旋流板式、螺旋式、轴流式等 。
1.1立式气液分离器
气液分离器经过专业人员几十年的努力研究，该技术已基本成熟。各种立式气液分离器都有很大的进展。如立式气液分离器当前研究的重点是研制高效的内部填料以提高其分离效率；立式惯性气液分离器当前研究的重点是克服阻力等。当今主要研究方向是将立式气液分离器基本类型进行组合，得到新型的气液分离器 。
1.2本课题研究内容及目的
本课题研究内容是立式气液分离器的结构优化，工艺条件下管路尺寸、法兰及附件的设计。
（1）立式气液分离器采用重力沉降的原理分离气液两相混合物，结构采用内压筒体与丝网捕雾器组合。
立式气液分离器计算
Issued :Date:2000m3/hour 50Kg/hour 0.75Kg/m31.25127E-05Pa*s1000Kg/m3Or2.00E-04m1.7391m/s20.84860.8814m/s10.56642.8132m/s33.724510.5664μm100－350μm液滴直径d 200.001<Re<1000沉降速度U t 2 Re计算Stoke 定律立式重力气液分离器计算Vertical Gravity Gas Liquid Separator Caculation项目说明：1 基础数据 Basic Data 液体密度ρl 液体介质名称 最终确定Re液体流量W Ver-1气体介质名称水蒸气气体黏度μg 冷凝水气体流量Q 气体密度ρg 沉降速度U t Allen 定律沉降速度U t Re牛顿定律1000<Re<100000FALSEReReFALSE0.001<Re<1TRUE2.8132m/s550.00mm 0.55m1.2601.52m/s圆整650.00mm10min 35.08mm圆整36.00mm0.02m 35hour 960.53m圆整961.00mm36.51m/s139.21mm 圆整150.00mm150mm 25m/s3.5 入口管管径d1气体在入口管内流速U≤ρl *U 2≤1000 Pa2－8hour 3.6 出口管管径封头容积V1标准椭圆封头V=0.131D 3H 4被分离液体停留时间t 入口管底部至最高液面高度H2150－200mm3.3 液位计可视高度H 3液位计可视范围内液体量控制时间t 5－10min 最终沉降速度U tH 3D min501.273 汽液分离器结构计算0.8－1.2mm 3.1 汽液分离器直径D系数C H 13.2 气相段高度H 1气体在出口管内流速U g ≤圆整入口管管径d 13.4 液相段直边高度H 4168.24mm 圆整200.00mm1m/s 133.01mm圆整150.00mm数据输入数据输出出气管管径d 2液体在出口管内流速U l ≤0.5－1.5出液管管径d 3进口Inlet气体出口Gas outlet液体出口Liquid outletH 1H 2LGH 4H 3650.00150961.00650.00DN 200.00DN 150.00DN 150.00Φ550.00。
立式分离器设计交流
0.02 0.015 0.01 0.008 0.006 0.005 0.004 0.003 0.002 4
10
1.5 2
3
5 6
8
10.00
20
30
40
工作压力 MPa×10.1972
50 0.0015 0.001 0.0008 0.0006 0.0004 0.0003 0.0001 1 90 1.5 2 3 4 5 6 8 10 100 70 60 1.5 2 3 4 5 6 8 10
气相出口
气体出口流速=两相进口流速 选用DP=0.15m
372.91.35 0.78536000.15
2
7.92 m / s
液体出口
选用管径DN40，则流速为：
L
0.41.35 0.78536000.04
2
0.12 m / s
立式重力分离器
4 d L g g w 3 g CD
气 相 高 度
2.3 接管直径
ρGμ2GL<150内两相流速，m/s； ρG——气相密度,kg/m ；
——
3
Dp>3.02 ×10-3 ×（VL+VG）0.5 × ρG0.25 式中： Dp——接管直径，m ； VL——液体体积流量，m3/h ； VG——气体体积流量，m3/h ；
容器直径取0.7m
3.4 高度
HL VLt 0.4 1.35 6 0.275 m 2 2 47.1D 47.1 0.5
3.5 接管
ρGμ2GL<1500(Pa)
GL
(
1500
G
)
0 .5
气-液分离器设计
4
SLDI 233A14-98
得 ALA = Ab + 2A1 = 0.107 + 2 × 0.4 = 0.289
ATOT
ATOT
3.14
查图2.5.1—5得 hLA = 0.333，从最低液位经2min后得到液面高度为 DT
