油氣分離技術(shù)

1、12543第一節(jié)第一節(jié) 概述概述腐蝕：腐蝕： 由于液態(tài)水的存在將加速管道及由于液態(tài)水的存在將加速管道及設(shè)備的腐蝕設(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)備污染化學(xué)溶液污染化學(xué)溶液液泛影響液泛影響1.2 產(chǎn)出流體的分離要求 對于天然氣處理而言：從氣流中分對于天然氣處理而言：從氣流中分離掉液體、固體及機(jī)械雜質(zhì)；離掉液體、固體及機(jī)械雜質(zhì)；對于原油處理而言：從油流中分離對于原油處理而言：從油流中分離掉氣體、固體以及游離水。掉氣體、固體以及游離水。1.3 原油處理的最終目的原油處理的最終目的1. 分離出油水混合液中的污水，污水進(jìn)污水處理系統(tǒng)。經(jīng)處理后，油中含水可降至

2、0.5%15%，以利于原油進(jìn)一步凈化；2. 分離出油水混合液中的伴生氣，伴生氣進(jìn)伴生氣處理系統(tǒng)。經(jīng)處理后，油中含氣達(dá)到如下要求：分離質(zhì)量（%）K 0.5cm3/m3(氣氣)分離程度（%）S 0.05m3/m3 (液）3. 除去油水混合液中砂等雜質(zhì)。埕北油田原油處理工藝流程簡圖埕北油田原油處理工藝流程簡圖1.5 分離器分類分離器分類重力式 利用液體和氣、固密度的不同而受到的重力的不同來實(shí)現(xiàn)分離旋風(fēng)式 利用液體和氣、固做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時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)分離計(jì)量分離器計(jì)量分離器 主要作用是完成油氣水的初步分離并計(jì)量，一般屬低壓分離器。分離器分離器生產(chǎn)分

3、離器生產(chǎn)分離器 主要作用是完成多口生產(chǎn)井集中進(jìn)行初步分離后密閉輸送，屬中高壓分離器。在海洋平臺上，由于空間有限，不能對每口油氣井進(jìn)行連續(xù)計(jì)量，因此多采用計(jì)量分離與生產(chǎn)分離器相接合的方式。0.1MPa6MPa在海洋平臺，為提高分離效果，主要以臥式分離器為主。重力式分離器重力式分離器兩相分離器三相分離器臥式立式重力式分離器重力式分離器1234控制或消減能量分離和沉降液體收集和引出段液滴聚集段1. 兩相分離器兩相分離器2. 三相臥式分離器三相臥式分離器6. 旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)及工作原理旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)及工作原理7. 分離器的外殼及主要內(nèi)部構(gòu)件分離器的外殼及主要內(nèi)部構(gòu)件4. 分離器的選擇分離器的選擇5. 不

4、同流動方式的分離器優(yōu)缺點(diǎn)比較不同流動方式的分離器優(yōu)缺點(diǎn)比較8. 其它形式的分離器其它形式的分離器3. 臥式分離器與立式分離器的比較和選擇臥式分離器與立式分離器的比較和選擇錦州20-2生產(chǎn)分 離 器 、 段 塞 流 捕 集 器2.1 兩相分離器埕北油田生產(chǎn) 分 離 器2.1.1.臥式兩相分離器基本結(jié)構(gòu)及工作過程臥式兩相分離器基本結(jié)構(gòu)及工作過程 氣液混合流體經(jīng)氣液進(jìn)口進(jìn)入分離器進(jìn)行基本相分離，氣體進(jìn)入氣體通道進(jìn)行重力沉降分離出液滴，液體進(jìn)入液體空間分離出氣泡和固體雜質(zhì)，氣體在離開分離器之前經(jīng)捕霧器除去小液滴后從出氣口流出，液體從出液口流出。2.1.2.立式兩相分離器基本結(jié)構(gòu)及工作過程立式兩相分離器

