分離器除塵設(shè)備的認(rèn)識(shí)—王亞明

1、分離器除塵設(shè)備的認(rèn)識(shí)王亞明王亞明老師老師第一節(jié)第一節(jié) 概述概述1.1 1.1 油油氣氣中雜質(zhì)在油中雜質(zhì)在油氣氣生產(chǎn)中生產(chǎn)中的的危害性危害性 腐蝕腐蝕： 由于液態(tài)水的存在將加速管道及設(shè)備的腐蝕由于液態(tài)水的存在將加速管道及設(shè)備的腐蝕堵塞堵塞： 隨著積砂的增加堵塞管道、設(shè)備隨著積砂的增加堵塞管道、設(shè)備 污染污染： 天然氣有一些殘存的酸性氣體（天然氣有一些殘存的酸性氣體（H H2 2S S、COCO2 2) )1.2 1.2 分離除分離除塵設(shè)備塵設(shè)備分分類類常用燃?xì)夥蛛x器除塵設(shè)備：常用燃?xì)夥蛛x器除塵設(shè)備： （1）分離器）分離器 （2）氣體過濾器）氣體過濾器重力式 利用液體和氣、固密度的不同而受到的重力

2、的不同來實(shí)現(xiàn)分離旋風(fēng)式 利用液體和氣、固做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的離心力不同來實(shí)現(xiàn)分離過濾式 利用氣流通道上的過濾元件或介質(zhì)實(shí)現(xiàn)分離1.31.3 分離器分分離器分類類及工作原理及工作原理12341.3.21.3.2分離器的四分離器的四個(gè)操個(gè)操作作功能功能第二節(jié) 重力式分離器2.1 2.1 分離器分離器重力分離器的主要分離作用都是利用重力分離器的主要分離作用都是利用氣體、液體和固體的氣體、液體和固體的密度不同密度不同而受到的重力不同實(shí)現(xiàn)分離的。而受到的重力不同實(shí)現(xiàn)分離的。重力式分離器根據(jù)流體流動(dòng)方向和安裝形式可分為重力式分離器根據(jù)流體流動(dòng)方向和安裝形式可分為臥式分臥式分離器離器和和立式分離器立式分離器

3、；錦州20-2生產(chǎn)分離器、段 塞流捕集器2.2 兩相分離器埕北油田生產(chǎn)分離器2.2.1立式兩相分離器立式兩相分離器的主體為立式兩相分離器的主體為立式立式筒體，氣流一般從該同體的中段筒體，氣流一般從該同體的中段進(jìn)入，進(jìn)入，頂部為氣流出口頂部為氣流出口，底部為底部為液體出口。液體出口。2.2.2立式兩相分離器分離步驟 初級(jí)分離段即氣流入口處，氣流進(jìn)入簡體后，由于氣流速度突然降低，成股狀的液體或大的液滴由于重力作用被分離出來直接沉降到積液段。為了提高初級(jí)分離的效果，常在氣液入口處增設(shè)入口擋板或采用切線入口方式。 二級(jí)分離段即沉降段，經(jīng)初級(jí)分離后的天然氣流攜帶著較小的液滴向氣流出口以較低的流速向上流動(dòng)

4、。此時(shí)，由于重力的作用，液滴則向下沉降與氣流分離。本段的分離效率取決于氣體和液體的特性、液滴尺寸及氣流的平均流速與擾動(dòng)程度。 除霧段一主要設(shè)置在緊靠氣體流出口前，用于捕集沉降段未能分離出來的較小液滴（10100m）。微小液滴在此發(fā)生碰撞、凝聚，最后結(jié)合成較大液滴下沉至積液段。積液段本段主要收集液體。一般積液段還應(yīng)有足夠的容積，以保證溶解在液體中的氣體能脫離液體而進(jìn)入氣相。對(duì)三相分離器而言，積液段也是油水分離段。分離器的液體排放控制系統(tǒng)也是積液段的主要內(nèi)容。為了防止排液時(shí)的氣體旋渦，除了保留一段液封外，也常在排液口上方設(shè)置擋板類的破旋裝置。2.2.3立式兩相分離器優(yōu)點(diǎn) 立式重力分離器占地面積小，

