油气分离器设计计算
15_油气分离CFD计算_长城王福志
迷宫式油气分离器的CFD分析王福志（长城汽车股份有限公司动力研究院，河北省保定市）摘要：本文利用CFD的方法计算了两种迷宫式油气分离器的分离效率，根据计算结果选择最优方案，为油气分离器的开发提供理论依据关键词：油气分离器，粒子直径，分离效率主要软件：A VL FIRE1 前言油气分离器的分离效率高低直接影响发动的进气含油量，高进气含油量导致燃烧室积碳严重，从而影响发动机的性能。
EB01项目为我公司近期开发的一款单增压缸内直喷汽油机，由于在整机布置中增压器离缸盖罩比较近，为了防止高温损坏，缸盖罩采用铝合金材质，集成的迷宫式油气分离器相对简单，分离效率不高，因此需要增设外置分离器。
本次计算是对缸盖罩内迷宫式分离器进行分离效率分析，两种迷宫式分离器方案，分别计算20L/min，30L/min，40L/min三种活塞漏气量下，不同油粒子直径在两种分离器中的分离效率。
经过计算，得出方案一分离的油粒子在40μm以上时达到设计要求，而方案二分离的油粒子在30μm以上时达到设计要求，因此方案二优于方案一。
2 计算方法与计算参数2.1 计算方法气液两相流的数值模拟包括气相场和气液间的相互干扰计算，相互间干扰即气液两相间的动量，能量，质量的交换过程，常见的算法可以分为欧拉-欧拉型算法和欧拉-拉格朗日算法，欧拉-欧拉型算法比较繁琐，并且计算成本很高，因此，本计算采用欧拉-拉格朗日算法，即对气相流场采用欧拉方法进行计算，而对液滴的运动则采用拉格朗日方法进行跟踪计算。
首先对不同方案的油气分离器进行稳态流场计算，之后根据稳态流场结果，将不同直径的油粒子引入流场中，计算不同直径粒子的运动轨迹，待粒子在流场中稳定后，统计计算逃逸的粒子质量，引入流场的粒子质量，这样我们就得出了油气分离器的效率。
2.2 计算参数根据发动机不同的负荷，选择20L/min，30L/min，40L/min三种活塞漏气量。
油粒子直径的大小对油气分离器的分离效果影响明显，研究文献表明，在重力作用下，当油气混合物的流速不是太快，大的油滴最终都会落到油气分离器的底部，油滴直径越小，其下落的时间就越长。
气液分离器设计计算
Y = 8. 411 － 2. 243X +
0. 273X2 － 1. 865E －
2X3 + 5. 201E － 4X4
X
=
ln
0． 95
+ 8ρV DP （ μV2
ρL
－
ρV ）
1. 3 基本概念
在进行分离器计算前还需定义以下概念： （ 1） 停留时间： 在没有物料补充和出口流率 恒定的条件下，气液分离器从正常液位 （ NLL） 降 到低液位 （ LLL） 时所经历的时间。 （ 2） 缓冲时间： 在没有物料流出和入口流率 恒定的条件下，气液分离器从正常液位 （ NLL） 升 到最高液位时 （ HLL） 时所经历的时间。 一些手册的缓冲时间是以低液位 （ LLL） 和高 液位 （ HLL） 之间的体积为基础考虑的。停留时间 是从保持较好的控制和下游设备操作安全的要求 考虑的。缓冲时间是基于上游物流或下游物流的 改变而导致液体积累考虑的，最常见的物流变化
认允许的水平速率可比终端速率要大。一般要求
流体经历从分离器入口到出口水平段长度的时间
要比液体在垂直方向上沉降到液体表面所经历的
时间要长，即
L UAH
≥
HV UT
2 计算方法
以下介绍的设计程序来自文献和被认可的设
20
CHEMICAL ENGINEERING DESIGN
化工设计 2011，21（ 5）
算低液位面积 ALLL。
表 3 容器高度与面积转换表
a
b
A － 4. 755930 × 10 － 5 3. 924091
B
0. 00153756
26. 787101
（ 3） 选取停留时间并计算持液量：
油气分离器的设计
油气别离器的设计喷油螺杆压缩机中，在压缩气体的同时，大量的油被喷入压缩机的齿间容积。
这些油和被压缩气体形成的油气混合物，在经历相同的压缩过程后，被排到机组的油气别离器中。
油气别离器是喷油螺杆压缩机机组系统中的主要设备之一。
为了降低机组排气中的含油量和循环使用机组中的润滑油，必须利用油气别离器把润滑油有效地从气体中别离出来。
一、油气别离原理与方法1.油气混合物特性在由被压缩气体和润滑油形成的油气混合物中，润滑油以气相和液相两种形式存在。
处于气相的润滑油是由液相的润滑油蒸发所产生的，其数量的多少除取决于油气混合物的温度和压力外，还与润滑油的饱和蒸气压有关。
油气混合物的温度和压力愈高，那么气相的油愈多；饱和蒸气压愈低，那么气相的油愈少。
气相油的特性与其他气体类似，无法用机械方法予以别离，只能用化学方法去去除。
在一般的运行工况下，油气混合物中处于气相的润滑油很少。