5、基本結(jié)構(gòu)及工作過程 氣液混合流體經(jīng)氣液進(jìn)口進(jìn)入分離器進(jìn)行基本相分離，氣體進(jìn)入氣體通道向上流動通過重力沉降分離出液滴，液體進(jìn)入液體空間向下流動，同時分離出氣泡。氣體在離開分離器之前經(jīng)捕霧器除去小液滴后從出氣口流出，液體從出液口流出。2.2.1 一般三相臥式分離器基本結(jié)構(gòu)及工作過程一般三相臥式分離器基本結(jié)構(gòu)及工作過程 氣液混合流體經(jīng)氣液進(jìn)口進(jìn)入分離器進(jìn)行基本相分離，氣體進(jìn)入氣體通道通過整流和重力沉降，分離出液滴；液體進(jìn)入液體空間分離出氣泡，同時在重力條件下，油向上流動，水向下流動得以油水分離，氣體在離開分離器之前經(jīng)捕霧器除去小液滴后從出氣口流出，油從頂部經(jīng)過溢流隔板進(jìn)入油槽并從出油口流出，水從排水

6、口流出。2.2.2 臥式三相分離器內(nèi)部結(jié)構(gòu)臥式三相分離器內(nèi)部結(jié)構(gòu) 氣液混合流體經(jīng)氣液進(jìn)口進(jìn)入分離器進(jìn)行基本相分離，氣體進(jìn)入氣體通道并經(jīng)過整流器和重力沉降，分離出液滴；液體進(jìn)入液體空間分離出氣泡后油向上流動、水向下流動得以分離，氣體在離開分離器之前經(jīng)捕霧器除去小液滴后從出氣口流出，油從頂部經(jīng)過溢流隔板進(jìn)入油槽并從出油口流出，水經(jīng)溢流檔板進(jìn)入水槽并從排水口流出。2.2.3 應(yīng)用于埕北計(jì)量分離的三相立式分離器應(yīng)用于埕北計(jì)量分離的三相立式分離器 氣液混合流體經(jīng)氣液進(jìn)口進(jìn)入分離器后通過流速和流向的突變完成基本相分離，氣體向上流動在氣體通道經(jīng)重力沉降分離出液滴，液體經(jīng)降液管進(jìn)入油水界面，氣泡及油向上流動，

7、水向下流動得以分離，氣體在離開分離器之前經(jīng)捕霧器除去小液滴后從出氣口流出，油從頂部經(jīng)過溢流隔板進(jìn)入油槽并從出油口流出，水從排水口流出。2.2.4 三相立式分離器液位控制系統(tǒng)三相立式分離器液位控制系統(tǒng)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不易控制易于控制1.處理高氣油比原油處理高氣油比原油選臥式分離器（有乳狀液）選臥式分離器（有乳狀液）2.處理低氣油比原油或油處理低氣油比原油或油氣比非常高原油選立式分離氣比非常高原油選立式分離器（氣體洗滌器）器（氣體洗滌器）比較內(nèi)容比較內(nèi)容 臥式臥式 立式立式 球形球形 分離效率分離效率最好最好中等中等最

8、差最差分離后流體的穩(wěn)定性分離后流體的穩(wěn)定性最好最好中等中等最差最差變化條件的適應(yīng)性變化條件的適應(yīng)性最好最好中等中等最差最差操作的靈活性操作的靈活性中等中等最好最好最差最差處理能力（直徑相同）處理能力（直徑相同）最好最好中等中等最差最差單位處理能力的費(fèi)用單位處理能力的費(fèi)用最好最好中等中等最差最差處理外來物能力處理外來物能力最差最差最好最好中等中等處理起泡原油的能力處理起泡原油的能力最好最好中等中等最差最差活動使用的適應(yīng)性活動使用的適應(yīng)性最好最好最差最差中等中等安裝所需要的空間安裝所需要的空間最好最好中等中等最差最差縱向上縱向上最好最好最差最差中等中等橫向下橫向下最差最差最好最好中等中等安裝的容易

9、程度安裝的容易程度中等中等最差最差最好最好檢查維護(hù)的容易程度檢查維護(hù)的容易程度最好最好最差最差中等中等2.6.1 立式旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)立式旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu) 2.6.2 工作原理工作原理 氣體經(jīng)切向方向進(jìn)入分離器后作圓周運(yùn)動，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)動從頂部流出，液體從底部流出。2.7.1 外殼外殼內(nèi)部承壓的容器，為圓形筒內(nèi)部承壓的容器，為圓形筒體，其內(nèi)徑、長度尺寸根據(jù)氣體體，其內(nèi)徑、長度尺寸根據(jù)氣體處理量以及操作參數(shù)設(shè)計(jì)確定，處理量以及操作參數(shù)設(shè)計(jì)確定，兩端是橢球形或球形的封頭。兩端是橢球形或球形的封頭。2.7.2 內(nèi)部構(gòu)件

