化工管道输送、分离物料必备设备——分离器详细解读

编 辑 | 化工活动家

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关键词 | 分离器  结构  原理

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当我们用管道输送介质时，如果介质中存在液态水，会加速管道的腐蚀；如果介质中存在固体杂质，会造成管道、设备的堵塞。这些介质中的杂质不仅会降低管道的输送效率，损害设备的寿命，严重时还会发生安全事故。

分离器的出现很好的解决了问题。分离器可以将介质中悬浮的固、液相杂质除去，降低管道及设备的输送负荷，减少腐蚀和堵塞的发生，保证管道与设备的安全可靠运行。当然，也有一些分离器专门用于分离难分离的物料。一起来看看吧！

分离器有哪些种类呢？

                                          

1按功能分类

• 计量分离器：主要完成油气水的初步分离并计量，一般属低压分离器。

• 生产分离器：主要完成多口生产井集中进行初步分离后密闭输送，属中高压分离器。

                                          

2按工作原理分类

• 重力式分离器：利用液体和气、固密度的不同而受到的重力的不同来实现分离。

• 旋风式分离器：利用液体和气、固做旋转运动时所受到的离心力不同来实现分离。

• 过滤式分离器：利用气流通道上的过滤元件或介质实现分离。

3按工作压力分类

• 真空分离器：<0.1MPa

• 低压分离器：<1.5MPa

• 中压分离器：1.5~6MPa

• 高压分离器：>6MPa

重力式分离器

重力式分离器根据功能可分为两相分离(气液分离)和三相分离(油气水分离)两种。按形状又可分为立式分离器、卧式分离器及球形分离器。

卧式两相分离器

分离原理：气液混合流体经气液进口进入分离器进行基本相分离，气体进入气体通道进行重力沉降分离出液滴，液体进入液体空间分离出气泡和固体杂质，气体在离开分离器之前经捕雾器除去小液滴后从出气口流出，液体从出液口流出。

立式两相分离器

一般卧式三相分离器

分离原理：气液混合流体经气液进口进入分离器进行基本相分离，气体进入气体通道通过整流和重力沉降，分离出液滴；液体进入液体空间分离出气泡，同时在重力条件下，油向上流动，水向下流动得以油水分离，气体在离开分离器之前经捕雾器除去小液滴后从出气口流出，油从顶部经过溢流隔板进入油槽并从出油口流出，水从排水口流出。

卧式三相分离器

立式三相分离器

重力分离器类型很多，但基本结构大体相同，以立式两相分离器为例。由壳体、气水混合进口、伞帽、出口、排污口、水包、液位计、隔板分离等所组成。同时为了使分离器在生产过程中能够安全地运行，上部都装有安全阀。

立式两相分离器结构图

分离的四个阶段

初级分离段：气流入口处，气流进入筒体后，由于气流速度突然变低，成股状的液体或大的液滴由于重力作用被分离出来直接沉降到积液段，为了提高初级分离的效果，常在气液入口处增设入口近水挡板或采用切线入口方式。

二级分离段：沉降段，经初级分离后的气流携带着较小的液滴向气流出口以较低的流速向上流动。此时由于重力的作用，液滴则向下沉降与气流分离。

除雾段：主要设置在紧靠气体流出口前，用于捕集沉降段未能分离出来的较小液滴(10-100um)。微小液滴在此发生碰撞、凝聚，最后结合成较大液滴下沉至积液段。

积液段：主要收集液体。一般积液段还应有足够的容积，以保证溶解在液体中的气体能脱离液体而进入气相。分离器的液体排放控制系统也是积液段的主要内容。为了防止排液时的气体旋涡，除了保留一段液封外，也常在排液口上方设置挡板类的破旋装置。

旋风分离器

属于离心分离器。设备的主要功能是尽可能除去输送介质气体中携带的固体颗粒杂质和液滴，达到气固液分离，以保证管道及设备的正常运行。

分离原理：气体经切向方向进入分离器后作圆周运动，液滴由于较重受到较大离心力而被抛在容器器壁上，最终从气体中分离出来;气体旋转速度逐渐减小最终向上运动从顶部流出，液体从底部流出。

碟式分离机

是沉降式离心机中的一种，用于分离难分离的物料(例如粘性液体与细小固体颗粒组成的悬浮液或密度相近的液体组成的乳浊液等)。分离机中的碟式分离机是应用最广的沉降离心机。

分离原理：电机通过热力偶合驱动转鼓绕主轴线做高速回转，料液由上部中心进料管流至转鼓底部，经碟片下座面的分流孔趋向转鼓壁，在离心力场作用下，比液体重的固相物沉向转鼓内壁形成沉渣，轻液向心泵，由轻液出口排出。重液沿碟片内锥面趋向鼓壁，然后向上流经重液向心泵由重液出口排出，从而完成重液与轻液分离。

过滤分离器

过滤分离器是油气生产中主要用来除去油气中悬浮的固、液相杂质。

分离原理：气体经上部进入，经过滤管进入二级分离，而较大液滴及粉尘则留在分离器一级分离段内进入储液槽，气体在二级分离段经捕雾后从右侧流出。

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