一是因为在通常的排气温度下，混合物中润滑油蒸气的分压力很低；二是由于润滑油在从喷入到别离的时间很短，没有足够的时间到达气相和液相间的平衡状态。
处于液相的润滑油占了所有被喷入油中的绝大局部，但这种液相油滴的尺寸范围分布很广。
大局部油滴直径通常处在 1～50μm，少局部的油滴可小至与气体分子具有同样的数量级，仅有μm。
显然，大油滴和小油滴的性质会有较大的差异。
在重力作用下，只要油气混合物的流速不是太快，大的油滴最终都会落到油气别离器的底部。
油滴直径越小，其下落的时间就越长。
对于直径很小的润滑油微粒，却可以长时间悬浮在空气中，无法在自身重力的作用下，从气体中被别离出来。
油气别离器的作用，就是尽可能地把这局部油滴别离出来。
2.油气别离方法按别离机理的不同，喷油螺杆压缩机机组中采用两种不同的油气别离方法。
一种称为机械法，即碰撞法或旋风别离法，它是依靠油滴自身重力以及离心力的作用，从气体中别离直径较大的油滴。
实际测试说明，对于直径大于1μm 的油滴，都可采用机械法被有效地别离出来。
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。
(完整版)油气分离器
2. 分离出油水混合液中的伴生气，伴生气进伴生气处理系统。经处 理后，油中含气达到如下要求：
分离质量（%）K≤ 0.5cm3/m3(气) 分离程度（%）S ≤ 0.05m3/m3 (液） 3. 除去油水混合液中砂等杂质。
由于海洋平台与浮式处理 油轮主要完成采油、采气及 集输的任务，因此在平台及 处理油轮上以重力式分离器 为主。
1.5.2 按分离器功能进行分类
分离器
计量分离器
主要作用是完成 油气水的初步分离并 计量，一般属低压分 离器。
生产分离器
主要作用是完成多 口生产井集中进行初 步分离后密闭输送， 属中高压分离器。
特点：
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。
槽和堰的设计：要 求水堰板应放置于低于 油堰板一个距离。
现场应用：
锦州20-2计量分 离器、聚集分离器等
埕北离水分 离器、计量分离器、 热处理器等
2.2 三相分离器
2.2.1 一般三相卧式分离器基本结构及工作过程
气液混合流体经气液进口 进入分离器进行基本相分离， 气体进入气体通道通过整流和 重力沉降，分离出液滴；液体 进入液体空间分离出气泡，同 时在重力条件下，油向上流动， 水向下流动得以油水分离，气 体在离开分离器之前经捕雾器 除去小液滴后从出气口流出， 油从顶部经过溢流隔板进入油 槽并从出油口流出，水从排水 口流出。
第三节 分离器的检验标准
3.1 分离质量K
▪ 定义：分离器出口处每标准立方米气体 所带液量的多少。
▪ 计算公式：
K V液 /V气 100％
高压气体用油气分离器的设计
考虑铸 造偏差、工艺性和介质腐蚀等因素
而 附加 的裕量 ，单 位为ｍｉ ； ｌ ｌ
该油 气分 离器分 离方 法按 两级进 行分 离 。第一 级 用机械法 作为预分 离 ，它是 依靠油滴 自身重力以及离心 力的作 用 ，从 气体 中分 离直径 较大 的油 滴 （ 径大 于 直
岛 —— 阀体外径与内径的比 ； ［ 】— —材料的许用拉应力 ，单位为ＭＰ ，在 ａ ／ｂ 。 ｎ ／ 两者中取最小值 ； ｎ
推 广应 用 。
＝、高压气体用油气分离器结构特点及
工作原理
１ 技术性能参数 ．
进气压力 ：４ ＭＰ 。 ５ ａ
公称通径 ：２ｒｍ。 ５ ａ
【 关键词】 高压 气源 系统
器 分离滤芯
油 气分 离 导 向螺 旋
工作温度 ：≤１０Ｃ。ຫໍສະໝຸດ ２￣ 一、刖 吾
初始压降 ：≤００ ＭＰ 。 ．２ ａ
— —
１ ｍ） ；第二级 用亲和 聚结法作 为精分离 ，通过耐 腐 蚀的特殊玻璃纤维材料制成 的滤 芯进 行精过滤 ，使直径 在 １ ｉ以下的油 滴先聚结 为直径 较大的油 滴 ，然 后再 ｎ
分离 出来 。 ｝
、
分别为常温下材料的抗拉强度和屈服强度，
单位为ＭＰ ； ａ
力、ｎ ｂ ——分别为以 盯 为强度指标的安全系数和 。 ｂ 为
９
（） ２
式中 ｆ Ｂ ——考虑腐蚀裕量后 阀体 的壁厚 ， 单位为ｍ ｍ； Ｄ —— 阀体中腔最大内径 ，单位为ｍ Ｎ ｍ，根据 结构 需要 选定 ；
图１ 油气分离器结构
ｌ 底脚 ２ ． 出气接头 ３导向螺旋器 ４ ． 简体 ５ ． 分离滤芯 ６ 挡油伞 ７封头 ８排污阀 ９ 气接头 ． ． 进
毕业设计气液分离器
机抽用井下高效气液分离器设计摘要现在有杆泵抽油在各大油田的生产中占主导地位，但众所周知，油层除了产出原油同时还会产出大量的伴生天然气。
而这些伴生的天然气不可避免的有一部分会进入泵筒，这部分气体会占据泵筒的容积，从而造成泵筒的容液量大大的减小。