10、內(nèi)部構(gòu)件q進(jìn)口轉(zhuǎn)向器進(jìn)口轉(zhuǎn)向器導(dǎo)流檔板：快速變化液流方向和速度；導(dǎo)流檔板：快速變化液流方向和速度；旋風(fēng)式進(jìn)口：應(yīng)用離心力分離時采用。旋風(fēng)式進(jìn)口：應(yīng)用離心力分離時采用。q波浪破碎器：波浪破碎器：垂直檔板垂直檔板q除沫板除沫板：傾斜的平行板片或管束。傾斜的平行板片或管束。q旋流破碎器：破除旋渦防止二次夾帶旋流破碎器：破除旋渦防止二次夾帶q霧沫脫除器霧沫脫除器絲網(wǎng)墊：適用但易堵塞（氣流速度要適宜）。絲網(wǎng)墊：適用但易堵塞（氣流速度要適宜）。葉板除霧器：改變?yōu)閷恿?。葉板除霧器：改變?yōu)閷恿?。離心式除霧器：效果好但壓降大且對流量敏感。離心式除霧器：效果好但壓降大且對流量敏感。導(dǎo)流擋板和旋風(fēng)式進(jìn)口原理圖導(dǎo)流擋

11、板和旋風(fēng)式進(jìn)口原理圖濾網(wǎng)及除霧器原理圖濾網(wǎng)及除霧器原理圖葉板除霧器原理 氣體經(jīng)過葉板除霧器時被強(qiáng)制分成多條支流，使流動變得穩(wěn)定，液滴易于沉降。應(yīng)用于錦州應(yīng)用于錦州20-2南平臺生產(chǎn)分離的雙桶式分離器結(jié)構(gòu)南平臺生產(chǎn)分離的雙桶式分離器結(jié)構(gòu) 氣液混合流體經(jīng)生產(chǎn)管匯進(jìn)入分離器進(jìn)行基本相分離，氣體在氣體通道經(jīng)重力沉降分離并經(jīng)過整流器完成氣液分離，液體進(jìn)入液體空間同時分離出氣泡；氣體在離開分離器之前經(jīng)捕霧器除去小液滴后從出氣口流出，油及水向下流動進(jìn)入下面的桶體，并在其中完成油水分離，油從頂部經(jīng)過溢流隔板進(jìn)入油槽并從出油口流出，從排水口流出。應(yīng)用于SZ36-1生產(chǎn)平臺 氣液混合流體經(jīng)氣液進(jìn)口進(jìn)入分離器進(jìn)行基

12、本相分離，氣體進(jìn)入氣體通道并經(jīng)過整流器進(jìn)行重力沉降分離出液滴，液體進(jìn)入液體空間分離出氣泡及油向上流動，水向下流動得以分離，氣體在離開分離器之前經(jīng)捕霧器除去小液滴后從出氣口流出，油從頂部經(jīng)過溢流隔板進(jìn)入油槽并從出油口流出，水經(jīng)溢流檔板進(jìn)入水槽并從排水口流出。 氣體經(jīng)上部進(jìn)入，經(jīng)過濾管進(jìn)入二級分離，而較大液滴及粉塵則留在分離器一級分離段內(nèi)進(jìn)入儲液槽，氣體在二級分離段經(jīng)捕霧后從右側(cè)流出。 含有少量氣，水的油經(jīng)接收室進(jìn)入分離器，經(jīng)重力沉降后，由疏流室穩(wěn)流后進(jìn)入分離室。在分離室內(nèi)，油液均勻較薄層的流動使氣泡得以分離，分離出的氣泡從頂部流出，油流進(jìn)入 集液室經(jīng)原油出口流出，水經(jīng)排污口流出。 氣液混合流體經(jīng)

