立式分离器设计交流.
油气分离器设计计算
摘要为了满足油气井产品计量、矿场加工、储存和管道输送的需要,气、液混合物要进行气液分离。
本文是某低温集气站中分离器的设计与计算,选用立式分离器与旋风式两种。
立式分离器是重力式分离器的一种,其作用原理是利用生产介质和被分离物质的密度差来实现基本分离。
旋风式分离器的分离原理是由于气、液质量不同,两相在分离器筒内所产生的离心力不同,液滴被抛向筒壁聚集成较大液滴,在重力作用下沿筒壁向下流动,从而完成气液两相分离。
分离器的尺寸设计根据气液混合物的压力﹑温度以及混合物本身的性质计算确定。
最后确定分离器的直径、高度、进出口直径。
关键词:立式两相分离器旋风式分离器直径高度进出口直径广安1#低温集气站的基本资料:井号产量()进站压力(MPa)进站温度(℃)1 18 16 312 22 16 303 20 16 324 16 16 325 7 16 306 14 10 317 19 10 30出站压力:6MPa 天然气露点:气体组成(%):C1=85.33 C2=2.2 C3=1.7 C4=1.56 C5 =1.23 C6=0.9 H2S=6.3 CO2=0.78凝析油含量:1. 压缩因子的计算1 天然气的相对分子质量式中 M——天然气的相对分子质量;——组分i的体积分数;Mi——组分i的相对分子质量。
则计算得,M=20.11042 天然气的相对密度天然气的相对密度用S表示,则有:S=式中 M天、M空分别为天然气的相对分子质量。
已知:M空=28.97所以,天然气相对密度S==20.1104/28.97=0.6943 天然气的拟临界参数和拟对比参数对于凝析气藏气:当时,拟临界参数:计算得,天然气的拟对比参数:a.1、2号分离器:;b. 3号分离器:c. 4号分离器:d. 5号分离器:4 计算压缩因子天然气的压缩因子和拟对比压力,拟对比温度有如下的函数关系:天然气压缩因子图版根据算的的参数查上图得,2. 天然气密度在某压力,温度下,天然气的密度=式中——天然气在任意压力、温度下的密度,kg/m3P——天然气的压力(绝),kPa;M——天然气的相对分子质量;Z——天然气的压缩因子;T——天然气绝对温度,K根据公式可计算,3. 气体流量由已知日产量和流程设计课知各分离器的日处理量分别为:根据公式推得:Q=即分离器的流量计算得各分离器的流量分别为:4. 粘度的求解①.根据天然气的相对密度S=0.694,查天然气的假临界特性图得到天然气的临界温度和临界压力:天然气的假临界特性图②.查下图得出天然气在,不同温度条件下的粘度。
分离器工艺计算范文
分离器工艺计算范文一、引言分离器是化工过程中常用的一种设备,用于将混合物分离为不同组分。
本文旨在介绍分离器的工艺计算方法。
二、分离器设计及工艺计算基础分离器设计包括确定分离器的尺寸、分离效果和操作参数等。
工艺计算是确定分离器的入口条件、出口条件和操作条件等。
分离器常见的设计基础包括质量守恒、能量守恒、物质平衡、传热工艺等。
根据不同的分离原理,还需要考虑液体和气体流体力学特性、质量传递特性等。
三、分离器设计方法1.分离器的类型选择有根据物料性质及分离要求的不同,分离器可分为静态分离器和动态分离器。
静态分离器包括闪蒸塔、萃取塔、吸附塔等。
动态分离器包括蒸发器、析出器、萃取器等。
选择合适的类型要根据物料的性质、分离要求、工艺条件等因素综合考虑。
2.分离器的尺寸确定分离器的尺寸确定需要确定分离器的有效高度、直径、板间距等。
根据物料的流动性、分离要求和操作条件等因素进行计算。
一般来说,分离器的高度要保证足够的分离效果,而直径要满足一定的操作要求,如易于维修、排放等。
3.分离器的操作参数确定分离器的操作参数包括进料速度、出料速度、分离温度、压力等。
进料速度要使物料在分离器内获得足够的停留时间,出料速度要考虑物料的排放要求。
分离温度和压力要满足分离要求,避免物料的过热、过压等问题。
操作参数的确定需要综合考虑工艺要求、设备性能等因素。
4.分离器的工艺计算分离器的工艺计算主要包括物质平衡计算、传热计算和流体力学计算等。
物质平衡计算是确定物料的进出量、组分等,保证质量平衡。
传热计算是确定分离器的传热效果和分离温度的控制。
流体力学计算是确定分离器内的液体和气体的流动特性。
四、实例分析以蒸汽蒸馏塔为例,介绍分离器的工艺计算方法。
1.确定塔高度:根据塔板数或板间距确定塔高,一般以塔板数为单位。
2.确定塔径:根据物料进出量、液体停留时间和均布液体厚度等因素,计算出塔的直径。