由此，我们就会想到，把这些伴生的天然气在进入泵筒之前从液体中分离出去，不让它进入泵筒内。
这样就有了井下气液分离器即气锚的出现。
现有的气液分离器大多是利用重力作用式和离心作用式。
但是由于诸多原因，现在的分离器只能在一定程度上尽量减少气体的进入量，即使气体进入量很小，其对泵效的影响也是不容小觑的。
因此设计出效果更好的气锚，仍然是很有必要的。
本设计中的气锚是利用了重力作用式与离心作用式相结合的高效气锚。
将重力分离部未能完全分离的气体在离心分离部分分离出去，以保证高效的抽油效率。
该新型气液分离器适用于气液比较高的油井。
在此分离器内设置了单独的气、液流道，更加有利于气液的分离。
该分离器是在泵上冲程抽汲时实现分离，而在泵下冲程时将气体排入油套环空关键词：气锚；重力式分离；离心式分离IAbstractNow the rod pumping is also the most important method of oil production. But as we know, the reservoir yields not only oil but also a lot of gas. And inevitably, part of the gas will enter the pump and occupy its volume. Therefore the pump’s volume for the oil will reduce seriously. So, we will thought that, separate the gas from the oil before it entering the pump. And the gas/oil separator is invented.Many separator used now use the gravity separation and centrifugal separation. But, of many reasons, to some extent they could only reduce the volume of gas which will enter the pump. Although the volume of entered gas is lot large, it will affect the pumping efficiency to a extent. So, to design a more efficient anchor is necessary.The separator I designed used the gravity separation with the centrifugal separation. In the centrifugal separator will separate the gas which is not completely separated in the gravity separator, so that the pump can have a high efficiency. This new separator is suitable for the well which has a high gas-oil ratio. It provides separated passage for the gas and oil, so the separation will be better. In this separator, separation is achieved when the pump stroking upward and exhausting the gas to the casing when the plunger going downward.Keyword: Separator；Gravity separation；Centrifugal separationII机抽用井下高效气液分离器设计目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (I)1引言 (1)1.1问题的提出与研究意义 (1)1.2国内外的研究现状 (1)1.3主要研究内容 (4)2 分离器的分气机理研究 (5)2.1现有气液分离器大致分类 (5)2.2各种分离器的分气机理 (5)2.2.1利用滑脱效应的气锚 (5)2.2.2利用离心效应 (7)2.2.3利用捕集效应 (7)2.2.4利用气帽排气效应。
油气集输工程设计重力分离器的计算公式
