斜板式的气液分离器的设计.pdfVIP

第 36卷 第 1期 化 工 机 械 13 斜板式气液分离器的设计 王惠明¨ 粱 政 (西南石油大学) 摘 要 针时常规卧式和立式气液分离器的缺点和不足，论述 了斜板式气液分离器的分离机理和结构 特点，提 出了采用斜板结构有利于提高气液分离效率的新思路 ，建立 了斜板式气液分离器的理论计算公 式，并以常规卧式分离器和立式分离器为例进行 了对比计算 。结果表 明斜板式气液分离器可以提 高气 液分离嚣的分离效率 ，即在相 同结构外径与处理量的前提下 ，可以缩短分离器的长度 ，或在相 同结构条 件下可以降低带出液体的粒径。 关键词 气液分离器 斜板分离器 分离机理 分离效率 中图分类号 TQO51．8’93 文献标识码 A 文章编号 0254—6094(2009)01-0013-05 从气井中开采出来的天然气 ，常带有一部分 固体)两相流体 (液体为分散相 ，气体为连续相) 液体 (水和凝析油)和固体杂质 ，这些介质不仅腐 从分离器前端顶部进入分离器，通过流体冲击液 蚀管道 、设备和仪表，而且还容易堵塞 阀门，影响 面实现水洗 固体颗粒的功能，在进行初步的水洗 天然气的正常输送 。因此 ，在气液混合物进入集 分离后通过一个短的稳定室，然后被导向进入分 气站以前 ，必须对其脱液处理 ¨。重力式两相分 布器，气流中残留的固体颗粒进～步被分布器挡 离器是 目前各大油气 田普遍采用 的分离设备 ，并 在斜板分层室外 ，实现再次的流固分离，而气液混 且经过多年的不断研究 ，推出了卧式 、立式 、球形 、 合流进入实际的分离装置 (分层室)，该分离装置 双桶式及过滤式等多种类 型的气液两相分离器 ， 内容纳有若干块倾斜一定角度的平板结构。气液 但这些气液两相分离器都存在着体积大 、沉降时 扩散分离过程中，液滴密度比气体的大，在重力的 间长及分离效果不高等缺点。 作用下开始下降，随着速度的增大 ，气体对液滴产 本文设计出了一种新型的气液分离器——斜 生的阻力也越来越大 ，最终达到平衡 ，液滴以一定 板式气液分离器，已经 申请国家实用新型专利。 的沉降速度分离沉降。由于在分离室 内加倾斜板 并在Turner、Hubbard和 Dukler 关于气井携液临 结构可以缩短液滴沉降的时间，液滴将要沉 降到 界流速模型的基础上 ，推导 出了新的液滴沉降理 斜板上时，被液滴捕雾网捕获从而湿润板面，形成 论公式 ，即分层室尺寸计算公式 ，为气液两相分离 大的液滴，并与斜板面相互作用 ，最终形成基元流 器设计理论提供了一种新的思路。 束 ，在板上形成细流薄膜，随后分离出的液滴不断 1 斜板式气液分离器的分离机理 浸入薄膜内，并撞击层膜 ，液滴破裂与层膜溶为一 平板水平安装在圆筒分离器中，构成 了分离 体，沿斜面流下，进入分离器的前端下部集液室 ， 器重要的分离单元——分层室，并将分离器气体 通过液位计控制出液 口阀的开关，最终将液体排 出口一端垫高一定角度 ，以保证分层室内平板是 出分离器。上述过程 中又在斜板上下表面上设置 倾斜的。要分离的气液混合 (其中可能包含少量 捕雾网可以进一步提高液滴 的捕集率 ，提高分离 该课题由省部共建 “石油与天然气装备”教育部重点实验室的资助(2006STS02)，四川省教育厅 自然科学重点实 验室专项基金项 目的资助(编号：2006ZD043)，并获国家实用新型专利(专利号：200820063802．7)。