3.确定操作参数:确定进料流量、分离温度、塔压等操作参数,保证分离效果。
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。
分离器结构尺寸设计
目录一、课程设计的基本任务 ............................................................... 错误!未定义书签。
(一)设计的目的、意义 ....................................................... 错误!未定义书签。
(二)设计要求 ....................................................................... 错误!未定义书签。
(三)工艺计算步骤 ............................................................... 错误!未定义书签。
二、课程设计理论基础 (4)(一)分离器综述 (4)(二)油气分离器原理 (4)(三)从气泡中分离出油滴的计算 (5)(四)气体的允许速度 (7)(五)分离器结构尺寸计算 (7)三、实例计算 (9)(一)基础数据 (9)1. 原油组成 (9)2.相关参数 (9)(二)计算分离器的结构尺寸 (10)四、结束语 (20)附录计算程序 (21)一、课程设计的基本任务(一)设计的目的、意义目的:在老师指导下,根据给定的原油组成、分离条件、停留时间等基础数据,按规范要求独立地完成分离器结构尺寸设计。
意义:为了满足计量、储存的需要,油井产品从井口出来后,首先要进行分离,分离的场所即油气分离器。
分离后所得油、气的数量和质量除了与油气的组成、分离压力、分离温度有关外,也与油气在分离器内停留的时间有关,当油气的组成、分离压力、分离温度及处理量一定时,分离效果由分离器的尺寸决定,合理的设计或选择分离器的尺寸对改善分离效果非常必要。
(二)设计要求1.初分离段应能将气液混合物中液体大部分分离出来2.储液段要有足够的容积,以缓冲来油管线的液量波动和油气自然分离3.有足够的长度和高度,是直径100um以上的油滴靠重力沉降,以防气体过多地带走油滴4.在分离器的主体部分应有减少紊流的措施,保证液滴沉降5.要有捕集的器除雾,以捕捉二次分离后气体中更小的液滴6.要有压力和液面控制(三)工艺计算步骤1.根据油气平衡计算中所确定的气液处理量、物性、分离压力、分离温度等基础资料,并参照现场具体情况选择分离器类型。
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。
立式重力气液分离器的工艺设计
size of st ruct ure
一般认为 ,气相段高度 H1 (直边段) 与气
液分离器直径相当即可 ,即
H1 = (018~112) D
(12)
气体入口流速较高时 ,气相段高度相应取
上限值 。
3 液相段高度的确定
气液分离器的液相段高度由被分离液体
在气液分离器中的停留时间决定 。
当连续排出气液分离器中的液体时 ,可将
5~10min 的液体量控制在液位计的可视范围
液相段直边高度 ,m ; t —被分离液体的停留时
间 ,可根据需要定为 2~8h 。
设计计算的立式重力气液分离器简图如
图 1 所示 。
图 1 立式重力气液分离器简图
4 接管尺寸
4. 1 入口管管径和高度的确定 入口尺寸不小于入口管接管直径 ,较低的
入口位置有利于气液分离 。
一般认为 ρG U 2 ≤1000Ρa
求出液滴的沉降速度 U t (等于气体流速 U ) 后 ,可用下式计算气液分离器的最小直径 :
D min
=
1818
( V) Ut
1/
2
(9)
式中 Dmin —气 液 分 离 器 的 最 小 直 径 , mm ;
V —气体流量 (操作状态下) ,m3/ h ; U t —同前
实际上 ,在一般化工过程的立式气液分离
器中 ,气液相对运动大多数处于过渡区 ,此时 ,
如要 U ≤U t ,根据式 (6) 求 U t ,而
U
=
π 4
V D2 ·3600
则
π
4
V D2 ·3600
≤017805
(ρL - ρG) 01714 d11143 ρL 01286μ≈01429
油气分离器规格系列及设计步骤
3.球形分离器规格和设计压力4.分离器设计依据资料根据油气分离器处理能力的影响因素及根据石油行业标准,在分离器的工艺设计前,首先应收集、计算和了解有关液体介质、气体介质资料和设计条件,用作为设计依据。
