氣液分離器選型

1、7.8氣液分離器7.8.1概述氣液分離器的作用是將氣液兩相通過(guò)重力的作用進(jìn)行氣液的分離7.8.2設(shè)計(jì)步驟(1)立式絲網(wǎng)分離器的尺寸設(shè)計(jì)1)氣體流速(uG )的確定氣體流速對(duì)分離效率是一個(gè)重要因素。 如果流速太大，氣體在絲網(wǎng)的上部將 把液滴破碎，并帶出絲網(wǎng)，形成 液泛”狀態(tài)，如果氣速太低，由于達(dá)不到湍流狀 態(tài)，使許多液滴穿過(guò)絲網(wǎng)而沒(méi)有與網(wǎng)接觸， 降低了絲網(wǎng)的效率。氣速對(duì)分離效率 的影響見(jiàn)下圖：T最大理度最大速度的寺W 9 8 6 4 2109 9 9 9 9 (鼠礙慨K朱圖7-69分離效率與氣速的關(guān)系圖2) 計(jì)算方法L G、0.5UG 二Kg(7)：G式中Ug為與絲網(wǎng)自由橫截面積相關(guān)的氣體流速，

2、m/s、;?g為分別為液體和氣體的密度，kg /m3Kg為常數(shù)，通常Kg = 0.1073）尺寸設(shè)計(jì)絲網(wǎng)的直徑為D0.0188（Vg）05Ug式中Ug為絲網(wǎng)自由截面積上的氣體流速， m/SDg為絲網(wǎng)直徑，m其余符號(hào)意義同前由于安裝的原因（如支承環(huán)約為50/70 10mm），容器直徑須比絲網(wǎng)直徑至少大100mm,由圖2.5.1-2可以快速求出絲網(wǎng)直徑（Dg）4）高度容器高度分為氣體空間高度和液體高度（指設(shè)備的圓柱體部分）。低液位（LL）和高液位（HL ）之間的距離由下式計(jì)算:247.1 D式中D 容器直徑,m ；VL 液體流量,m3/ h ；t 停留時(shí)間,min ；H l 低液位和高液位之間的距

3、離，m；液體的停留時(shí)間（以分計(jì)）是用鄰近控制點(diǎn)之間的停留時(shí)間來(lái)表示的，停留時(shí)間應(yīng)根據(jù)工藝操作要求確定。氣體空間高度的尺寸見(jiàn)下圖所示。絲網(wǎng)直徑與容器直徑有很大差別時(shí)， 尺寸數(shù)據(jù)要從分離的角度來(lái)確定。8sJ氣o圖7-70立式絲網(wǎng)分離器5）接管直徑入口管徑兩相混合物的人口接管的直徑應(yīng)符合下式要求gu2gl ： 1500 Pa式中Ugl 接管內(nèi)兩相流速，m/s ；匚一一氣相密度，kg/m3 ；由此導(dǎo)出Dp 3.02 10“ (VL VG)5 ?g025式中Dp 接管直徑，m;Vl液體體積流量，m3/h ；Vg 氣體體積流量，m3/h ；其余符號(hào)意義同前。由接管直徑的確定圖可以快速求出接管直徑 Dp，圖

4、如下圖7-71接管直徑確定圖Q6 S 4 JIT1|attl:rF|!1|打說(shuō)7耶袖 pfan - .1 rl 1314 I -!r ML I J - 1 rHHM- r I 一* I . f l-l- w=Brh 1; : 4 In ：u.af r H;I囂耶fl - fa iI 1 J . 11- ll - V i - - - 1 ! 一 卑主丄川u1nrhJU亠 * 一 7出口管徑液體、氣體的出口接管的直徑，不得小于連接管道的直徑。液體出口接管可 以用小于等于lm/s的流速來(lái)設(shè)計(jì)。氣體出口流速取決于氣體密度，密度小時(shí)， 最大出口流速UG,max止20m/s。密度大時(shí)，選用較小的氣體出口流

5、速。任何情況 下，較小的氣體出口流速有利于分離。6）絲網(wǎng)裝配除考慮經(jīng)濟(jì)因素外，還應(yīng)考慮工作溫度、容器材料以及絲網(wǎng)本身的耐久性。采用聚丙烯或聚乙烯絲網(wǎng)時(shí)，應(yīng)注意產(chǎn)生碳?xì)浠衔锏挠绊?；采用聚四氟乙烯或不銹鋼絲網(wǎng)時(shí)應(yīng)考慮其受溫度的限制；鋁制容器內(nèi)不能采用蒙乃爾絲網(wǎng)； 在有水滴存在的條件下，鋼制容器內(nèi)不能采用鋁制絲網(wǎng)。7.8.3設(shè)計(jì)示例一一加氫產(chǎn)物氣液分離罐加氫產(chǎn)物氣液分離罐的進(jìn)料物流信息為：33l = 0.514832919m /h，= 786.995m /h計(jì)算可得Ug = 0.107 (786.995 -0.514832919)/0.514832919)0.5 二 4.182m/s貝U Dg =

6、 0.0188 (7680.484/4.1821)0.5 = 0.80566m故選擇直徑 D= 1000mm立式絲網(wǎng)分離器的總長(zhǎng)度為：H。= 300 150 0.3D 500 0.1D H L 50 (250 25) 2H (16.655 6/60)/(47.1 1) = 0.04m代入數(shù)據(jù)可得選擇標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，曲面高度為 250 mm，直邊高度為25 mm計(jì)算可知：2 2?gU gl =0.514832919 10 =51.4833Pa ： 1500Pa由圖可讀出Dp=400mm根據(jù)ASPEN PLUS的數(shù)據(jù)計(jì)算可知V 7682.862 0.898 = 6899.21m3/h V 7682.

7、862 -6899.21 = 783.652m3 / h由此導(dǎo)出Dp 3.02 10” (VL Vg)05，g0.25=3.02 10 7682.8625 0.51483292=0.13628故入口管的直徑為400mm784加氫分離罐筒體與封頭的校核這里采用SW6-1998進(jìn)行分離罐的強(qiáng)度計(jì)算，封頭采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，校核數(shù)據(jù)如下：表7-20內(nèi)筒體內(nèi)壓計(jì)算壓力及應(yīng)力計(jì)算最大允許工作壓力r 1 2 e B 】$e=2.22853(Di + 6)MPa設(shè)計(jì)溫度下計(jì)算應(yīng)力tR(Di) dec CLL =丿=122.952eMPa仃$137.00MPa校核條件cr d結(jié)論合格表7-21內(nèi)壓橢圓上封頭校核上封頭校核計(jì)算計(jì)算單位壓力容器專用計(jì)算軟件計(jì)算條件橢圓封頭簡(jiǎn)圖計(jì)算壓力Pc2.00MPa設(shè)計(jì)溫度t45.00CSn.內(nèi)徑Di1000.00mm曲面咼度hi250.00mmH1材料0Cr19Ni9(板材)設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力feT137.00MPa試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力同t137.00MPa鋼板負(fù)偏差Ci0.80mm腐蝕裕量C23.00mm焊接接頭系數(shù)1.00厚度及重量計(jì)算形狀系數(shù)1K =6=1.0000計(jì)算厚度=KPcDi7 “2-0.5Pcmm有效厚度e =右