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气液分离器的种类与结构

精品资料
气液分离器的种类与结构
目录
一、 研究目的…………………………………………….………..……第2页
二、 气液分离器的作用…………………………………………….第2页
三、 气液分离器的原理和分类…………………………………第2页
四、 气液分离器的结构及优缺点…………………………….第2页
1. 重力沉降…………………………………………………..….第3页
2. 折流分离…………………………….…………………….….第4页
3. 离心分离………………………………………………..…….第5页
4. 填料分离………………………………………………..…….第6页
5. 丝网分离………………………….…………………….…….第7页
6. 微孔过滤分离……………………………………………….第9页

五、 实验分析……………………………………………………………..第10页
1． 常规冷干机的气液分离器的除水效果…. 第10页
2． 查阅相关资料………………………………….……...第12页
3． 设备整改………………………………………………....第13页
4． C型冷干机气分测试…………………………….…第15页
六、 优化方案……………………………………………………………..第17页

一、研究目的
增强公司冷干机、预冷机等设备上的气液分离器的效果，提升设备性能。
二、气液分离器的作用
饱和气体在降温或者加压过程中，一部分可凝气体组分会形成小液滴，随气体一起流动。气液分离器作用就是处理含有凝液的气体，实现凝液回收或者气相净化。我们公司设备上的气液分离器作用主要是气相净化。
三、气液分离器的原理和分类
气液分离器采用的分离结构很多,其分离方法包括：1、重力沉降；2、折流分离；3、离心力分离；4、填料分离；5、丝网分离；6、微孔过滤分离等。
但综合起来分离原理只有两种：
1、利用组分质量（重量）的不同，对混合物进行分离（如分离方法1、2、3、4）：气体与液体的密度不同相同体积下气体的质量比液体的质量小。
2、利用分散系粒子大小不同对混合物进行分离（如分离方法5、6）：液体的分子聚集状态与气体的分子聚集状态不同，气体分子距离较远，而液体分子距离要近得多，所以液体粒子比气体粒子大。

四、气液分离器的结构及优缺点
1、重力沉降：

原理：结构很简单，原理也很简单，利用液体与气体的重量不同达到分离。空压机末端的储气罐之所以能分离大量液态水，就是依靠这个原理。
适用分离大于200u的液态。
优点：设计简单；设备制作简单；阻力小。
缺点：分离效率很差；需要气体流速很慢，所以相对应设备体积就很大。

2、折流分离（挡板分离）

原理气体与液体的密度不同，液体的惯性大，遇折流板直接发生碰撞达到分离。我公司老式的冷干机就采用过这种气液分离器。
优点：（相对重力分离）分离效率更高;体积更小;工作稳定。
缺点：分离负荷范围窄，气体流速超过一定范围后，分离效率下降。　　
原因：１）如果气体流速过慢，液体的惯性过小，不能产生碰撞，无法分离。
２）气体流速过快会把已经碰撞着壁的液体重新带走。
３）液体容易碎化，与折流板在碰撞的同时，产生更细的液滴。气体流速越大，碰撞力就越大，产生的细液滴就越多，分离效果就越差。
3、离心分离

原理：气体与液体的密度不同，液体与气体混合一起旋转流动时，液体受到的离心力大于气体，从而与筒体壁面产生碰撞并附着在上，然后由于重力的作用达到分离。
优点：分离效率更高；体积更小；工作稳定。
缺点：与折流分离类似，分离负荷范围窄，气体流速超过一定范围后，分离效率下降。
原因：１）如果气体流速过慢，液态的惯性过小，不能产生碰撞，无法分离。
２）气体流速过快会把已经碰撞着壁的液体重新带走。
4、填料分离

原理：填料分离和折流分离的原理类似，也是依靠液体的惯性，使其与填料产生碰撞从而实现分离。但填料分离相对折流分离来说具有大得多的阻挡收集壁面积，而且多次反复折流，液体很容易着壁，所以其分离效率更高。（化工厂中很常见）
优点：分离效率比折流分离或离心分离高；结构简单，只需制作一个填料架。
缺点：分离负荷范围更窄，气体流速超过一定范围后，分离效率急剧下降；易堵。　
原因：１）在气液比一定的情况下，气液混合物流速越大，说明单位时间内分离负荷越大，混合物在分离器内停留的时间越短。
２）气体在折流的同时也推动着已经着壁的液体向上流动，如果气体流量太大，流速太快，会导致液体下流不畅，随着液体越积越多，气体的流通面积也越来越小，在这双重影响下，已经着壁的液体很容易被气体重新带走。
5、丝网分离

原理：气体与液体的微粒大小不同，液体与气体混合一起流动通过丝网时，就象过筛一样，气体通过了，而液体被拦截下来，从而达到分离。简单的说，就是液体颗粒太大，无法通过丝网的筛分。
优点：分离效率比填料分离更高。
缺点：分离负荷范围更窄，超过气体极限流速或者液气比后，分离效率急剧下降;易堵;丝网的目数以及材质选择很重要。　
原因：１）气体流速对分离效率是一个重要影响因素。气速对分离效率的影响见下图所示。

气体流速过高，聚集的液滴不易从丝网上落下，液体充满丝网，造成液泛，以致一度被捕集的液滴又飞溅起来，再次被气体携带出去，使分离效率急剧降低。在以前的冷干机性能测试中，多次出现在制冷系统良好、换热管胀接无泄露、气分中丝网紧凑无松动的情况下，最终露点却很差。分析其原因，多半是因为气分中气体流速太快造成。
气体流速太低，夹带的雾沫在气体中飘荡，未与丝网碰撞就随着气流通过丝网而被气体带走，降低了丝网的分离效率。
2）液气比太大，也就是液体太多，会造成丝网间气体的流通面积减少，从而导致气体流速越来越快，液滴被再次携带出去，造成液泛，使分离效率急剧降低。在以前的冷干机性能测试中，也出现过这种情况：前期露点显示良好，但设备运行一段时间后，工况条件变化不大，各零部件也正常运行，露点却急剧上升。分析其原因，前期露点好是因为气分的丝网中液态水量还少，但运行一段时间后，液体越来越多，气体流速越来越快，导致液体无法下流而被气体带走，于是露点急剧上升。
3）丝网的材质不同，其分离性能不同，主要原因跟液体润湿性能有关，如果这种材质能降低液体在其表面的润湿性能，将有利于液体的下流。
6、微孔过滤分离

原理：气体与液体的微粒大小不同，液体与气体混合一起流动通过微孔过滤，就象过筛一样，气体通过了，而液体被拦截下来，从而达到分离。微孔过滤分离器的筛分作用是真正意义上的筛分，其微孔直径一般在50微米以下，大于微孔直径的液体微粒均不能通过。而且微孔过滤分离器的阻挡收集表面积在单位体积内极大，折流次数和筛分次数在单位体积内比丝网过滤更多。
优点：分离效率极高；体积比丝网分离器小。
缺点：1）成本高。
2）如果液气比太大，容易发生液阻现象，阻力急剧上升（前端需加装其它粗过滤装置）。
3）本身阻力大。
4）更易堵。
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