(1)液体介质资料A.原油处理量: m3/d;B.原油密度: kg/m3;C.原油含水量: % (质量比)D.水密度: kg/m3;E.原油发泡程度:(有、无);F.操作条件下原油动力粘度: Pa.s;G.操作条件下水的动力粘度: Pa.s;S: mg/L;H.水中含H2: mg/L;I.水中含CO2J.水中含氧量: mg/L;K.是否有断塞流:(有、无);L.原油含蜡量: % (质量比);M.原油含砂量: % (体积比);(2)气体介质资料A.气体处理量: m3/d;B.标准状态下气体密度: kg/m3;C.操作条件下气体动力粘度: Pa.s;含量: %(体积比);D.气体中CO2S含量: %(体积比);E.气体中H2(3)设计条件A.操作温度:℃;B.操作压力: MPa;C.分离器型式:(立式、卧式、球形);D .分离器功能:(两相、三相) ;E .分离后允许原油含水量: %(质量比);F .水中含油量: mg/L ;G .缓冲时间: min ;H .分离后气体带液量是否需要检测: (需、不); I .分离器是否设有排液泵: (设、不); J .控制仪表类型: (电动或气动)。
5.分离器工艺计算步骤分离器工作时应同时满足从气体中分出油滴和从原油中分出气泡的要求,对缓冲分离器尚需满足缓冲时间的要求。
因此,计算和选择油气分离器时,应对照下述步骤进行。
根据油气平衡计算中所确定的气液处理量、物性、分离压力、分离温度等基础资料,并参照现场具体情况选择分离器的类型。
(1)根据油气平衡计算中所确定的气液处理量、物性、分离压力、分离温度等基础资料,并参照现场具体情况选择分离器的类型。
(2)按照从原油中分出气体的要求,由原油性质和操作经验确定原油在分离器内的停留时间,对缓冲分离器尚需考虑缓冲时间,据此初步确定分离器尺寸。
油气集输——分离器设计
目录目录 (1)摘要 (2)ABSTRACT (3)1 两相立式分离器设计 (4)1.1计算天然气拟对比参数 (4)1.2压缩因子的求解 (4)1.3粘度的求解 (5)1.4天然气密度的计算 (7)1.5液滴颗粒沉降速度 (8)1.6气体流量计算 (8)1.7两相立式分离器尺寸计算 (9)2 旋风分离器设计 (9)2.1旋风分离器尺寸计算 (9)2.2压力降的计算 (10)3总结 (10)参考文献 (11)摘要从气井终采出的天然气或多或少都带有一部分的矿化水,凝析油和岩屑,沙粒等液体、固体杂质。
所以,为保证管道和设备安全可靠运行,就需要分离设备,以对其进行分离脱除。
本次设计任务就为某单井站场分离器工艺设计。
设计的主要内容为流程中第二次分离所用的分离器尺寸设计。
文中通过计算、查图等,求出了分离器相应的设计参数。
利用相应的参数分别设计了两相立式分离器和旋风分离器两种类型的分离器。
关键字:流量压力温度两相立式分离器旋风分离器尺寸大小ABSTRACTFrom the end of the natural gas produced gas is more or less a part of the KuangHuaShui condensate oil and debris, such as grains of sand, liquid or solid impurities. So, to ensure the safe and reliable operation of the pipe and equipment, they need to separation equipment, to separate removal. This design task for a single well is the station separator process design. Design of the main content for the second time in separation process used size design separator. In this paper, through the calculation, check figure, and from the design parameters of corresponding separator. Use the corresponding parameters from the design two phase vertical separator and cyclone separator two types of separator