气液分离器选型.doc

7.8气液分离器 7.8.1概述 气液分离器的作用是将气液两相通过重力的作用进行气液的分离。 7.8.2设计步骤 立式丝网分离器的尺寸设计 气体流速()的确定 气体流速对分离效率是一个重要因素。如果流速太大，气体在丝网的上部将把液滴破碎，并带出丝网，形成“液泛”状态，如果气速太低，由于达不到湍流状态，使许多液滴穿过丝网而没有与网接触，降低了丝网的效率。气速对分离效率的影响见下图： 图7-69 分离效率与气速的关系图 计算方法 式中为与丝网自由横截面积相关的气体流速， 、为分别为液体和气体的密度， 为常数，通常 尺寸设计 丝网的直径为 式中 为丝网自由截面积上的气体流速， 为丝网直径， 其余符号意义同前。 由于安装的原因(如支承环约为)，容器直径须比丝网直径至少大l00mm,由图2.5.1-2可以快速求出丝网直径 高度 容器高度分为气体空间高度和液体高度(指设备的圆柱体部分)。低液位()和高液位()之间的距离由下式计算： 式中 —容器直径,； —液体流量,； —停留时间，； —低液位和高液位之间的距离,； 液体的停留时间(以分计)是用邻近控制点之间的停留时间来表示的，停留时间应根据工艺操作要求确定。 气体空间高度的尺寸见下图所示。丝网直径与容器直径有很大差别时，尺寸数据要从分离的角度来确定。 图7-70 立式丝网分离器 接管直径 入口管径 两相混合物的人口接管的直径应符合下式要求 式中 ——接管内两相流速，； ——气相密度，； 由此导出 式中 ——接管直径，; ——液体体积流量，； ——气体体积流量，； 其余符号意义同前。 由接管直径的确定图可以快速求出接管直径，图如下 图7-71 接管直径确定图 出口管径 液体、气体的出口接管的直径，不得小于连接管道的直径。液体出口接管可以用小于等于lm/s的流速来设计。气体出口流速取决于气体密度，密度小时，最大出口流速。密度大时，选用较小的气体出口流速。任何情况下，较小的气体出口流速有利于分离。 丝网装配 除考虑经济因素外，还应考虑工作温度、容器材料以及丝网本身的耐久性。采用聚丙烯或聚乙烯丝网时，应注意产生碳氢化合物的影响；采用聚四氟乙烯或不锈钢丝网时应考虑其受温度的限制；铝制容器内不能采用蒙乃尔丝网；在有水滴存在的条件下，钢制容器内不能采用铝制丝网。 7.8.3设计示例 —— 加氢产物气液分离罐 加氢产物气液分离罐的进料物流信息为： ， 计算可得 则 故选择直径 立式丝网分离器的总长度为： 代入数据可得 选择标准椭圆封头，曲面高度为250，直边高度为25 计算可知： 由图可读出 根据的数据计算可知 由此导出 故入口管的直径为 7.8.4 加氢分离罐筒体与封头的校核 这里采用SW6-1998进行分离罐的强度计算，封头采用标准椭圆封头，校核数据如下： 表7-20 内筒体内压计算 内筒体内压计算 计算单位 压力容器专用计算软件 计算条件 椭圆封头简图 计算压力 Pc 2.00 MPa 设计温度 t 45.00 ℃ 内径 Di 1000.00 mm 曲面高度 hi 550.00 mm 材料 0Cr19Ni9 (板材) 设计温度许用应力(((t 137.00 MPa 试验温度许用应力(((t 137.00 MPa 试验温度下屈服点 205.00 MPa 钢板负偏差 C1 0.80 mm 腐蚀裕量 C2 3.00 mm 焊接接头系数( 1.00 厚度及重量计算 计算厚度 mm 有效厚度 (e = (n - C1- C2=8.20 mm 最小厚度 (min = 3.30 mm 名义厚度 (n = 12.00 mm 重量 524.09 Kg 压力试验时应力校核 压力试验类型 液压试验 试验压力值 PT = 1.25P=1.0000(或由用户输入) MPa 压力试验允许通过 的应力水平 (((t MPa 试验压力下 圆筒的应力 (((t == 61.48 MPa 校核条件 校核结果 合格 压力及应力计算 最大允许工作压力 MPa 设计温度下计算应力 MPa (((t( 137.00 MPa 校核条件 (((t( ≥(t 结论 合格 表7-21 内压椭圆上封头校核 上封头校核计算 计算