油气集输工程设计重力分离器的计算公式3基本规定3.0.1油气集输工程设计应依据批准的油田开发方案和设计委托书或设计合同规定的内容、范围和要求进行。
3.0.2油气集输工程设计应与油藏工程、钻井工程、采油工程紧密结合，根据油田开发分阶段的具体要求，统一论证，综合优化，总体规划，分期实施。
3.0.3油气集输工程总体布局应根据油田开发方式、生产井分布及自然条件等情况，并应统筹考虑注入、采出水处理、给排水及消防、供配电、通信、道路等公用工程，经技术经济分析确定。
各种管道、电力线、通信线等宜与道路平行敷设，形成线路走廊带。
3.0.4油气集输工艺流程应根据油藏工程和采油工程方案、油气物理性质及化学组成、产品方案、地面自然条件等，通过技术经济分析确定，并应符合下列规定：1工艺流程宜密闭；2应充分收集与利用油井产出物，生产符合产品标准的原油、天然气、液化石油气、稳定轻烃等产品；3应合理利用油井流体的压力能，适当提高集输系统压力，优化设计集输半径，减少油气中间接转，降低集输能耗；4应合理利用热能，做好设备和管道保温，降低油气处理和输送温度，减少热耗；5应结合实际情况简化工艺流程，选用高效设备。
3.0.5油气集输工程分期建设的规模，应根据开发方案提供的不低于10年的开发指标预测资料确定，工程适应期不宜少于10年。
相关设施在按所确定规模统筹考虑的基础上，可根据具体情况分阶段配置。
3.0.6实施滚动勘探开发的油田，工程分期和设备配置应兼顾近期和远期的需求，早期生产系统应先建设简易设施再酌情完善配套。
3.0.7沙漠、戈壁地区油气集输工程设计应适合沙漠、戈壁地区恶劣的环境条件，站场、线路等的设计应采取有效的防沙措施。
应充分利用沙漠地区的太阳能、风力等天然资源，并进行综合规划、有效利用。
3.0.8滩海陆采油田的开发建设应充分依托陆上油田已有设施，简化滩海陆采平台油气生产及配套设施。
3.0.9低渗透低产油田的开发建设，应简化地面设施，采用短流程、小装置，降低工程投资。
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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。
1234514313016T T CT C T C T C==︒=︒=︒=-︒ 12345,0.0098,0.0106,0.0105,0.0088mp smp s mp s mp sμμμμμ==⋅=⋅=⋅=⋅③．计算气体临界参数，从对比温度与临界温度关系图查出粘度比0μμ，算出气体的粘度。
a. 1,2号分离器： 1212287100001.32;2.192184570pr pr pr pr T T P P ====== 查得粘度比11.60μμ=气体粘度：512 1.600.0098 1.5710pa s μμ-==⨯=⨯⋅ b. 三号分离器： 33304100001.39;2.192184570pr pr T P ==== 查得粘度比31.45μμ= 气体粘度：53 1.450.0106 1.5410pa s μ-=⨯=⨯⋅ c. 四号分离器: 44303100001.39;2.192184570pr pr T P === 查得粘度比41.45μμ= 气体粘度：54 1.450.0105 1.5210pa s μ-=⨯=⨯⋅ d. 五号分离器： 5525760001.18; 1.312184570pr pr T P ==== 查得粘度比51.4μμ= 气体的粘度：55 1.40.0088 1.2310pa s μ-=⨯=⨯⋅5. 液滴沉降速度的计算① 计算水力阻力系数D C 根据经验公式：()()224Re3L L g gggd S f ρρμ-=式中 d L ——液滴的直径，m 。
（取100L d m μ=）L S ——凝析油的相对密度，kg/m 3g ρ——气体在操作下的密度，kg/ m 3 g μ——气体的粘度，pa ·s可得出， ()()()()1222212549.810780117.1117.1ReRe41153 1.5710f f --⨯⨯⨯-⨯===⨯⨯()()()12223549.810780102.0102.0Re38103 1.5410f --⨯⨯⨯-⨯==⨯⨯()()()12224549.810780103.7103.7Re39663 1.5210f --⨯⨯⨯-⨯==⨯⨯()()()12225549.81078080.780.7Re 48743 1.2310f --⨯⨯⨯-⨯==⨯⨯查液滴在气体中的阻力系数计算列线图，可知12345 1.51.61.551.4D D D D D C C C C C =====②．