Keywords:flow;Pressure;temperature;Two phase vertical separator;Cyclone separator;size1 两相立式分离器设计1.1计算天然气拟对比参数已知天然气的相对密度S=0.7 液体相对密度为0.8 临界温度T PC =210.2K 临界压力P PC =4.6012Mpa 井口温度为50℃ 井口压力为25Mpa单井产量Qg=41010⨯ m 3/d ,出站压力为3Mpa 天然气相对分子质量M=20.25 天然气的拟对比压力、拟对比温度:P pr =pc P P (1-1) T pr =pcT T (1-2)二次分离时经节流阀之后分离器的进口的压力p=3Mpa ,t= 15℃ 根据公式(1-1)(1-2)得P pr =pc P P = 30.6524.6012= T pr =pcT T =15273 1.37210.2+=1.2压缩因子的求解根据研究,天然气的压缩因子和拟对比压力、拟对比温度有一定得函数关Z=ϕ(P pr, T pr ) (1-3)知道了天然气的拟对比压力和拟对比温度后,查图表1可得天然气压缩因子Z 。
立式多因子旋流子母过滤分离器用于天然气减压计量橇技术方案
立式多因子旋流子母过滤分离器用于天然气减压计量橇技术方案诺卫能源技术(北京)有限公司我方接到客户一份询价书要求为其设计提供一套立式多因子旋流子母过滤分离器,用于天然气减压计量橇前气液固分离。
这业主国家油气资源很丰富,他们对井口油气的处理过程很简单,即直接把井口油气三相分离,将气相天然气减压计量后直接送发电厂用作燃气发电。
业主要求容器采用立式布置,设计标准采用ASME SEC. VIII.DIV.1 设计标准,带U 钢印。
最主要的是,技术说明书上对内件和主要部件型式作了明确要求,一级分离舱要求采用多因子旋流子母分离内件,二级分离舱要求采用聚结滤芯内件组。
另外,QOC是必须要求。
工艺参数如下:1、介质:天然气;2、分子量:17.22;3、工况温度:0~60℃;4、工况压力:29~70BarG.5、气相流速:310000Sm^3/h.工艺技术要求如下:1、一级舱多因子旋流子,必须是2”规格,材质SS304,一级舱压降不超过0.25Bar;2、二级舱聚结滤芯规格为5 1/2”x36”规格,材质GFG+SS304,二级舱压降不超过0.1Bar。
3、分离效率:100%脱除8微米及以上尺寸液滴,且100%脱除3微米及以上尺寸颗粒物。
下图是技术要求中明确的过滤分离器外形图:从上述业主提供的技术要求看,应该是由专业动力学分离技术公司进行过设计定型后发出的询价书。
之所以这样说,是因为一级舱内件规格型号和压降、二级舱内件规格型号和压降都已作规定了。
但从工艺技术要求和实际使用便捷性看,仍需反思。
反思之一,立式过滤分离器,二级舱需要设置在上端,便于滤芯更换维护。
但是,需要在过滤分离器顶部设置操作平台,需要现场搭接施工。
另外,QOC操作在平台,滤芯更换维护需要将新滤芯运送至平台,拆换下来的滤芯又需从平台运送下来,不太方便。
从这点上看,卧式维护更便捷。
一般而言,采用滤芯内件的过滤器,最好卧式布置。
反思之二,业主对过滤分离器出口气相100%脱除液滴最小尺寸为8微米、100%脱除固相颗粒物最小尺寸为3微米,这种级别的分离,可以考虑二级舱采用过滤滤芯内件组即可满足要求。
分离器设计——精选推荐
分离器设计⽓液分离器设计⼀、概述管柱式⽓液旋流分离器是⼀种带有倾斜切向⼊⼝及⽓体、液体出⼝的垂直管。
它依靠旋流离⼼⼒实现⽓、液两相分离,与传统的重⼒式分离器相⽐,具有结构紧凑、重量轻、投资节省成本等优点,是代替传统容积式分离器的新型分离装置。
在⽓液两相旋流分析的基础上,建⽴了预测分离性能的机理模型,该模型包括了⼊⼝分离模型、旋涡模型、⽓泡及液滴轨迹模型;依据机理模型,提出了管柱式旋流分离器⼯艺设计技术指标和⼯艺步骤.设计根据管柱式旋流分离器的机理模型以及设计⼯况,完成了管柱式旋流分离器的结构设计、强度分析、理论校核、焊接⼯艺设计以及分离器内⽓液两相流的数值模拟,为⼯程设计和理论设计提供⼀定的理论依据。
2、旋流式分离器的结构及⼯作原理旋流分离器,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⼀个分离腔、⼀到两个⼊⼝和两个出⼝。
分离腔主要有圆柱形、圆锥形、柱-锥形三种基本形式。
⼊⼝有单⼊⼝和多⼊⼝⼏种,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。
