油气集输-气第四章2012.pptxVIP

第四章 集输主要设备;基本要求;4.1 分离设备;;;;;二、分离器的基本功能;三、油气分离器的工作原理和特点;初级分离段（基本相分离段）—气液入口处，由于物流速度突然降低，成股状的液体或大的液滴被分离出来直接沉降到积液段。为了提高初级分离的效果，常增设入口挡板或采用切线入口方式。 ;沉降段—经初级分离后的气流以较低的流速向上流动，携带的较小液滴则向下沉降。分离效果取决于气体和液体的特性、液滴尺寸及气流的平均流速与扰动程度。;积液段—主要收集液体。为减少流动气流对已沉降液体扰动，一般积液段应有足够的容积，以保证液体中的气体能脱离液体。为防止气体旋涡，应保留一段液封。;除雾段—主要设置在紧靠气体出口前，用于捕集沉降段未能分离出来的较小液滴（10～100μm）。微小液滴在此发生碰撞、凝聚，最后结合成较大液滴下降沉至积液段。;占地面积小，容易清除筒体内污物； 便于实现液位自动控制； 适合于含固体杂质较多的混合物和处理含液量较大的气体； 单位处理量成本高于卧式。;2、卧式分离器---分离原理; 初级分离段（基本相分离段）—可具有不同的入口形式，其目的也在于对气液进行初级分离，除了入口挡板外，有的在入口内增设一个小内旋器，在入口对气—液进行旋风分离。;卧式分离器和立式分离器相比较： 具有处理能力较大、安装方便和单位处理成本低； 特别是存在乳状液或高气油比时，卧式分离器较为经济； 但占地面积大、液体控制比较困难和不易排污。;3、其它分离器;（1）球形分离器;（2）卧式双筒分离器;（3）旋风分离器;;（4）过滤分离器;过滤分离器可以100%地脱除大于2μm的微粒，99%地脱除小到0.5 μm的微粒； 可用于高气量低液量、气体净化要求高的场合，如矿场压气站的压缩机入口处、仪表气净化或燃料气上游的洗涤器。;4.1 分离设备;4.1 分离设备;5、分离器型号;举例： 型号：WS3.0×12.8-0.7/1 表示卧式，油、气、水三相分离器，公称直径为3m，筒体长度为12.8m，设计压力为0.7MPa第一种结构的设计 型号LE2.0×7.6-0.8/2 表示立式，气、液两相分离器，公称直径为2m，分离器筒体高度为7.6m，设计压力为0.8MPa第二种结构设计;6、两相分离器的内部构件;（1）进口转向器;（2）除沫板;（3）旋流破碎器;（4）除雾器;三种常用的除雾器结构 (a) 网垫；(b)拱板；(c) 波纹板;4.1 分离设备; （3）卧式分离器对气体所携液滴的运动方向与液滴所受重力的方向成垂直，有利于沉降分离，其液面波动小、稳定性好。处理单位气量的成本低于立式分离器。卧式分离器安装占地面积较大，脏物的清除不如立式分离器方便。主要用于气量相对较小而带液量相对较大，并且要求储液时间较长的场合。 ;1、相关规范;2、分离器结构设计基本要求;3、液滴的沉降速度—液滴沉降速度W的推导; d—液滴直径，m ρl—液滴的密度，kg/m3 ρg—气体的密度，kg/m3;;当液滴作匀速运动时，应满足下列条件：;斯托克斯（Stokes）公式;阻力系数与雷诺数的关系式;;4.1 分离设备;1.给CD取初值，如CD =0.34 2.计算wn 3.计算Re 4.计算CD 5.计算wn+1，判断|wn+1-wn |是否小于或等于设定精度，是则停止计算，否则返回到第2步继续迭代计算，直到计算出来的w满足要求时为止。即：;计算wn;可取100μm～300 μm的颗粒为计算依据; 分离器主要原理是沉降分离原理，沉降分离要满足一定的停留时间，应选取适宜的气流速度。分离器处理能力决定于它的外形尺寸。;表4-1 流态的划分; 考虑到液滴沉降速度计算的假设条件与实际情况有出入，以及气流在分离器沉降部分的不均匀性，故在取允许气流速度 V 时应为: V=η?W 取 η=0.75～0.8＜1 可保证W＞V;式中： D立—分离器直径，m； qv—气体流量，Nm3/h； T—操作温度，K； Z—气体压缩因子，无因次； w—液滴沉降速度，m /s； K1—立式分离器修正系数，通常取K1= 0.8。;根据现场实践经验，气体的进口速度取为15m/s，出口速度取为10m/s效果较好 。;立式分离器的结构尺寸 l一天然气出口；2—油气进口 ；3一原油出口；4—排污口；5－高液位；6一低液位;6、卧式重力分离器直径计算 ;在卧式分离器中，液滴沉降的必要条件：液滴沉降至集液面所需的时间应小于或等于液滴随气体流过重力沉降部分所需的时间，即;;4.1 分离设备; 入口段L1由入口的形式确定，但不小于1m。沉降段L2