沉降速度液滴在分离器中的沉降速度按下式计算： ()43L L g g Dgd S C ρωρ-=计算出各分离器中液滴的沉降速度分别为：120.07ms ωω===30.074m s ω==40.074m s ω==50.09m s ω==6. 分离器尺寸计算①．立式两相分离器根据公式: D υηω==(η取0.8)，可计算分离器的直径；一般立式重力分离器的高度取H=4D;取进口速度：115m sυ=，进口直径：1D = 取出口速度：210m sυ=，出口直径：2D =a. 一号分离器1111120.6440.64 2.560.040.05D mH m D mD ===⨯=====b. 二号分离器：3331320.540.5 2.00.030.04D mH mD mD ===⨯=====c. 三号分离器：30.5D m ==340.5 2.0H m =⨯=310.03D m ==320.04D ==d. 四号分离器：4441420.640.6 2.40.040.05D mH mD mD ===⨯=====e. 五号分离器：555152 1.64 1.6 6.40.120.13D mH mD mD ===⨯=====② 旋风式分离器尺寸计算根据公式：0.553.3910g TZQ D K P -⎛⎫=⨯⨯⨯ ⎪⎝⎭筒内流速：20.785g QD υ=进口流速：1214QD υπ=出口流速：2224QD υπ=旋风式分离器尺寸计算得步骤： Ⅰ. 令K=1，计算直径D.Ⅱ. 取进口管径10.47D D =,出口管径20.67D D =Ⅲ. 验算进口流速是否在15~25m s ，出口流速是否在5~15m sⅣ. 验算筒内流速是否在2.45~4.43m s若不符合上述条件，则需要另取K 值进行计算，知道全部符合条件。
a. 一号分离器0.54511112112122122870.7222103.391010.072100.470.0720.0340.670.0720.04840.01819.83.140.03440.01810.03.140.0480.0184.420.7850.072g D mD mD mm s m s m s υυυ-⎛⎫⨯⨯⨯=⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭=⨯==⨯=⨯==⨯⨯==⨯==⨯均符合条件，故1110.072;40.288D m L D m === b. 二号分离器0.54522870.7283103.391010.1410D m -⎛⎫⨯⨯⨯=⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭210.470.140.066D m =⨯=220.670.140.094D m =⨯=21240.06719.63.140.066m s υ⨯==⨯ 22240.0679.73.140.094m s υ⨯==⨯ 120.0674.40.7850.14g m s υ==⨯ 均符合条件，故2220.14;40.56D m L D m ===c. 三号分离器0.54533142412322323040.7814103.391010.06100.470.060.030.670.070.0540.01825.03.140.0340.01310.33.140.040.0134.420.7850.06g D mD m D mm s m s m s υυυ-⎛⎫⨯⨯⨯=⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭=⨯==⨯=⨯==⨯⨯==⨯==⨯均符合条件，故3330.06;40.24D m L D m === d. 四号分离器0.54543040.7719103.391010.0710D m -⎛⎫⨯⨯⨯=⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭410.470.070.03D m =⨯=420.670.070.05D m =⨯= 41240.01825.03.140.03m s υ⨯==⨯42240.0189.23.140.05m s υ⨯==⨯420.0184.40.7850.07m s υ==⨯ 均满足条件，故4440.07;40.28D m L D m === e. 五号分离器0.54552570.7116103.391010.1510D m -⎛⎫⨯⨯⨯=⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭510.470.150.07D m =⨯= 520.670.150.1D m =⨯= 51240.13936.03.140.07m s υ⨯==⨯ 不符合条件，另取K 值再次进行计算。