在具有密度差的混合物以⼀定的⽅式及速度从⼊⼝进⼊旋流分离器后,在离⼼⼒场的作⽤下,密度⼤的相被甩向四周,并顺着壁⾯向下运动,作为底流排出;密度⼩的相向中间迁移,并向上运动,最后作为溢流排出,分离⽰意图如图1。
这样就达到了分离的⽬的。
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。
本⽂设计的旋流分离器⽤于⽯油钻井中钻井液的⽓液分离。
3、旋流式分离器的优缺点在⽯油化⼯中装置中,有各种各样的分离器,其中以⽴式重⼒⽓液分离器最为常见,这种⽓液分离器具有结构简单、操作可靠等持点。
⽴式重⼒式分离器的主体为⼀⽴式圆筒体,多相流⼀般从该筒体中段进⼊,顶部为⽓流出⼝,底部为液体出⼝,其结构简图见图2-2。
立式油气分离器
2.处理低气油比原油或油 气比非常高原油选立式分离 器(气体洗涤器)
2.5 各种分离设备优缺点比较
比较内容 分离效率 分离后流体的稳定性 变化条件的适应性 操作的灵活性 处理能力(直径相同) 单位处理能力的费用 处理外来物能力 处理起泡原油的能力 活动使用的适应性 安装所需要的空间
纵向上 横向下 安装的容易程度 检查维护的容易程度
由于液态水的存在将加速管道及 设备的腐蚀
堵塞:
随着积砂的增加堵塞管道、设备
液泛影响
污染化学溶液
1.2 产出流体的分离要求
对于天然气处理而言:从气流中 分离掉液体、固体及机械杂质;
对于原油处理而言:从油流中分 离掉气体、固体以及游离水。
1.3 原油处理的最终目的
1. 分离出油水混合液中的污水,污水进污水处理系统。经处理后, 油中含水可降至0.5%~15%,以利于原油进一步净化;
卧式 最好 最好 最好 中等 最好 最好 最差 最好 最好 最好 最好 最差 中等 最好
立式 中等 中等 中等 最好 中等 中等 最好 中等 最差 中等 最差 最好 最差 最差
球形 最差 最差 最差 最差 最差 最差 中等 最差 中等 最差 中等 中等 最好 中等
2.6 立式旋风分离器结构及工作原理
典型的过滤式分离器结构图
气体经上部进入,经 过滤管进入二级分离,而 较大液滴及粉尘则留在分 离器一级分离段内进入储 液槽,气体在二级分离段 经捕雾后从右侧流出。
CTT型卧式分离器
含有少量气,水的油 经接收室进入分离器,经 重力沉降后,由疏流室稳 流后进入分离室。在分离 室内,油液均匀较薄层的 流动使气泡得以分离,分 离出的气泡从顶部流出, 油流进入 集液室经原油 出口流出,水经排污口流 出。
某低温集气站的设计——分离器结构设计
重庆科技学院课程设计报告院(系): 石油与天然气工程学院专业班级:油气储运10-02 学生姓名: 学号: 设计地点(单位): K802 设计题目: 某低温集气站的工艺设计——分离器结构设计完成日期: 2013 年 6 月 27 日指导教师评语:成绩(五级记分制):指导教师(签字):某低温集气站工艺设计——分离器结构设计摘要:气田集输工艺流程按其天然气分离时的温度条件,分为常温分离工艺流程和低温分离工艺流程。
对于压力高,产量大,气液小,含有较高硫化氢、二氧化碳、凝析油的气井,常采用低温分离多井轮换计量集气站流程。
本集气站用低温分离的方法,分离出天然气的凝析油,使管输天然气的烃露点达到要求。
为保证管道与设备的安全可行,在天然气的集输系统中安装有分离设备,以对气---液杂质进行分离脱出。
关键词:天然气;分离器;压力;温度;直径目录1 设计说明书 (4)1.1概述 (4)1.1.1设计任务 (4)1.1.2设计内容 (4)1.1.3设计依据 (4)1.1.4遵循的主要的规范和标准 (5)1.2工艺设计说明 (5)1.2.1工艺方法的选择 (5)1.2.2工艺流程 (5)1.3主要设备选型结果 (6)2计算说明书 (7)2.1设计参数 (7)2.2主要设备工艺计算及选型 (11)3 结束语 ................................................................................................. 错误!未定义书签。
参考文献 ................................................................................................. 错误!未定义书签。
1设计说明书本次课程设计是针对低温集气站进行的工艺设计。
