分离器的参数计算.ppt
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3-3分离器的参数计算分离器的参数计算引言：
引言：
1、分离器作用、分离器作用2、油气分离包括：
、油气分离包括：
初次分离初次分离主要分离主要分离除雾器分离除雾器分离从气体中分离油滴从气体中分离油滴从液体中分离气泡从液体中分离气泡1
（一）从气体中分离油滴计算从气体中分离油滴计算经初次分离得道的气体，携带大量的液滴进入重经初次分离得道的气体，携带大量的液滴进入重力沉降部分后，流速突然变慢，液滴在重力作用力沉降部分后，流速突然变慢，液滴在重力作用下以一定加速度下沉；随着液滴下沉速度的增大，下以一定加速度下沉；随着液滴下沉速度的增大，液滴受到向上的阻力增大，当液滴受合力为零时，液滴受到向上的阻力增大，当液滴受合力为零时，变为匀速下降。
变为匀速下降。
为了使液滴从气体中分离出来，为了使液滴从气体中分离出来，油滴沉降至分离油滴沉降至分离器集液部分所需要的时间应小于气流把液滴带出器集液部分所需要的时间应小于气流把液滴带出分离器所需的时间。
分离器所需的时间。
因此，要解决的问题：
因此，要解决的问题：
1.液滴的液滴的沉降速度沉降速度2.气体的气体的允许流速允许流速3.分离器的分离器的结构尺寸结构尺寸2分离机理分离机理：
重力沉降分离。
：
重力沉降分离。
几点假设几点假设：
液滴为球形液滴为球形不粉碎也不合并不粉碎也不合并；液滴与液滴、液滴与分离器壁以及其他液滴与液滴、液滴与分离器壁以及其他构件间没有作用力构件间没有作用力匀速运动匀速运动；气体的流动是稳定的，其流速不随时间气体的流动是稳定的，其流速不随时间变化；变化；作用在液滴上的合力为零，液滴均速沉作用在液滴上的合力为零，液滴均速沉降。
降。
31、液滴受力分析：
GRFR=G-F4令：
5式中称为介质阻力系数，与雷诺数有关，其值见表23。
流态雷诺数介质阻力系数计算公式层流Re2过渡区25000.1736由与Re计算式代入即可求得72、气体的允许流速、气体的允许流速分两种情况讨论：
分两种情况讨论：
立式分离器立式分离器气流方向与液滴的沉降方向相反，油滴能够沉降气流方向与液滴的沉降方向相反，油滴能够沉降的必要条件是的必要条件是液滴的沉降速度必需大于气体流速。
液滴的沉降速度必需大于气体流速。
卧式分离器卧式分离器气体流向和油滴沉降方向相互垂直，油滴能沉降气体流向和油滴沉降方向相互垂直，油滴能沉降至集液部分的必要条件是至集液部分的必要条件是油滴沉降至集液部分液油滴沉降至集液部分液面所需的时间应小于油滴随气体流过重力沉降部面所需的时间应小于油滴随气体流过重力沉降部分所需的时间，分所需的时间，即：
或8从以上分析可知：
气体在分离器内的允许流气体在分离器内的允许流速与液滴的沉降速度有关；速与液滴的沉降速度有关；而液滴的沉降速度又与液而液滴的沉降速度又与液滴的直径有关。
滴的直径有关。
液滴直径愈小，沉降速度液滴直径愈小，沉降速度愈慢。
愈慢。
要使较小直径的液滴在重要使较小直径的液滴在重力沉降部分下沉至集液部力沉降部分下沉至集液部分，就必须降低气体在重分，就必须降低气体在重力沉降部分的流速。
力沉降部分的流速。
9通常根据液滴通常根据液滴直径为直径为100来确定气体的来确定气体的允许流速。
允许流速。
考虑到液滴沉降速度计算公式的假设条件与实际考虑到液滴沉降速度计算公式的假设条件与实际情况的出入，分离器重力沉降部分流动截面上气情况的出入，分离器重力沉降部分流动截面上气流速度不均匀等因素流速度不均匀等因素立式分离器允许气体流速为：
立式分离器允许气体流速为：
卧式分离器，取允卧式分离器，取允许许气体流速气体流速为为;0直径为100液滴的沉降速度，m/s。
103、分离器的结构尺寸分离器直径的确定分离器直径的确定立式：
已知分离器重力沉降部分内允立式：
已知分离器重力沉降部分内允许许的气体流速的气体流速gl和分离条件下气体的处理量和分离条件下气体的处理量Qg,就可确定分离器的直径。
就可确定分离器的直径。
，：
11卧式分离器，按液面控制在一半直径处计算，又代入上式12结论：
结论：
由上面的分析可知，在直径相同时，卧式由上面的分析可知，在直径相同时，卧式分离器的气体处理能力为立式分离器的倍；分离器的气体处理能力为立式分离器的倍；相同的气体处理量时，卧式分离器需要的相同的气体处理量时，卧式分离器需要的直径比立式分离器小得多。
直径比立式分离器小得多。
13分离器其他结构尺寸的确定立式分离器的其他结构尺寸，其确定原则如下：
立式分离器的其他结构尺寸，其确定原则如下：
除雾分离段除雾分离段H1：
对于水平安装的丝网除雾器，一：
对于水平安装的丝网除雾器，一般不大于般不大于400，通常为，通常为150。
沉降分离段沉降分离段H2：
一般不小于：
一般不小于1m，通常取，通常取H2=D。
入口分离段入口分离段H3：
一般不小于：
一般不小于600。
液体储存段液体储存段h：
由原油在分离器内需要的停留的时：
由原油在分离器内需要的停留的时间确定。
间确定。
液封段液封段H4：