hLA = 0.333 × DT = 0.333× 2000 = 666mm(hLA即是图中h)
2
SLDI 233A14-98
a) 入口接管
两相入口接管的直径应符合式(2.2.2—3)要求。
式中
ρG uP2 <1000Pa
(2.2.2—3)
up——接管内流速，m/s； рG——气体密度，kg/m3。
由此导出
式中
DP>3.34×10-3(VG＋VL)0.5
ρ
0. 25 G
(2.2.2—4)
VG、VL——分别为气体与液体体积流量，m3/h； DP——接管直径，m。
低液位（LL）与高液位（HL）之间的距离，采用式(2.2.2—2)计算
式中
HL
=
VLt 47.1D2
(2.2.2—2)
HL——液体高度，m；
t——停留时间，min；
D——容器直径，m； VL——液体体积流量，m3/h。
气、液
图2.2.2 立式重力分离器 停留时间(t)以及釜底容积的确定，受许多因素影响。这些因素包括上、下游设备的工艺要求以及停 车时塔板上的持液量。当液体量较小时，规定各控制点之间的液体高度最小距离为100mm。表示为：LL（低 液位）-100mm-LA（低液位报警）-100mm-NL（正常液位）-100mm-HA（高液位报警）-100mm-HL（高液位）。 2.2.2.3 接管直径
气液分离器设计
文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.气—液分离器设计2005-04-15 发布2005-05-01 实施0文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.目次1 总则1.1 目的1.2 范围1.3 编制本标准的依据2 立式和卧式重力分离器设计2.1应用范围2.2 立式重力分离器的尺寸设计2.3 卧式重力分离器的尺寸设计2.4 立式分离器（重力式）计算举例2.5附图3 立式和卧式丝网分离器设计3.1 应用范围 3.2 立式丝网分离器的尺寸设计3.3 卧式丝网分离器的尺寸设计3.4 计算举例3.5 附图4 符号说明1 总则 1.1 目的本标准适用于工艺设计人员对两种类型的气—液分离器设计，即立式、卧式重力分离器设计和立式、卧式丝网分离器设计。
并在填写石油化工装置的气—液分离器数据表时使用。
1.2 范围本标准适用于国内所有化工和石油化工装置中的气－液分离器的工程设计。
1.3 编制本标准的依据：化学工程学会《工艺系统工程设计技术规定》HG/T20570.8-1995第8篇气—液分离器设计。
2 立式和卧式重力分离器设计 2.1 应用范围2.1.1 重力分离器适用于分离液滴直径大于200μm 的气液分离。
2.1.2 为提高分离效率，应尽量避免直接在重力分离器前设置阀件、加料及引起物料的转向。
2.1.3 液体量较多，在高液面和低液面间的停留时间在6～9min ，应采用卧式重力分离器。
2.1.4 液体量较少，液面高度不是由停留时间来确定，而是通过各个调节点间的最小距离100mm 来加以限制的，应采用立式重力分离器。
2.2 立式重力分离器的尺寸设计 2.2.1 分离器内的气速 2.2.1.1 近似估算法5.0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=G GL s t K V ρρρ (2.2.1—1)式中V t ——浮动（沉降）流速，m/s ；ρL 、ρG ——液体密度和气体密度，kg/m 3； K S ——系数d *=200μm 时，K S =0.0512； d *=350μm 时，K S =0.0675。
气田气液分离 立式重力分离器的直径计算公式
气田气液分离立式重力分离器的直径计算公式4．3气液分离4．3．1天然气的分离器宜设在集气站内。
气井产液量大、距集气站较远时，分离器宜设置在井场。
4．3．2天然气凝液分离工艺应根据天然气凝液含量、天然气压力和产品方案等因素综合分析确定，可采用常温分离、常温多级分离或低温分离工艺。
4．3．3气液分离宜采用重力分离器。
重力分离器形式宜符合下列规定：1液量较少，要求液体在分离器内的停留时间较短时，宜选用立式重力分离器；2液量较多，要求液体在分离器内的停留时间较长时，宜选用卧式重力分离器；3气、油、水同时存在，并需分别进行分离时，宜选用三相卧式分离器。
4．3．4站内计量分离器和生产分离器的数量应符合下列规定：1连续计量的气井，每井应设1台计量分离器且兼作生产分离器之用；2周期性计量的气井，计量分离器的数量应根据周期计量的气井数、气井产量、计量周期和每次计量的持续时间确定。
生产分离器的数量应根据气井产量及分离器通过的能力确定。
4．3．5重力分离器的设计应符合现行行业标准《油气分离器规范》SY／T0515的有关规定。