任务主要包括节流阀设计选型;甲醇(乙二醇)注入量的计算;分离器设计计算;站内管径及壁厚设计;画流程图和平面布置图;凝析油回收量的计算;流量计选型。
立式三相分离器的工作原理
立式三相分离器的工作原理立式三相分离器是一种常用的工业设备,用于将混合流体中的固体和液体分离开来。
它的工作原理是基于离心力和重力的作用,通过旋转运动将混合物分离成不同的组分。
下面将详细介绍立式三相分离器的工作原理。
立式三相分离器由一个圆柱形壳体和一个旋转的圆盘组成。
混合物通过进料管道进入分离器的内部,然后沿着圆柱壳体的内壁形成一个旋涡。
在这个过程中,离心力会使得固体颗粒和液体分离开。
固体颗粒由于惯性作用被甩到离心力作用最大的壳体内壁,形成一个固体层。
液体则由于其较小的密度,在离心力的作用下靠近圆盘轴线的位置形成一个液体层。
分离后的固体颗粒和液体分别通过不同的出料口排出。
具体而言,固体颗粒通过固体出料口排出,而液体则通过液体出料口排出。
这样,混合物中的固体和液体就被有效地分离出来了。
为了更好地实现分离效果,立式三相分离器还配备了一些辅助装置。
其中,最重要的是旋流器和分离板。
旋流器可以增加液体的旋转速度,从而增加离心力的作用。
分离板则可以帮助固体颗粒和液体更好地分离,防止它们重新混合。
除了上述的工作原理,立式三相分离器还有一些注意事项。
首先,进料的速度和压力应该控制在合适的范围内,以确保分离效果。
其次,分离器的旋转速度需要根据混合物的性质和要分离的组分来调整。
最后,分离后的固体和液体应及时排出,以免对设备产生不良影响。
立式三相分离器在工业生产中具有广泛的应用。
例如,在石油工业中,它可以用于分离原油中的沉积物和水分。
在化工工业中,它可以用于分离化学反应产物中的固体杂质和溶液。
在食品工业中,它可以用于分离乳汁中的脂肪和固体颗粒。
通过合理地使用立式三相分离器,可以提高生产效率,减少产品质量缺陷,从而带来经济效益的提升。
立式三相分离器是一种基于离心力和重力作用的设备,可以将混合流体中的固体和液体分离开来。
它通过旋转运动和辅助装置的作用,将固体颗粒和液体分离,并分别排出。
立式三相分离器在工业生产中具有广泛的应用,对提高生产效率和产品质量具有重要意义。
三相立式分离器原理及结构
目录一概述 (3)1.1油气中杂质的危害 (3)1.2产出流体的分离要求 (3)1.3 原油处理的最终目的 (3)二三相分离器结构及原理 (3)三三相分离器工艺流程 (4)3.1流程 (5)3.2主要设备如下: (5)四内构件和填料的优化 (5)4.1进出口布置及问题分析 (5)4.2 整流填料 (7)4.3 聚结填料 (8)4.4 聚结分离填料 (8)4.5捕雾器 (9)4.6降液管 (10)五影响分离器效率的因素 (10)5.1 粒径分布 (11)5.2 入口脱气 (11)5.3合理使用破乳剂 (11)5.4 填料聚结 (12)5.5 停留时间 (12)5.6 液滴碰撞及粗粒化过程 (12)5.7 良好的外部环境 (12)六分离器常见故障处理 (13)七结束语 (14)参考文献 (15)摘要分离器是油气生产中主要用来除去油气中悬浮的固、液相杂质。
脱除固、液相杂质的目的是降低管道及设备的输送负荷、防止或降低腐蚀或堵塞的发生、保证管道与设备安全可靠运行。
关键词:分离器立式三相一概述1.1油气中杂质的危害在油气生产中的杂质,由于液态水的存在将加速管道和设备的腐蚀。
随着积砂的增加,将堵塞管道和设备。
1.2产出流体的分离要求对于天然气处理而言:从气流中分离液体、固体及机械杂质;对于原油处理而言:从油流中分离气体、固体和及游离水。
1.3 原油处理的最终目的(1)分离器出油水混合液中的污水,污水进污水处理系统。
经处理后,油中含水可降至0.5%-15%,以利于原油进一步优化。
(2)分离器出油水混合液中的伴生气,伴生气进伴生气处理系统。
(3)除去油水混合液中的砂等杂质。
二三相分离器结构及原理三相分离器的结构分为分离沉降室和油室。
油、气、水混合物来液进入三相分离器,经整流器、波纹板组、斜板组等后大部分液体沉降到分离沉降室的液相区,极少部分液体靠液体重力继续沉降,剩余的液体经除雾器进一步分离后,气体通过压力调节阀进入天然器系统。
油气分离器设计计算
摘要为了满足油气井产品计量、矿场加工、储存和管道输送的需要,气、液混合物要进行气液分离。
本文是某低温集气站中分离器的设计与计算,选用立式分离器与旋风式两种。
立式分离器是重力式分离器的一种,其作用原理是利用生产介质和被分离物质的密度差来实现基本分离。