13、氣液進(jìn)口進(jìn)入分離器進(jìn)行基本相分離，氣體在折流板內(nèi)經(jīng)不空隙逸出到氣相空間得到分離，氣體在離開分離器之前經(jīng)整流、捕霧后從出氣口流出，液體進(jìn)入液體空間分離出氣泡及油向上流動，水向下流動得以分離，油從出油口流出，水經(jīng)排水口流出。 在此分離器內(nèi)除完成三相分離的功能外還能對原油進(jìn)行加熱，故稱為綜合型三相分離器。內(nèi)部構(gòu)件作 用 入口分流器與流體流動方向垂直安裝并開有兩排液槽，使液體以瀑布形式流向水平分流。穩(wěn)流裝置 使初步分離得到的氣液兩相都得到穩(wěn)流，減少流體的波動和擾動，給油氣水沉降分離創(chuàng)造良好條件。加熱器提高油溫，促使集液部分的游離水從原油中沉降。防渦罩防止排液時產(chǎn)生旋渦，帶走污水上部的原油。擋沫板阻止浮

14、在液面上的氣泡向原油出口方向流動，使氣泡在液面上有足夠的停留時間，破裂并進(jìn)入氣相。平行捕霧板板間為30 m，與水平線呈30傾角，板面與氣流方向平行，起到氣體整流、縮短油液沉降距離的作用，并使部分油滴被濕潤的板表面聚結(jié)。應(yīng)用于埕北油水分離 此分離器的主要功能是將乳狀水能過斜板除水器從原油中分離出來。應(yīng)用于SZ36-1過濾器 陶粒脫水器的基本功能是通過潤濕破乳的原理利用陶粒的親水憎油特性達(dá)到分離小的乳狀水的目的。對比參數(shù)立式沉降罐陶粒脫水器容器規(guī)格2000m342 4m3臥式容器處理量，m3d5000500液體停留時間，min42040原油剩余含水率，%371.71脫出水含油率，%1.70.03應(yīng)

15、用于SZ36-1生產(chǎn)分離3.1 分離質(zhì)量分離質(zhì)量K K 定義：分離器出口處每標(biāo)準(zhǔn)立方米氣體定義：分離器出口處每標(biāo)準(zhǔn)立方米氣體所帶液量的多少。所帶液量的多少。 計(jì)算公式：計(jì)算公式：氣液100/VVK3.2 分離程度分離程度S 定義：分離器在分離的溫度、壓力下，從定義：分離器在分離的溫度、壓力下，從其出液口中排出的液體所攜帶的游離氣體其出液口中排出的液體所攜帶的游離氣體積和液體體積之比值。積和液體體積之比值。 計(jì)算公式：計(jì)算公式：液氣100/VVS3.3 我國規(guī)定的分離器工作標(biāo)準(zhǔn)我國規(guī)定的分離器工作標(biāo)準(zhǔn)： 氣33/5.0mcmK 液33/05.0mcmS 4.1 浮式生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)動對工藝設(shè)備操作性

16、能的影響及處理辦法浮式生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)動對工藝設(shè)備操作性能的影響及處理辦法浮式生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)動對工藝設(shè)備操作性能的影響示意圖影響形式：影響形式：縱搖橫搖垂蕩縱蕩4.1 浮式生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)動對工藝設(shè)備操作性能的影響及處理辦法浮式生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)動對工藝設(shè)備操作性能的影響及處理辦法容器橫截面積變小和氣體流速增加與縱搖運(yùn)動角度的關(guān)系4.2 石蠟沉淀的影響及處理辦法石蠟沉淀的影響及處理辦法處理辦法:l 蒸汽或溶劑l 熱處理或化學(xué)處理l 內(nèi)壁加上塑料涂層影響形式 ：l 降低分離效果l 產(chǎn)生蠟堵，分離器無法工作4.3 固體雜質(zhì)的影響及處理辦法固體雜質(zhì)的影響及處理辦法高速流動流體中的固體顆粒對管壁的沖蝕，產(chǎn)生嚴(yán)重隱患。