5、易于清除筒體內(nèi)污物，便于實(shí)現(xiàn)排污與液位自動(dòng)控制，適于處理較大含液量的氣體。但單位處理量成本高于臥式。第三節(jié) 臥式兩相分離器 臥式兩相分離器的主體為臥式圓筒體，氣流一段進(jìn)入，另一端流出。其作用原理與立式分離器大致相同。3.1臥式兩相分離器初級(jí)分離段可具有不同的入口形式，其目的是對(duì)氣體進(jìn)行初級(jí)分離。除了入口擋板外，有的在入口設(shè)置一個(gè)小內(nèi)旋器，在入口對(duì)氣、液進(jìn)行旋風(fēng)分離。二級(jí)分離段為氣體與液滴實(shí)現(xiàn)重力分離的主體。在立式重力分離器沉降段中，氣體與液體方向完全相反，因而氣流對(duì)液滴下降的阻力較大。而臥式重力分離器的沉降段內(nèi)，氣流水平流動(dòng)與液滴下降呈90夾角，因而對(duì)液滴下降阻力小于立式分離器。除霧段可設(shè)置在

6、筒體內(nèi)，也可設(shè)置在筒體上部緊接氣流出口處。除霧段設(shè)置纖維或金屬網(wǎng)絲外，也可采用專門的除霧芯子。積液段此段決定液體在分離器內(nèi)的停留時(shí)間。一般儲(chǔ)存高度按1/2直徑考慮。泥沙儲(chǔ)存段位于積液段的下部，由于在水平筒體的底部，泥沙等污物有4560的靜止角，因而排污比立式分離器困難，所以需要增設(shè)2個(gè)以上的排污口。3.2臥式兩相分離器優(yōu)缺點(diǎn)臥式分離器與立式分離器相比，具有處理能力大、安裝方便和單位處理量成本低等優(yōu)點(diǎn)；但是占地面積大、液體控制比較困難和不易排污等缺點(diǎn)。3.2三相分離器3.2 .13.2 .1立立式式三三相相分離器分離器 流體經(jīng)過側(cè)面的入口進(jìn)入分離器，在入口擋板處，流體分離出大量的氣體。分離出的液

7、體經(jīng)降液管出口處的分配器進(jìn)入油水界面，氣體從此處上升，油、水也由于重力的原因分別向上、向下運(yùn)動(dòng)，從而最終達(dá)到分離油、氣、水的目的。連通管上下的壓力通過連通管平衡。3.2.2臥式三相分離器筒內(nèi)設(shè)有油槽和水堰板。油至油堰板溢流至油槽，油槽內(nèi)油面由液位控制器操縱的出油閥控制。水在油槽下面流過，經(jīng)水堰板流入水室，水室的液面由液面控制器操縱的排水閥控制。通常將油堰板和水堰板做成可調(diào)高度的堰板，在油水密度或流量改變時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保持一定的油層厚度和油在分離器內(nèi)停留時(shí)間，使油中的水珠能沉降至分離器底部的水層中。比較內(nèi)容分離效果較好較差排污能力較差較好占地面積較大較小操作方便較難操作搬運(yùn)方便較難操作液面波動(dòng)不

