一种压缩机装置中的高效气液分离器.pdf

第6期
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种压缩机装置中的高效气液分离器
余凯,卢颖,曾榆
(上海大隆机器厂有限公司,上海200-431)
摘要]本文介绍了一种压缩机装置中的高效气液分离器。,在该气液分离器中,压缩气体经历了离心分离、惯性碰撞分
离、重力沉降分离、丝网除沫器过滤分离四个阶段,充分克服了原有分离方法的缺点,提升了分离效采和性价比,分离效
率达到99%以上,维修,清洗及运行费用低,获得用户广泛好评
关键词]压编机;气液分离器;高效;分离放率
压缩机装置广泛用于石油、化工等生产技率很不稳定。
术领域,大多处于高温、高压、易燃、易爆、腐
3)重力沉降法的原理是液滴等颗粒在重力作
蚀、有毒工况中,而且在长周期连续运行条件用下,逐渐降落而沉积在容器底部。缺点是重力
下。由于压缩气体中可能含有一些有害成分,如是固定的,若要分离的颗粒较大,设备体积必然
固体颗粒、水、油等,将对设备产生腐蚀和破较大,外部干扰因素多,分离效率低。
坏,或对特定的生产工艺和流程产生严重影响。
(4)过滤法的原理是让压缩气体通过过滤装
因此,必须通过分离器等装置除去压缩气体中的置,使液滴等颗粒不随气流通过过滤元件而与压
有害成分,以达到GBT13277-208《压缩空气缩气体分离。缺点是过滤装置容易堵塞,导致压
第1部分:污染物浄化等级》的规定,进而保证压
缩气体的压力降增大。
缩机装置长周期连续安全高效地运行。因此气液
分离器设计须重点考虑其分离效率。
目前设计的分离器装置中,会经常联合采用
以上几种分离方法,但通常是简单组合其中的2~3
1现有技术中常用分离方法
种方法,且也未充分克服各自方法的缺点,其分
在现有技术中,分离方法有多种常用方法,离效率的提升有限,还会在组合应用中出现其他
如离心分离法、惯性撞击法、重力沉降法、过滤新河题,特别是在往复式压缩机中,其脉冲气流
法等。每一种分离方法,都有其设计结构特点及给分离设备造成疲劳破坏等。
差异,由于设计的不同,形成了各种分离方法在
性能、成本和维护费用以及运行周期上都有所不2高效气液分离器技术方案
同
本装置的设计目的是为了克服上述现有技
各种分离方法的原理及其缺点介绍如下:
术的缺陷而提供一种综合运用多种分离方法,克
服其缺点,以提升气液分离器的分离效果和性价
(1)离心分离法的原理是压缩气体高速旋转,比,分离去除大于3-5μm的颗粒,分离效率达到
液滴等颗粒在离心力的作用下被甩在器壁上,并99%以上的一种高效气液分离器
沿壁面降落而沉积在容器底部。缺点是分离出的
液滴会随高速旋转的气流在器壁上旋转而不沉
本装置的主要结构:
积,并且高速旋转的气流中心处会形成低压区域
气液分离器,包括设备筒体、内筒、带丝
(甚至负压区域),这就可能把已经沉积下的液
网除沫器的分离内芯、螺旋板、进气口、分离内
滴重新卷起,降低了分离效率。
件、上封头及出气口,内筒通过支撑板及隔板同
轴套设在设备筒体内,带丝网除沫器的分离内芯
?)惯性撞击法的原理是液滴等颗粒随高速压设在内筒的顶部,螺旋板设在设备筒体的内壁与
缩气流撞击障碍物,发生转折,使得颗粒和障碍
内筒外壁之间,进气口设在螺旋板与隔板之间的
物发生碰撞,并粘附在障碍物上,沿壁面降落而
沉积在容器底部。缺点是设备的体积较大,分离作者简介:余凯(1983-),男,江西抚州人,本科,工程师。
折转内件较多,压缩气体的压力降较大,分离效主要从事压力容器设计、审核工作。
50-■技术交流
石油和化工设备
2015年第18卷
设备筒体的侧壁上,分离内件设在设备筒体内内惯性碰撞的障碍物,并能保证已经分离的液滴等
简的下方,上封头通过设备法兰与设备筒体连颗粒不被高速旋转的气流带起,其与筒壁连接的
接,出气口设在上封头上。装置主要结构的具体撑板能打乱高速旋转的气流,防止分离出的液滴
形式参照图1
随高速旋转的气流在器壁上旋转而不沉积,其中
压缩气体通过进气口进入到该气液分离器间挡板能有效打乱高速旋转的气流在中心处形成
中,在螺旋板间螺旋流动,进入离心分离阶段,的低压区域,甚至负压区域
然后气流离开螺旋板向下流动碰撞分离内件,进
3)重力沉降分离阶段
入惯性碰撞分离阶段,气流通过与分离内件的碰
气流通过与分离内件的碰撞,气流折转向
撞,折转向上,在内筒内向上流动,进入重力沉上,在内筒内向上流速急剧降低,使其达到足够
降分离阶段,随后气流流入分离内芯,到达过滤慢时,以充分利用重力沉降分离的效果。
分离阶段,从分离内芯出来的气流从出气口流
出。具体过程如下
(4)丝网除沫器过滤分离阶段
(1)离心分离阶段
气流流入分离内芯,经丝网除沫器过滤分
离
压缩气体通过进气口进入分离器,到达有导
螺旋板对气流的旋转方向具有导流作用,并
向的螺旋板,进行离心分离阶段;该螺旋板的流可通过控制螺旋板中的流通面积来控制气流的旋
通面积减小,使得气流的螺旋速度增加,实现充
分利用离心分离效果的目的。
转速度,一般是提高其旋转速度,这样就可更稳
定、更有效地保证离心分离的效果。
(2)惯性碰撞分离阶段
分离内件包括分离板、撑板及中间档板。即
然后气流螺旋向下碰撞分离内件,进入惯性可作为惯性撞击障碍物,又可通过中间挡板打乱
碰撞分离阶段:该分离内件的作用是很好地成为高速旋转的气流中心处形成的低压区域或负压区
域,避免把已经沉积下的液滴重新卷起
支撑板用来固定内筒和设备筒体,并干扰螺
旋向下的气流,以克服分离出的液滴随高速旋转
的气流在器壁上旋转而不沉积的问题。
带丝网除沫器的分离内芯能够最大限度地提
升分离颗粒的能力和分离效果。
变象强
为方便清洗、更换丝网除沫器,上封头与设
备筒体通过设备法兰连接
3结论
与现有分离技术相比,该高效气液分离器具
有以下优点:
(1)该装置综合了多种分离方法,并充分克服
了原有方法的缺点,提升了气液分离器的分离效
果和性价比,可分离去除大于3~5um的颗粒,分
离效率达到99%以上;
(2)该装置综合了多种分离设备的结构,缩小
设各賞
了设备的体积、重量和占地面积,节省了设备制
造费用,性价比得到提高。
(3)该装置为了方便清洗和更换丝网除沫器,
设备法兰;2-隔板;3-带丝网除沫器的分离内芯;
4-内筒;5-螺旋板;6一设备筒体;7-支撑板
筒体与上封头的连接采用法兰形式,进一步节省
8-衬板:9一分离内件
了维修和清洗费用,降低了运行费用。
图1高效气液分离器主要结构
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