4．3．6立式重力分离器的直径可按下式计算：式中：D——分离器内径(m)；q v——标准参比条件下气体流量(m3／h)；T——操作温度(K)；Z——气体压缩因子；P——操作压力(绝)(MPa)；W o——液滴沉降速度(m／s)，按本规范公式(4．3．8-1)计算；K1——立式分离器修正系数，宜取K1＝0．8。
4．3．7卧式重力分离器的直径可按下式计算：式中：K2——气体空间占有的空间面积分率，按本规范附录A取值；K3——气体空间占有的高度分率，按本规范附录A取值；K4——长径比。
当操作压力P(绝压)≤1．8MPa时，K4取3．0；1．8MPa＜P≤3．5MPa时，K4取4．0；P＞3．5MPa时，K4取5．0。
4．3．8液滴在分离器中的沉降速度可按下列公式计算：式中：W o——液滴在分离器中的沉降速度(m／s)；g——重力加速度，g＝9．81m／s2；d L——液滴直径，取60×10-6m～100×10-6m；ρL——液体的密度(kg／m3)；ρG——气体在操作条件下的密度(kg／m3)；f——阻力系数，按本规范公式(4．3．8-2)计算f·(Re2)，再查本规范附录B得出f值；μG——气体在操作条件下的黏度(Pa·s)。
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◆约 为操作5量1%适 中,
允许气速 分离良好
D＝
HL＝ 450 mm
N3
18
m m
液相
调试
计算过程
气－液分离： 1、 分离因子 分离常数 操作分离常数 最大气相流速 操作气相流速 2、 气相流通面积 筒体直径 ↓ 圆 整 实际流通面积 实际气相流速 3、 缓冲时间 存液容积 底部封头容积 最大液相高度 操作液相高度 4、 筒体长度 ↓ 圆 整 5、 长径比
100 mm 300 mm
（设定值：
以
50
mm 圆整
HL
H1 H2 HS 圆整后增量：
0
H3 ） 50 0
以 3 ≤ L/D ≤
5 为合理标准
恢复默认 隐
完整性： 合理性1： 合理性2：
类型：
操作分析：
分析1：
分析 2：
3段
流 量
密度 尺寸
kg/h
m3/h kg/m3 mm
1500.0 150.0
4.7 100 892.0
1 min
1500.0 322.6 4.7 100
150.0
0.2
%设计流
量
0.0
0.0
892.0 50
重新计算
0.0
0.0
min
NOTE
操作分 结 束
恢复默认 隐 藏
整 合：
操作分析：
1
整 合：
3段
整 合：
结构合理
KS KV KVDsn UVmax UVDsn Avmin Dmin
0.0072 0.2643 0.2643
1.113 m/s 0.946 m/s 0.095 m2
348 mm
D AV
450 0.159 m2
m m
UV
0.563 m/s
tB
1 min
QLB
0.003 m3
QLC
0.000 m3
HL
18 mm
立式气－液分离器工艺计算 已经破解了vba密码
已经破解了其中的表格锁定
气相 N2
H3＝
300
m m
N1
H2＝
150
m m
混合进料
WV＝ WL＝
1500.0 kg/h 150.0 kg/h
QV＝ QL＝
322.6 m3/h 0.2 m3/h
H1＝
1182
m m
┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈
操作分析： 1 1
600 mm
L'
1750 mm
L
1750
L／D
4.0
L/D合理
1800
m m
QV＝ ρV＝
322.6 m3/h 4.7 kg/m3Biblioteka 蓝色 为输L＝ 1800 mm
TYP. 管 口
物 料
设 计
进
N1
混合-气相 混合-液相
停留时间
出
N2 气相 N3 液相
流 量 kg/h 1500.0
UVDsn＝
85 %×UVmax
AVmin＝QV／UVmax
Dmin＝（4×AVmin／π）0.5
以AV＝（15π0Dm圆2／m整4） UV＝QV／AV 约为
51% UVmax 分离良好
设定
QLB＝QL×tB
QLC＝（π／12）×
0.5 ×D3
高值LH'L＝液：＝五位（段设Q高L计B－度QLC）／AmVmm4in50低液1位50设计150
150.0
1500.0 150.0
进料量为
操 作
进
N1
混合-气相 混合-液相
0.0 0.0
停留时间
QL＝ ρL＝
0.2 m3/h 892.0 kg/m3
── 设计参数及细节调整（操作分析时输入无效）─
KS＝（WL／WV）×（ρV／ρL）0.5
设或UKVV计＝ma取xe＝x计pK（算V×A值（＋（BKρ0LS.－＋40ρCV，者K）S两取2／＋ρDVK）S03.＋5 EKS4＋FKS5）