經(jīng)典好文：常見(jiàn)分離器的原理

當(dāng)我們用管道輸送介質(zhì)時(shí)，如果介質(zhì)中存在液態(tài)水，會(huì)加速管道的腐蝕；如果介質(zhì)中存在固體雜質(zhì)，會(huì)造成管道、設(shè)備的堵塞。這些介質(zhì)中的雜質(zhì)不僅會(huì)降低管道的輸送效率，損害設(shè)備的壽命，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)發(fā)生安全事故。

分離器的出現(xiàn)很好的解決了問(wèn)題。分離器可以將介質(zhì)中懸浮的固、液相雜質(zhì)除去，降低管道及設(shè)備的輸送負(fù)荷，減少腐蝕和堵塞的發(fā)生，保證管道與設(shè)備的安全可靠運(yùn)行。當(dāng)然，也有一些分離器專(zhuān)門(mén)用于分離難分離的物料。一起來(lái)看看吧！

分離器有哪些種類(lèi)呢？

1按功能分類(lèi)

• 計(jì)量分離器：主要完成油氣水的初步分離并計(jì)量，一般屬低壓分離器。

• 生產(chǎn)分離器：主要完成多口生產(chǎn)井集中進(jìn)行初步分離后密閉輸送，屬中高壓分離器。

2按工作原理分類(lèi)                                      

重力式分離器：利用液體和氣、固密度的不同而受到的重力的不同來(lái)實(shí)現(xiàn)分離。

旋風(fēng)式分離器：利用液體和氣、固做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的離心力不同來(lái)實(shí)現(xiàn)分離。

過(guò)濾式分離器：利用氣流通道上的過(guò)濾元件或介質(zhì)實(shí)現(xiàn)分離。

3按工作壓力分類(lèi)

• 真空分離器：<0.1MPa

• 低壓分離器：<1.5MPa

• 中壓分離器：1.5~6MPa

• 高壓分離器：>6MPa

重力式分離器

重力式分離器根據(jù)功能可分為兩相分離(氣液分離)和三相分離(油氣水分離)兩種。按形狀又可分為立式分離器、臥式分離器及球形分離器。

臥式兩相分離器

分離原理：氣液混合流體經(jīng)氣液進(jìn)口進(jìn)入分離器進(jìn)行基本相分離，氣體進(jìn)入氣體通道進(jìn)行重力沉降分離出液滴，液體進(jìn)入液體空間分離出氣泡和固體雜質(zhì)，氣體在離開(kāi)分離器之前經(jīng)捕霧器除去小液滴后從出氣口流出，液體從出液口流出。

立式兩相分離器

一般臥式三相分離器

分離原理：氣液混合流體經(jīng)氣液進(jìn)口進(jìn)入分離器進(jìn)行基本相分離，氣體進(jìn)入氣體通道通過(guò)整流和重力沉降，分離出液滴；液體進(jìn)入液體空間分離出氣泡，同時(shí)在重力條件下，油向上流動(dòng)，水向下流動(dòng)得以油水分離，氣體在離開(kāi)分離器之前經(jīng)捕霧器除去小液滴后從出氣口流出，油從頂部經(jīng)過(guò)溢流隔板進(jìn)入油槽并從出油口流出，水從排水口流出。

臥式三相分離器

立式三相分離器

重力分離器類(lèi)型很多，但基本結(jié)構(gòu)大體相同，以立式兩相分離器為例。由殼體、氣水混合進(jìn)口、傘帽、出口、排污口、水包、液位計(jì)、隔板分離等所組成。同時(shí)為了使分離器在生產(chǎn)過(guò)程中能夠安全地運(yùn)行，上部都裝有安全閥。

立式兩相分離器結(jié)構(gòu)圖

分離的四個(gè)階段

初級(jí)分離段：氣流入口處，氣流進(jìn)入筒體后，由于氣流速度突然變低，成股狀的液體或大的液滴由于重力作用被分離出來(lái)直接沉降到積液段，為了提高初級(jí)分離的效果，常在氣液入口處增設(shè)入口近水擋板或采用切線(xiàn)入口方式。

二級(jí)分離段：沉降段，經(jīng)初級(jí)分離后的氣流攜帶著較小的液滴向氣流出口以較低的流速向上流動(dòng)。此時(shí)由于重力的作用，液滴則向下沉降與氣流分離。

除霧段：主要設(shè)置在緊靠氣體流出口前，用于捕集沉降段未能分離出來(lái)的較小液滴(10-100um)。微小液滴在此發(fā)生碰撞、凝聚，最后結(jié)合成較大液滴下沉至積液段。

積液段：主要收集液體。一般積液段還應(yīng)有足夠的容積，以保證溶解在液體中的氣體能脫離液體而進(jìn)入氣相。分離器的液體排放控制系統(tǒng)也是積液段的主要內(nèi)容。為了防止排液時(shí)的氣體旋渦，除了保留一段液封外，也常在排液口上方設(shè)置擋板類(lèi)的破旋裝置。

旋風(fēng)分離器

屬于離心分離器。設(shè)備的主要功能是盡可能除去輸送介質(zhì)氣體中攜帶的固體顆粒雜質(zhì)和液滴，達(dá)到氣固液分離，以保證管道及設(shè)備的正常運(yùn)行。

分離原理：氣體經(jīng)切向方向進(jìn)入分離器后作圓周運(yùn)動(dòng)，液滴由于較重受到較大離心力而被拋在容器器壁上，最終從氣體中分離出來(lái);氣體旋轉(zhuǎn)速度逐漸減小最終向上運(yùn)動(dòng)從頂部流出，液體從底部流出。

碟式分離機(jī)

是沉降式離心機(jī)中的一種，用于分離難分離的物料(例如粘性液體與細(xì)小固體顆粒組成的懸浮液或密度相近的液體組成的乳濁液等)。分離機(jī)中的碟式分離機(jī)是應(yīng)用最廣的沉降離心機(jī)。

分離原理：電機(jī)通過(guò)熱力偶合驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)鼓繞主軸線(xiàn)做高速回轉(zhuǎn)，料液由上部中心進(jìn)料管流至轉(zhuǎn)鼓底部，經(jīng)碟片下座面的分流孔趨向轉(zhuǎn)鼓壁，在離心力場(chǎng)作用下，比液體重的固相物沉向轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁形成沉渣，輕液向心泵，由輕液出口排出。重液沿碟片內(nèi)錐面趨向鼓壁，然后向上流經(jīng)重液向心泵由重液出口排出，從而完成重液與輕液分離。

過(guò)濾分離器

過(guò)濾分離器是油氣生產(chǎn)中主要用來(lái)除去油氣中懸浮的固、液相雜質(zhì)。

分離原理：氣體經(jīng)上部進(jìn)入，經(jīng)過(guò)濾管進(jìn)入二級(jí)分離，而較大液滴及粉塵則留在分離器一級(jí)分離段內(nèi)進(jìn)入儲(chǔ)液槽，氣體在二級(jí)分離段經(jīng)捕霧后從右側(cè)流出