17、處理辦法：處理辦法：立式分離器作成45或60的錐形底。臥式分離器沿長度在底部設(shè)若干個排放口。4.4 分離器的三種保護(hù)分離器的三種保護(hù)預(yù)報警實(shí)施關(guān)停壓力變送器檢測 壓力安全閥1過壓過壓/欠壓保護(hù)欠壓保護(hù)壓力變送器檢測壓力安全閥2油液位高油液位高/低保護(hù)低保護(hù) 預(yù)報警實(shí)施關(guān)停3油水界面低保護(hù)油水界面低保護(hù)預(yù)報警實(shí)施關(guān)停問題問題可能原因可能原因處理措施處理措施操作壓力過高天然氣管線凍結(jié)或嚴(yán)重堵塞；壓力控制系統(tǒng)失靈；報警系統(tǒng)失靈通過壓力表檢查分離器的操作壓力；若壓力正常，屬原因，檢修報警系統(tǒng);若壓力過高，屬原因,檢查天然氣及燃料氣系統(tǒng)，解堵或解凍即可；若屬原因，則檢修壓力控制系統(tǒng)操作壓力過低管線或容器

18、滲漏；壓力控制系統(tǒng)失靈；報警系統(tǒng)失靈通過壓力表檢查分離器的操作壓力；若壓力正常，屬原因，檢修報警系統(tǒng)；若壓力低于設(shè)定值，屬原因，關(guān)閉系統(tǒng)進(jìn)行檢修，若屬原因，則檢修壓力控制系統(tǒng)操作水位過高水排出管線阻塞；水位控制系統(tǒng)失靈；報警系統(tǒng)失靈通過液位計(jì)檢查分離器水位；若水位正常，輸原因，檢修報警系統(tǒng)；如果水位高于設(shè)定值，輸原因，檢查出口截止閥；若屬原因，則關(guān)閉上下游截止閥，由旁通閥調(diào)節(jié)水位控制系統(tǒng)操作水位過低容器或管線滲漏；水位控制系統(tǒng)失靈；報警系統(tǒng)失靈；排放閥打開；設(shè)置值偏高通過液位計(jì)檢查分離器的操作水位:若水位低于設(shè)定值，屬原因，關(guān)閉系統(tǒng)進(jìn)行檢修；屬原因，打開旁通閥并關(guān)閉上下游截止閥，由旁通閥調(diào)節(jié)水

19、位，對水位控制系統(tǒng)進(jìn)行檢修；屬原因，關(guān)閉排放閥；屬原因，調(diào)整設(shè)定值。如果分離器水位正常，屬原因，則檢修報警系統(tǒng)操作油位過高出油管線阻塞；油位控制系統(tǒng)失靈；設(shè)定值偏低；報警系統(tǒng)失靈通過液位計(jì)檢查分離器的油位；如果油位高于設(shè)定值，屬原因，檢查油出口管線上截止閥；屬原因，打開旁通閥并關(guān)閉上下游截止閥，由旁通閥手動調(diào)節(jié)油位，并對有位控制系統(tǒng)進(jìn)行檢修；屬原因，重新調(diào)整設(shè)定值。如果油位正常，則屬原因，檢修報警系統(tǒng)操作油位過低管線或容器滲漏；油位控制系統(tǒng)失靈；容器出口堵塞；排放閥打開；設(shè)定值偏高；報警系統(tǒng)失靈通過液位器檢查分離器的操作油位；如果油位低于設(shè)定值，屬原因，關(guān)閉系統(tǒng)后全面檢查；屬原因，檢修油位控制

20、系統(tǒng)；屬原因，檢查分離器入口閥門；屬原因，關(guān)閉排放閥；屬原因，重新調(diào)整設(shè)定值。如果分離器油位正常，則屬原因，檢修報警系統(tǒng)5.1.1 顆粒的沉降v 假設(shè) 顆粒在分離器中的運(yùn)動速度為常數(shù)：重力等于阻力 顆粒為球形，大小不變v 計(jì)算公式 G=A+R5.1 兩相分離理論兩相分離理論v 重力：重力：v 阻力：阻力：v 浮力：浮力： 通過以上公式可計(jì)算出顆粒的沉降速度通過以上公式可計(jì)算出顆粒的沉降速度w的值。的值。gdGL36gwdCRgD2422gdAg36式中： d 顆粒的直徑，m； g 、 L 分別為操作條件下氣體和顆粒的 密度，kg/m3 g 重力加速度，m/s2 w 顆?；蛞旱卧跉怏w中的沉降速度