8、易控制易于控制3.2.3臥式分離器與立式分離器的比較和選擇3.2.4氣固、氣液分離及過濾技術(shù)氣液分離：氣體中含有油滴和水滴氣固分離：氣體中含有固體顆粒氣液固三相分離：氣體中含有油滴. 水滴和固體顆粒第四節(jié) 旋風(fēng)式分離器4.1 .1旋風(fēng)式旋風(fēng)式分離器分離器 旋風(fēng)分離器又叫做離心式分離器。旋風(fēng)分離器采用立式圓筒結(jié)構(gòu)，內(nèi)部沿軸向分為集液區(qū)、旋風(fēng)分離區(qū)、凈化室區(qū)等。4.2 旋風(fēng)式分離器工作原理 氣體經(jīng)切向方向進(jìn)入分離器后作圓周運(yùn)動(dòng)，液滴由于較重受到較大離心力而被拋在容器器壁上，最終從氣體中分離出來；氣體旋轉(zhuǎn)速度逐漸減小最終向上運(yùn)動(dòng)從頂部流出，液體從底部流出。4.3進(jìn)口轉(zhuǎn)向器4.3 離心式分離器與立式分

9、離器相比 離心式分離器與重力式分離器相比，有其優(yōu)點(diǎn)，由于它對(duì)氣體流量變化的適應(yīng)性較差，在實(shí)際流量低于設(shè)計(jì)流量時(shí)，分離效果迅速降低；由于被分離的氣體在分離器中具有很高的旋轉(zhuǎn)速度，所以氣流在分離器中的能量損失也較大；離心式分離器對(duì)氣體中的粉塵雜質(zhì)（如管道內(nèi)的硫化鐵粉末）的分離效果較差（顆粒很小），而天然氣在管道內(nèi)長距離輸送后，氣體中的主要雜質(zhì)是腐蝕產(chǎn)物和鐵屑粉末，分離器又很難分離這些粉塵，輸氣站上往往用氣體過濾器來解決天然氣中的分離除塵問題。第五節(jié) 氣體過濾器 5.1 .1氣體氣體過濾器過濾器的的分分類類（1）干式過濾器（2）過濾分離器前者適用于清除固體粉塵，后者適用于分離液體雜質(zhì)。5.2 干式過

10、濾器 干式過濾器是基于篩除效應(yīng)、深層效應(yīng)和靜電效應(yīng)原理來清除氣體中的固體顆粒的。篩除效應(yīng)是利用多孔性過濾介質(zhì)直接攔截固體雜質(zhì)。深層效應(yīng)是利用多孔性過濾介質(zhì)具有許多彎彎曲曲的通道，當(dāng)含塵的天然氣流經(jīng)這些通道時(shí)，氣體中的粉塵就與過濾介質(zhì)發(fā)生碰撞，使雜質(zhì)動(dòng)能減少，直至停留在過濾介質(zhì)中。靜電效應(yīng)是根據(jù)氣體流經(jīng)非導(dǎo)體纖維過濾介質(zhì)時(shí)，流動(dòng)引起的電荷會(huì)產(chǎn)生靜電吸力，使固體雜質(zhì)吸附在過濾介質(zhì)上。過濾器在篩除效應(yīng)、深層效應(yīng)和靜電效應(yīng)的共同作用下，使得過濾器對(duì)天然氣的分離除塵效果比分離器好。5.3 過濾-分離器 當(dāng)含有水的天然氣進(jìn)入干式過濾器，玻璃纖維被液體濕潤而靜電效應(yīng)顯著降低，干式過濾器的過濾效果也降低。為此，可使用過濾分離器來脫除含水天然氣中的液固體雜質(zhì)。圖312典型的霧沫脫除器 5.4 霧沫脫出器（除霧器）5.3 過濾分離器的原理 天然氣從入口進(jìn)入，氣體首先撞擊在支撐濾芯的支撐管（避免氣流直接沖擊濾芯，造成材的提前損壞）上，較大的固液顆粒被初步分離，并在重力作用下沉降到容器底部（定期從排污口排出）。接著氣體從外向里通過過濾聚結(jié)過濾芯，固體顆粒被過濾介質(zhì)截留，液體顆粒則因過濾介質(zhì)聚結(jié)功能而在濾芯的內(nèi)表面逐漸聚結(jié)長大。當(dāng)液滴到達(dá)一定尺寸時(shí)會(huì)因氣流的沖擊作用從內(nèi)表面脫落出來而進(jìn)入濾芯內(nèi)部流道