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气液分离方法及试验台的搭建

内容来源:机械设计与制造工程杂志      浏览次数:371      更新时间:2017-10-30

气液分离方法及试验台的搭建

刘彩玉,耿海洋,张〓勇
(东北石油大学机械科学与工程学院,黑龙江 大庆〓163318)

  气液分离就是将气流中携带的雾滴或者液滴分离出来,其广泛应用于石油、化工、食品及科研等领域。由于受到气液两相流体力学发展的限制以及气液两相分离中诸多不确定因素的影响,使得气液分离技术的理论研究明显落后于实际应用[1-4],基于此种情况,本文介绍了几种具有代表性的气液分离装置以及相关气液分离试验台的搭建工作。

〓气液分离的一些分离方法
    目前,气液分离技术的分离机理主要有重力沉降式、过滤分离式、惯性碰撞式、离心分离式及扩散等[5-7],每一种分离技术都有它的适用范围。下面对这几种分离装置的分离机理、优缺点及适用范围逐项进行阐述。

1.1〓重力沉降式
    采用重力沉降设备(如图1所示)进行气液分离有诸多优点:结构简单、制造方便、可操作性强、技术成熟等,且应用十分广泛。但是气液混合流在沉降设备中需要停留较长的时间,设备体积庞大、笨重,分离效果差,投资高,且重力沉降设备只能分离较大的液滴(通常液滴粒径的极限值为100μm),因此目前重力沉降设备只在地面天然气开采输送领域应用广泛。

1.2〓过滤分离式
    过滤分离是气液混合物通过过滤介质,将气体中的液滴分离出来的技术[8]。在过滤分离装置中,
    图1〓立式和卧室重力沉降设备
    滤芯是其核心部件,一般滤芯以金属丝网和玻璃纤维为佳。过滤气液分离装置效率高且能有效分离0.1~10.0μm之间小粒子,但是当进入分离装置的气体流速较大时,易导致气体中携带的液滴量增加,起不到分离作用,除此之外金属丝网滤芯的清洗较为困难,因此过滤分离装置运行成本较高,现阶段只在合成氨原料气净化除油、天然气净化及回收凝析油中有较多应用。

1.3〓惯性碰撞式
惯性分离是指在气流急速转向或冲向挡板再急速转向情况下,液滴和气流运动的轨迹会产生差异,从而达到分离的目的。此类分离器一般是指波纹板式除雾器,其结构简单,易于制造,处理量大,可以应用在很高的气体流速情况下,一般气体流速可达到15~25m/s,但是惯性分离器的流体阻力偏……

作者简介:刘彩玉(1971—),女,山东烟台人,东北石油大学副教授,硕士,主要从事机械设计教学及流体机械方向的研究工作。




(文章来源《机械设计与制造工程》杂志如需详细资料请联系江苏机械门户网客服QQ:2980918915,电话025-83726289)

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