旋风式分离器的分离原理是由于气、液质量不同,两相在分离器筒内所产生的离心力不同,液滴被抛向筒壁聚集成较大液滴,在重力作用下沿筒壁向下流动,从而完成气液两相分离。
分离器的尺寸设计根据气液混合物的压力﹑温度以及混合物本身的性质计算确定。
最后确定分离器的直径、高度、进出口直径。
关键词:立式两相分离器 旋风式分离器 直径 高度 进出口直径广安1#低温集气站的基本资料:出站压力:6MPa 天然气露点:5C <-︒气体组成(%):C 1=85.33 C 2=2.2 C 3=1.7 C 4=1.56 C 5 =1.23 C 6=0.9H 2S=6.3 CO 2=0.78凝析油含量:320/g m 0.78l S =1. 压缩因子的计算① 天然气的相对分子质量 ∑=iMi M ϕ式中 M ——天然气的相对分子质量; i ϕ——组分i 的体积分数; Mi ——组分i 的相对分子质量。
则计算得, M=20.1104② 天然气的相对密度天然气的相对密度用S 表示,则有:S=空天M M 式中 M 天、M 空分别为天然气的相对分子质量。
已知:M 空=28.97 所以,天然气相对密度S=空天M M =20.1104/28.97=0.694 ③ 天然气的拟临界参数和拟对比参数 对于凝析气藏气:当 0.7S < 时,拟临界参数:4.7780.248106.1152.21pc pc P S T S =-=+ 计算得,4.6211.7pc pc P T ==天然气的拟对比参数:pr pcpr pcP P P T T T ==a .1、2号分离器:1110;287a P MP T K == 110 2.174.6pr P ==; 12871.36211.7pr T == b. 3号分离器:3310;287P MPa T K == 33103042.17; 1.444.6211.7pr pr P T ====c. 4号分离器:4410;303P MPa T K == 44103032.17; 1.434.6211.7pr pr P T ==== d. 5号分离器:556;257P MPa T K == 5562571.3; 1.24.6211.7pr pr P T ====④ 计算压缩因子天然气的压缩因子和拟对比压力,拟对比温度有如下的函数关系: (,)pr pr Z P T ϕ=天然气压缩因子图版 根据算的的参数查上图得,123450.72;0.78;0.77;0.70Z Z Z Z Z =====2. 天然气密度在某压力,温度下,天然气的密度ρ=ZTpM314.8式中 ρ——天然气在任意压力、温度下的密度,kg/m 3P ——天然气的压力(绝),kPa; M ——天然气的相对分子质量; Z ——天然气的压缩因子; T ——天然气绝对温度,K 根据公式可计算, 3121000020.1104117.1()8.3140.72287g g kg m ρρ⨯===⨯⨯331000020.1104102.0()8.3140.78304g kg m ρ⨯==⨯⨯341000020.1104103.7()8.3140.77303g kg m ρ⨯==⨯⨯35600020.110480.7()8.3140.70257g kg m ρ⨯==⨯⨯3. 气体流量由已知日产量和流程设计课知各分离器的日处理量分别为:341323334352210()182********()14();19()1822201671419116()g g g g g mQ dm Q dmmQ Q ddm Q d=⨯=++++====++++++=根据公式000T Z Q P ZT PQ g=推得:Q=293101325.086400TZP Q g ⨯⨯即分离器的流量 计算得各分离器的流量分别为:33312333450.018;0.067;0.0130.018;0.139mmmQ Q Q sss mmQ Q ss=====4. 粘度的求解①.根据天然气的相对密度S=0.694,查天然气的假临界特性图得到天然气的临界温度和临界压力:218;4570pc c T P KPa ==天然气的假临界特性图②.查下图得出天然气在101.325KPa ,不同温度条件下的粘度。
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(内部)
主要内容
立式丝网分离器 立式重力分离器
1.气体流速(μG)的确定
丝网直径
2.尺寸设计 高度 接管 丝网装配
3.计算举例
立式丝网分离器
1、气体流速(μG)的确定
式中:
G
Kg
l
g g
0.5
