第2章 油气水分离技术1.ppt

2.除沫板当气泡从液体中逸放出来时，在气液界面可能形成泡沫，使泡沫流经一系列倾斜的平行板片或管束，由于润湿表面的吸附作用和狭缝的整流作用促使雾沫分离。*第61页，共126页，星期日，2025年，2月5日3.除雾器为了除去100μm以下的液滴，在分离器的出口普遍都增设了除雾器。除雾器能除去100～10μm直径的液滴，其效率可达99％。除雾器主要有三种类型，如图下图所示。三种常用的除雾器结构(a)网垫；(b)拱板；(c)波纹板*第62页，共126页，星期日，2025年，2月5日网垫除雾器由直径0.12～0.25mm的不锈钢丝网组成，一般厚度在75～180mm左右；拱板除雾器由一系列同心波纹圆筒组成，其作用在于增大液滴在圆筒表面的聚结面积；波纹板除雾器由一系列固定的波纹板重叠构成。由于气流方向在波纹板上的不断变化，最终液滴与波纹板碰撞而聚结在波纹板上被分离出来。3.除雾器*第63页，共126页，星期日，2025年，2月5日4.气相整流件当气液初步分离后，气相处于紊流状态对液滴的自然重力沉降不利。在分离器某一长度内设置一系列并有适当间距的平行薄板，气体通过狭窄的平行间隙，作层状流动，促进了气相中液滴的重力沉降。该构件在气相负荷高、气速较大的场合十分有用。*第64页，共126页，星期日，2025年，2月5日5.气液挡板气液挡板结构十分简单，但是对分离器操作有大影响的元件。挡板位置一般略高于控液面或与液面平行。有以下功能：防止气相窜入液相和激起液相飞溅；保持液面的稳定，有利于油水自然沉降分离。*第65页，共126页，星期日，2025年，2月5日三、两相分离器的工艺计算液滴的沉降速度两相分离器尺寸设计（Ⅰ）两相分离器尺寸设计（Ⅱ）气体处理能力的比较除雾器的工艺计算两相分离器的工艺计算步骤*第66页，共126页，星期日，2025年，2月5日1.液滴的沉降速度为简化液滴匀速沉降速度计算公式的推导，假设：（1）液滴为球形；（2）液滴与液滴、液滴与分离器壁等构件间没有作用力；（3）气体在沉降部分内的流动是稳定的，任一点的流速不随时间而变化。*第67页，共126页，星期日，2025年，2月5日d—液滴直径，m；ρl—液滴的密度，kg/m3；ρg—气体的密度，kg/m3；液滴所受的重力F*第68页，共126页，星期日，2025年，2月5日CD—水力阻力系数；w—液滴的沉降速度，m/s；d—液滴的直径，m。气体对液滴的阻力R*第69页，共126页，星期日，2025年，2月5日当液滴作匀速运动时，应满足下列条件*第70页，共126页，星期日，2025年，2月5日液滴的沉降速度*第71页，共126页，星期日，2025年，2月5日阻力系数与雷诺数的关系图*第72页，共126页，星期日，2025年，2月5日阻力系数与雷诺数的关系式*第73页，共126页，星期日，2025年，2月5日（1）斯托克斯（Stokes）公式如果围绕颗粒（液滴）的流动是层流，也就是在低雷诺数（Re≤2）情况下的流动，阻力系数CD=24/Re；将其代入到颗粒沉降的一般表达式中，最后可得到：*第74页，共126页，星期日，2025年，2月5日（2）气液分离的临界气体流速对于生产设施的设计，Stokes公式用于气液分离误差较大，气液分离的临界气体流速用下式计算：*第75页，共126页，星期日，2025年，2月5日（2）气液分离的临界气体流速dm—液滴的直径，μm;μg—气体粘度，mPa·s。*第76页，共126页，星期日，2025年，2月5日2.两相分离器尺寸设计（Ⅰ）两相分离器尺寸设计的主要任务是确定卧式重力分离器、立式重力分离器的直径和筒体的长度。*第77页，共126页，星期日，2025年，2月5日（1）卧式重力分离器计算气体处理能力计算液体处理能力计算为了便于分离器的液位控制及其它内部结构设计，一般假设卧式分离器的内容一半为液体充满。*第78页，共126页，星期日，2025年，2月5日①气体处理能力计算卧式分离器的液滴沉降示意图*第79页，共126页，星期日，2025年，2月5日①气体处理能力计算工作流量（m3/s）气体流速（m/s）*第80页，共126页，星期日，2025年，2月5日从沉降过程可知：气体在卧式分离器的滞留时间tg必须大于或等于液滴从气体中沉降分离所需的时间td。①气体处理能力计算*第81页，共126页，星期日，2025年，2月5日①气体处理能力计算其中