21、，m/s CD氣流攜帶系數(shù)，無因次。5.1.2 氣流攜帶系數(shù)氣流攜帶系數(shù)CD的確定的確定 氣流攜帶系數(shù)與流態(tài)有關(guān)，不同的流態(tài)區(qū)域內(nèi)氣流攜帶系數(shù)數(shù)值也不一樣。各區(qū)域的范圍和相應(yīng)的關(guān)系可查表得到。Re 2: CD = 24/Re2 Re 500: CD =18.5Re-0.6500 Re 2 105: CD =0.34Re 2 105: CD=0.15.1.3 顆粒的沉降速度顆粒的沉降速度w值的計(jì)算值的計(jì)算 根據(jù)以上公式可推導(dǎo)出沉降速度根據(jù)以上公式可推導(dǎo)出沉降速度w的計(jì)算公式：的計(jì)算公式：DggLCgdw342wdCmgD35 . 010Re34. 0Re3Re24其中：其中：5.1.4 討論：討

22、論： （1）介質(zhì)不流動時，僅重力作用：）介質(zhì)不流動時，僅重力作用： 沉降速度的影響因素：沉降速度的影響因素：d、 L、 g、操作條件下天然氣的粘度操作條件下天然氣的粘度 （2）氣流向上流動（考慮相對運(yùn)動速度）氣流向上流動（考慮相對運(yùn)動速度w）： wv：顆粒向下沉降（速度）顆粒向下沉降（速度）（3）顆粒大小影響：）顆粒大小影響： 氣體分離段：氣體負(fù)荷設(shè)計(jì)方程是基于脫除氣體分離段：氣體負(fù)荷設(shè)計(jì)方程是基于脫除100 m的顆粒的顆粒 霧沫脫除器脫除直徑在霧沫脫除器脫除直徑在10100 m的顆粒的顆粒（4）顆粒大小影響：）顆粒大小影響： 氣體分離段：氣體負(fù)荷設(shè)計(jì)方程是基于脫除氣體分離段：氣體負(fù)荷設(shè)計(jì)方程

23、是基于脫除100 m的顆粒。的顆粒。 霧沫脫除器脫除直徑在霧沫脫除器脫除直徑在10100 m的顆粒。的顆粒。（5）停留時間）停留時間: 定義：假定停止流動的情況下，一個液體分子保留在容器內(nèi)的平定義：假定停止流動的情況下，一個液體分子保留在容器內(nèi)的平均時間。均時間。 停留時間為停留時間為30秒到秒到3分鐘。分鐘。5.2 兩相分離器尺寸設(shè)計(jì)方法兩相分離器尺寸設(shè)計(jì)方法 一般方程式：一般方程式：1. 當(dāng)顆粒直徑不大于（當(dāng)顆粒直徑不大于（2080） 10-6m，且雷諾數(shù)且雷諾數(shù)Re 2時，時，n=1，a=24，則以上方則以上方程變?yōu)橄铝惺剑撼套優(yōu)橄铝惺剑篻eneDDggLwdRRaCCgdw342182

24、gdwgL2. 當(dāng)顆粒直徑小于（當(dāng)顆粒直徑小于（300800） 10-6m，且雷諾數(shù)且雷諾數(shù)2Re 500時，時，n=0.6，a=18.51，則以上方程變?yōu)橄铝惺剑簞t以上方程變?yōu)橄铝惺剑?. 當(dāng)顆粒直徑大于（當(dāng)顆粒直徑大于（300800） 10-6m，且雷諾數(shù)且雷諾數(shù)500Re1500時，時，CD=0.44，則以上方程變?yōu)橄铝惺剑簞t以上方程變?yōu)橄铝惺剑?將以上公式制為圖表便可得下圖，通過此圖，可查得在不同壓力下，水將以上公式制為圖表便可得下圖，通過此圖，可查得在不同壓力下，水滴的沉降速度滴的沉降速度w與其直徑與其直徑d的關(guān)系。的關(guān)系。29. 043. 071. 071. 014. 1153.