μG——与丝网自由截面积 有关的气体流速,m/s;
铝制容器——不能采用蒙乃尔丝网;
有水滴情况下不采用铝制丝网;
3. 计算举例
3.1 数据
VL=0.4m3/h ρL=878kg/m3 T=33℃ Vmax=135%
VG=372.9m3/h ρG=5.95kg/m3
Vmin=70%
3.2 气体流速
0.5
G
Kg
l
g
g
0.107(878 5.95)0.5 5.95
10 20
30
工作压力
MPa×10.1972
40
50
60
70
80 90 100
当不同压力时,水滴沉降速度与其直径的关系曲线
1.3m / s
3.3 丝网及容器直径
DG
0.0188VugG
0.5
0.0188(372.9 1.35)0.5 1.3
0.37(m )
容器直径取0.7m
3.4 高度
HL
VLt 47.1D 2
0.4 1.35 6 47.1 0.52
0.275m
3.5 接管
ρ Dp>3.02 ×10-3 ×(VL+VG)0.5 × G0.25
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 ;
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.4 丝网装配 经济性、工作温度、容器材料、耐久性。
聚丙烯、聚乙烯——考虑产生氢化物;
聚四氟乙烯、不锈钢丝——考虑温度影响;
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 滴的沉降速度w与其直径d的关系。
0.1 0.08 0.06 0.05 0.04
0.03
颗 粒 沉 降 速 度
m/s
0.02 0.015
0.01 0.008 0.006 0.005 0.004 0.003
0.002 0.0015
0.001 0.0008 0.0006
气相出口
气体出口流速=两相进口流速
选用DP=0.15m
372.91.35 0.78536000.152 7.92m / s
液体出口 选用管径DN40,则流速为:
0.41.35 L 0.78536000.042 0.12m / s
立式重力分离器
一般方程式:
w2 4 d L g g
w
0.153d1.14 L g 0.43 0.29
g
g 0.71 0.71
3. 当颗粒直径大于(300~800)10-6m,且雷诺数500<Re<1500时, CD=0.44,则以上方程变为下列式:
0.5
d w 1.74
L g g
g
0.0004 0.0003
0.0001 1
1.5 2
1 0.8 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.15
1.5 2
3 4 5 6 8 10
10 8 6 5 4 3
2 1.5
1.5 2
1.5 2
3 4 5 6 8 10.00
3 4 5 6 8 10
颗粒直径 Dm, μ m
3 4 5 6 8 10.00 1 5
3 gCD
CD
a Ren
Re
wd g
1. 当颗粒直径不大于(20~80)10-6m,且雷诺数 Re2时,n=1,a=24,则以上方程变为下列式:
w d 2 L g g
18
2. 当颗粒直径小于(300~800)10-6m,且雷诺数2<Re500时,n=0.6, a=18.51,则以上方程变为下列式:
ρl、ρG ——气体、液体的密度;
KG——常数,通常KG=0.107、 0.075或0.06。依情况而定。
分离效率与气速μ G的关系
2、尺寸设计
2.1 丝网直径
0.5
DG
0.0188
Vg ug
容器直径须比丝网
直径至少大100mm
丝网厚度一般为 100~150mm 丝直径为
0.22mm~0.28mm
2.2 高度
高低液位距离
HL
VLt 47.1D2
式中
D ——容器直径,m; VL——液体流量,m3/h; t —— 停留时间,3min; HL——高低液位距离,m;
气 相 高 度
2.3 接管直径
ρ μG 2GL<1500(Pa)
式中:
μ m/s GL——接管内两相流速,
;
ρG——气相密度,kg/m3;
ρ μG 2GL<1500(Pa)
1500 0.5
1500 0.5
GL (
)
G
( 5.95 )
15.88m / s
ρ Dp>3.02 ×10-3 ×(VL+VG)0.5 × G0.25
Dp>3.02 ×10-3 ×[(372.9+0.4)×1.35]0.5 × 5.950.25=0.106m 取0.15m