气液分离器说明书.docx

精品文档5.1.2 气液分离器设计5.1.2.1 概述气液分离器的作用是将气液两相通过重力的作用进行气液的分离。5.1.2.2 气液分离器设计由Aspen Plus模拟结果可知气液相密度分别为0.089kg/cm3和779.542 kg/cm3，气液相体积流量分别为721970.417m3/h和15.318m3/h。（1） 初步估算浮动（沉降）流速式中，浮动（沉降）流速，m/s； 、为分别为液体和气体的密度，kg/m3，分别为791.8和0.0899。 KG为常数，通常为0.0675。初步估算浮动（沉降）流速6.317m/s ，（2）分离器类型的选择根据HG/T 20570.8-95气液分离器设计的第2部分：立式和卧式重力分离器设计应用范围如下：重力分离器适用于分离液滴直径大于200m的气液分离；为提高分离效率，应尽量避免直接在重力分离器前设置阀件、加料及引起物料的转向；液体量较多，在高液面和低液面间的停留时间在69min，应采用卧式重力分离器；液体量较少，液面高度不是由停留时间来确定，而是通过各个调节点间的最小距离100mm来加以限制的，应采用立式重力分离器。根据模拟数据知气液分离器的工艺参数，所以选用立式重力分离器。（3）立式重力分离器的尺寸计算从浮动液滴的平衡条件，可以得出： 浮动（沉降）流速 =40.094Cw0.5=6.317得Cw=1.0由Cw=1.0，查雷诺数与阻力系数关系图，可得左右。首先由假设，由雷诺数Re和阻力系数关系图求出，然后由所要求的浮动液滴直径d以及、，按下式来算出V，再由此式计算。Re=VtdGG=35010-6Vt0.00910-3=10.617Vt反复迭代计算，直到前后两次迭代的数相等即为止，计算最终结果，。直径计算分离器的最小直径由下面公式计算：Dmin=0.0188VGmaxVt式中：为可能达到的最大气速。带入数据得：Dmin=0.01881.1721970.41736000.1880.5 =0.644圆整得D=0.7m 进出口管径A气液进口管径 Dp3.3410-3Vl-Gl0.5pG0.25 =3.3410-2721970.417-15.31836000.50.0890.25 =0.258m选取管规格为Dp=240mmB气体出口管径气体出口管径要求不小于所连接的管道直径。任何情况下，较小的出口气速有利于分离。取管道内流速u=10m/s，则 d=VG0.785uG=721970.41736000.78510=0.505m圆整后取d=510mmC液体出口管径液体出口接管的设计，应使液体流速小于等于1m/s。取液体流速u=0.8m/s，则：d=VG0.785uG=15.31836000.7858=0.0082m圆整后取d=8.5mm高度容器高度分为气相空间高度和液相高度，此处所指的高度是指设备的圆柱体部分。低液位LL与高液位HL之间的距离HL=VLt47.1D2式中t为停留时间，取6min，带入数据得： HL=VLt47.1D2=15.31860647.10.42=0.27m液相总高度Hl=HL+0.05=0.32气相段高度HG=1.3D+0.15=1.06取封头为标准椭圆封头400mm，则封头曲面高度 200mm，直边段 。气液分离器总高度：H=HG+Hl+2h1+h2=0.27+1.06+20.2+0.025=1.78圆整后取H=1.8m该气液分离器的简图如下：立式重力分离器厚度设计已知操作温度为40，压力为2MPa，考虑到温度的波动，所以设计温度取为40，设计压力p=1MPa。用SW6-2011计算结果如下:主体设计参数图圆筒体数据参数图上封头数据输入图下封头数据