25、0ggLgdw5 . 074. 1ggLgdw151020304050607080901001.5 2345681011.5 234568 100.00010.00030.00040.00060.00080.0010.00150.0020.0030.0040.0050.0060.0080.010.0150.020.030.040.050.060.080.10.150.20.30.40.50.60.811.5234568101.5 2345 6810.001.5 2345 6810.00顆粒直徑 顆粒直徑 DmDm, , mm當(dāng)不同壓力時，水滴沉降速度與其直徑的關(guān)系曲線當(dāng)不同壓力時，水滴沉降速度

26、與其直徑的關(guān)系曲線工作壓力工作壓力MPa10.1972MPa10.1972顆顆粒粒沉沉降降速速度度m/sm/s5.3 立式重力式分離器的尺寸設(shè)計(jì)立式重力式分離器的尺寸設(shè)計(jì) 1. 分離器直徑及高度的計(jì)算分離器直徑及高度的計(jì)算smQvQDwQFQvFDFwv/448.075.030020dNmQg/3293101325. 086400000TZPQQTZQPZTPQggmDH,)104( 2. 分離器進(jìn)出口直徑的計(jì)算分離器進(jìn)出口直徑的計(jì)算 取進(jìn)口速度取進(jìn)口速度v1為為15m/s 取出口速度為取出口速度為v2 為為10m/s5.0225.011785.0785.0vQDvQD第五節(jié)分離設(shè)備的5.4

27、臥式重力式分離器尺寸設(shè)計(jì)臥式重力式分離器尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算公式：由上圖得到：計(jì)算公式：由上圖得到：而：而： 代入上式有：代入上式有：令：令：得：得：DLwvctgDLwvctg0FQvwDLFQ0ADL204DFwQAF010445 .0DLAwAQD第五節(jié)分離設(shè)備的以上公式中：以上公式中： Q 操作條件下流體體積流量，m3/s； L 臥式分離器長度，m； D 臥式分離器直徑，m； 截面積利用系數(shù)，0.80.95； w 顆?；蛞旱卧跉怏w中的沉降速度，m/s。 第五節(jié)分離設(shè)備的5.5 立式與臥式分離器的比較立式與臥式分離器的比較設(shè)顆粒沉降的有效面積（顆粒沉降的工作面積）設(shè)顆粒沉降的有效面積（顆粒沉降的

28、工作面積）:則：則： 立式分離器立式分離器 臥式分離器臥式分離器 結(jié)論：結(jié)論：當(dāng)直徑相同時，臥式分離器的效率就比立式分離器的當(dāng)直徑相同時，臥式分離器的效率就比立式分離器的效率高。效率高。wQFFwQF0FwQFA000FFA. 三相分離設(shè)備的工作過程三相分離設(shè)備的工作過程第五節(jié)分離設(shè)備的5.7 旋風(fēng)式分離器旋風(fēng)式分離器v 定義：利用離心力來分離氣流中顆粒定義：利用離心力來分離氣流中顆粒的分離器的分離器v 原理：利用離心力原理：利用離心力v 過程：過程：第五節(jié)分離設(shè)備的顆粒分離規(guī)律：顆粒分離規(guī)律：假定：顆粒作勻速運(yùn)動，即：假定：顆粒作勻速運(yùn)動，即：離心力離心力 阻力阻力 聯(lián)立求解：聯(lián)立求解：RF

29、 2326rdrvmFpgwdCRgD24222234rCdwgDp討論：討論：1. 當(dāng)顆粒直徑不大于（當(dāng)顆粒直徑不大于（2080） 10-6m，且雷諾數(shù)且雷諾數(shù)Re 2時，時，n=1，a=24，則方程變?yōu)椋簞t方程變?yōu)椋?. 當(dāng)顆粒直徑小于（當(dāng)顆粒直徑小于（300800） 10-6m，且雷諾數(shù)且雷諾數(shù)2Re 500時，時，n=0.6，a=18.51，則則方程變?yōu)榉匠套優(yōu)椋?822rdwp182gdwgL71. 0229. 043. 071. 014. 1153. 0rdwgp29. 043. 071. 071. 014. 1153. 0ggLgdw第五節(jié)分離設(shè)備的3. 當(dāng)顆粒直徑大于（當(dāng)顆粒直徑大于（300800） 10-6m，且雷諾數(shù)且雷諾數(shù)500Re1500時，時，CD=0