汽水分離器使用中的原理

時間：2019-01-02作者：上海祥樹歐茂機電設(shè)備有限公司瀏覽：297

汽水分離器為壓力容器結(jié)構(gòu)碳鋼或不銹鋼設(shè)備，接口型式是法蘭結(jié)構(gòu)DN16/DN25/DN40；汽水分離器必須安裝于水平管線上，排水口垂直向下，所有口徑的汽水分離器均帶安裝支架，以減小管道承載。為確保被分離的液體迅速排放，應(yīng)在汽水分離器底部的排水口連接合適的一套疏水閥組合。 本類閥門在管道中一般應(yīng)當(dāng)水平安裝。
中文名 汽水分離器 應(yīng)用場合 去除蒸汽系統(tǒng)或壓縮空氣系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)設(shè)計 壓力容器規(guī)范設(shè)計 種    類 擋板型，汽旋型，吸附型 

原理編輯
MS9汽水分離器結(jié)合擋板式、離心式、旋流式、重力式、折流式、填充式汽水分離器升級。MS9汽水分離器是采用高溫納米過濾濾清較加高效過濾去除蒸汽和壓縮空氣系統(tǒng)中夾帶的液滴場合，大量含水的蒸汽、壓縮空氣進入分離器并在其中以中立旋流離心向下傾斜變向運動，由于氣體和液體的密度是不一樣的，如果兩者需要一起通過濾清的話，通常來說，液體就會被過濾到濾清上，而氣體就能通過。而且因為中立，氣體依舊會朝著原先的方向移動。而留在濾清上的液體就會分流至分離器的底部位置凝聚排出，從而提高氣體質(zhì)量達到飽和氣體效果高達99.9%。 [1] 
種類編輯
雖然分離器的設(shè)計多種多樣，但它們的目的都是除去不能通過疏水閥排掉的懸浮在蒸汽中的水分。一般用于蒸汽系統(tǒng)中的分離器有三種形式。
擋板型 - 擋板或折板式分離器由很多擋板構(gòu)成，流體在分離器內(nèi)多次改變流動方向，由于懸浮的水滴有較大的質(zhì)量和慣性，當(dāng)遇到擋板流動方向改變時，干蒸汽可以繞過擋板繼續(xù)向前，而水滴就會積聚在擋板上，汽水分離器有很大的通流面積，減少了水滴的動能，大部分都會凝聚，最后落到分離器的底部，通過疏水閥排出。
汽旋型 - 汽旋或離心型分離器使用了一連串肋片以便產(chǎn)生高速氣旋，在分離器內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)流動的蒸汽。
吸附型 - 吸附型分離器內(nèi)部的蒸汽通道上有一個阻礙物，一般是一個金屬網(wǎng)墊，懸浮的水滴遇到它后被吸附，水滴大到一定程度后，由于重力作用落到分離器底部。結(jié)合汽旋和吸附兩種形式的分離器也很常見，由于結(jié)合了這兩種方法整個分離效率會有所提高。
擋板式、汽旋式和吸附式分離器的主要不同是，擋板式分離器在較大的流速范圍內(nèi)可以保持很高的分離效率，而汽旋式和吸附式分離器的分離效率只有在蒸汽速度13m/s以下才能達到98%，否則效率會很低，蒸汽速度為25m/s時，其分離效率大概僅為50%。
研究表明，擋板式分離器在10m/s 到30m/s的流速之間分離效率可接近**，所以說如果有較大的速度波動，擋板式分離器用于蒸汽系統(tǒng)較為合適，況且如果管道選小，濕蒸汽的速度可**過30m/s。解決這一問題的方法之一是增大汽水分離器的口徑以及分離器上游管道口徑，以減小進入汽水分離器的蒸汽流速。 [1] 
保溫效果編輯
如果汽水分離器未進行保溫，由于表面散熱將會增加蒸汽的含水量，損失很多的熱量。假如蒸汽溫度為150℃，環(huán)境溫度為15℃，那么增加保溫后每年將會節(jié)省8600MJ的熱量（假定是輻射傳熱，一年工作8760h），增加保溫后會節(jié)省相當(dāng)多的能量，短時間內(nèi)就能節(jié)省出加保溫的成本。應(yīng)使用專門保溫套，由于分離器的形狀特殊，尤其是法蘭連接時，保溫比較困難，使保溫效果受到了限制。
即使較好的保溫也不可能完全消除熱量損失，一般保溫效率為90%。使用專門為特殊的分離器設(shè)計的保溫套非常重要，否則保溫效率將下降。保溫良好的分離器也會減少入被燙傷的危險。 [1] 


濕蒸汽汽水分離器編輯

隨著我國稠油開采的不斷深入，用常規(guī)鍋爐( so%蒸汽干度)注蒸汽的方法已不能滿足稠油開采新技術(shù)日益發(fā)展的需要。根據(jù)國外較新研究成果顯示，稠油后期的高輪次開采注入95%以上干度的蒸汽可有效提高采收率。目前在用的注汽鍋爐，其鍋爐出口實際運行時蒸汽干度僅為75%左右，滿足不了稠油蒸汽熱力開采的工藝條件。為了解決上述問題，要從經(jīng)濟上以及操作條件的變化上考慮不斷要求尋找高效、投資少的小型分離器，并有效使其分離干度達到95%以上，滿足高干度注汽的工藝技術(shù)條件。
汽水分離器的研究現(xiàn)狀
在油田注采流程中，為獲得高干度的蒸汽，一般采用立式圓柱形汽水分離裝置和球形汽水分離裝置。立式圓柱形汽水分離裝置制造工藝雖較簡單，但所獲得的蒸汽干度僅可達到93%，且使用時由于蒸汽高速流動與殼體發(fā)生共振，使現(xiàn)場噪音很大。球形汽水分離裝置是在一球形殼體內(nèi)安裝多個旋風(fēng)分離裝置作為一級汽水分離裝置，旋風(fēng)分離裝置通過蒸汽入口與殼體外的蒸汽管線相接，在分離裝置上部蒸汽出口處設(shè)置波形板分離裝置作為二級汽水分離裝置。球形汽水分離裝置可將蒸汽干度提高到95%以上，滿足油田熱采注汽要求，同時較好地解決了分離裝置的噪聲問題。
球形汽水分離器的工作原理
球形汽水分離器主要工作原理為旋風(fēng)分離。
蒸汽由進氣管進入旋流筒時，氣流將由直線運動變?yōu)閳A周運動，旋轉(zhuǎn)氣流的絕大部分沿筒壁自圓筒體呈螺旋形向下，朝錐體流動，此為外旋流。蒸汽在旋轉(zhuǎn)的過程中產(chǎn)生離心力，將密度較大的液滴甩向筒壁，液滴一旦與筒壁接觸，便失去慣性力而靠入口速度的動量和向下的重力沿壁面下落，進入底流口。旋轉(zhuǎn)下降的外旋氣流在到達錐體時，因圓錐形的收縮結(jié)構(gòu)而向旋流筒中心靠攏。根據(jù)“旋轉(zhuǎn)距”不變原理，其切向速度不斷提高。當(dāng)氣流到達錐體下端某一位置時，即以同樣的旋轉(zhuǎn)方向從旋流筒中部由下反轉(zhuǎn)向上，繼續(xù)做螺旋形運動，形成內(nèi)旋氣流。干度較高的蒸汽就由溢流口排出旋流筒。

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