一般不小于：
一般不小于400。
泥砂储存段泥砂储存段H5：
视原油含砂量和分离器中是否需：
视原油含砂量和分离器中是否需设置加热保温盘管而定。
设置加热保温盘管而定。
总高度总高度H0：
通常取（：
通常取（3.55）D。
14卧式分离器的其他结构尺寸，其确定原则如下：
入口分离段入口分离段L1：
由入口形式决定，但不小于：
由入口形式决定，但不小于1米。
米。
沉降分离段沉降分离段L2：
按工艺要求确定，但不小于：
按工艺要求确定，但不小于2D。
除雾分离段除雾分离段L3：
由构件布置确定。
：
由构件布置确定。
储液段储液段h1：
由原油在分离器内需要停留的时间确：
由原油在分离器内需要停留的时间确定，通常取定，通常取h1=，一般不小于，一般不小于0.6米。
米。
泥砂储存段泥砂储存段h2：
根据原油的含砂量确定。
：
根据原油的含砂量确定。
圆筒部分长度通常取（圆筒部分长度通常取（35）D。
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（二）从原油中分离出气体的计算
（二）从原油中分离出气体的计算
（1）影响分离原油含气量的因素）影响分离原油含气量的因素原油粘度。
粘度越大，夹带的气泡越不易浮至原油粘度。
粘度越大，夹带的气泡越不易浮至液面，原油的含气率越高；液面，原油的含气率越高；原油在分离器中的停留时间。
停留时间越短，原油在分离器中的停留时间。
停留时间越短，溶解于原油中的气泡越来不及析出或已析出的气溶解于原油中的气泡越来不及析出或已析出的气泡来不及浮至液面就被带出分离器，造成原油含泡来不及浮至液面就被带出分离器，造成原油含气率越高；气率越高；分离压力。
压力愈高，气液密度差越小，气泡分离压力。
压力愈高，气液密度差越小，气泡越不易浮至液面，原油的含气率越高。
越不易浮至液面，原油的含气率越高。
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（2）按气泡在原油中的上升速度计算气泡从原油中分离的匀速上升的速度为：
气气泡泡不不被被原原油油带带出出分分离离器器的的必必要要条条件件是是：
气气泡泡上上升升的的速速度度应应大大于于分分离离器器集集液液部部分分任任意液面的平均下降速度，即：
意液面的平均下降速度，即：
17（3）按液体在分离器内的停留时间计算）按液体在分离器内的停留时间计算我国油气集输规范中规定，一般原油的停我国油气集输规范中规定，一般原油的停留时间为留时间为13min，起泡原油的停留时间为，起泡原油的停留时间为520min。
根据要求的停留时间可确定分。
根据要求的停留时间可确定分离器的结构尺寸。
离器的结构尺寸。
18在规定的液体停留时间内，进入分离器的在规定的液体停留时间内，进入分离器的液量应和集液部分的体积相等，从而可得液量应和集液部分的体积相等，从而可得立式分离器液体处理量与结构尺寸的关系立式分离器液体处理量与结构尺寸的关系为：
为：
t要求的液体在分离器中的停留时间，要求的液体在分离器中的停留时间，minh分离器内控制液位于液口距离，分离器内控制液位于液口距离，m19卧式分离器液体处理量与结构尺寸的关系为：
卧式分离器液体处理量与结构尺寸的关系为：
式中式中n1控制液面以下的弓形面积与分离器控制液面以下的弓形面积与分离器横截面积之比；横截面积之比；n2出油口以下部分弓形面积与分离器横截面出油口以下部分弓形面积与分离器横截面积之比。
积之比。
20（三）分离器的设计与选择计算步骤（三）分离器的设计与选择计算步骤其工艺计算的步骤是：
其工艺计算的步骤是：
根据气液平衡计算中所确定的气液处理量、物性以及分根据气液平衡计算中所确定的气液处理量、物性以及分离压力、温度等基础资料，并参照现场具体情况选择分离离压力、温度等基础资料，并参照现场具体情况选择分离器的类型。
器的类型。
按照从液体中分离出气体的要求，根据原油性质和操作按照从液体中分离出气体的要求，根据原油性质和操作参数确定液体在分离器内的停留时间，对缓冲分离器尚需参数确定液体在分离器内的停留时间，对缓冲分离器尚需考虑缓冲时间，初步确定分离器的结构尺寸。
考虑缓冲时间，初步确定分离器的结构尺寸。
按照从气体中分出液滴的要求，计算按照从气体中分出液滴的要求，计算100直径的液滴在直径的液滴在气相中的匀速沉降速度，分离器的允许气体流速，分离器气相中的匀速沉降速度，分离器的允许气体流速，分离器直径直径D、长度、长度（或高度或高度H）等结构尺寸。
等结构尺寸。
比较步骤比较步骤、的计算结果，选较大者作为分离器的结的计算结果，选较大者作为分离器的结构尺寸。
当处理量较大时，可选多台分离器并联工作。
构尺寸。
当处理量较大时，可选多台分离器并联工作。
按每台分离器的气体实际处理量以及气体的组成、性质按每台分离器的气体实际处理量以及气体的组成、性质和固体尘粒含量等因素确定除雾器的类型和结构尺寸。
和固体尘粒含量等因素确定除雾器的类型和结构尺寸。
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