卧式分离器设计说明书

扬州石化卧式丝网气液分离器设计说明书1已知数据已知数据如表2-1表1-1已知数据表设计的液量VL0.237m3/h设计气量VG430m3/h液体密度ρL1000kg/m3气体密度ρG1.088kg/m3操作温度T348.95K气体粘度μG157.3×10-6Pa·s操作压力P151kPa除去的液滴直径d*100×10-6m2计算2.1直径的计算采用常数KG的计算方法，运用公式1/32.12()LTVtDCA式中，C=LT/DT=2~4（参考SY/T0515－2007分离器规范，取C=3）LT、DT：圆柱部分的长度和直径，m;VL：液体体积流量，m3/ht:停留时间，min;A:可变的液体面积，%，即A=ATOT-(Aa+Ab)其中，ATOT:总横截面积，%Aa:气体部分横截面积，%Ab:气体部分横截面积，%停留时间，根据本设计的情况，选取停留时间为30min，先假设A=0.8，Aa=0.14，Ab=0.06计算可得，1/31/32.122.120.23730()()0.39730.8LTVtDmCA由DT=0.397m,Aa=0.14查《工艺系统工程设计技术规定》气液分离器HG/T20570.8-95中图2.5.1-4得出的空间高度a=0.12m0.3m(气体最小空间高度)重新假设A=0.5，Aa=0.4，Ab=0.1,代入计算可得，1/31/32.122.120.23730()()0.73830.4LTVtDmCA又由Aa=0.4，查图得a=0.320.3m,取值成功。依据SYT0515-2007分离器规范取DT=0.762m，重新查图得a=0.33m0.3m,也符合要求。则进出口接管距离LN≈LT=C*DT=3×0.762=2.286m2.2接管的计算2.2.1接管距离的计算运用公式20.50.524'[/]GNTLGGaVLDAaRρρρ式中，LN’、DT、a：分别为进出口接管距离、卧式容器直径和气体空间高度,m；VG:气体体积流量,m3/h。ρG、ρL：分别为液体密度、气体密度，m3/h;对于d*=200μm，使用R=0.12720.520.50.5240.5240.4430'0.807[/]0.7620.4[(10001.088)/1.088]0.127GNTLGGaVLmDAaRρρρ故LN≈LTLN’满足要求2.2.2接管直径的计算2.2.2.1入口接管直径的计算两相混合物的入口接管的直径应符合下式要求：21000GLuGρ式中，ρG:气相密度，m/s；uGL:接管内两相流速,kg/m3。由此可导出30.50.25L3.0210(V+V)PGGDρ式中，DP：两相入口接管直径，m；VL：液体体积流量，m3/h；代入数值求得，30.50.25L30.50.253.0210(V+V)3.0210(0.237+430)1.0880.064PGGPDDmρ又接管直径必须不小于连接管道直径（0.1m）则取DP=0.1m2.2.2.2出口接管直径的计算气相出口，流速必不大于进口流速，故可以假定，气体出口接管直径=两相进口接管直径，故选用出口接管直径D0=0.1m可算得2204/(3.143600)4430/(3.1436000.1)15.216m/s20m/sGuVD式中，D0:气相出口接管直径，m；20m/s:气体最大出口流速故管径选用合理，液体出口选用连接管道直径D1=0.02m2214/(3.143600)40.237/3.1436000.020.21/1/LLuVDmsms式中，uL:液体出口流速，m/s；VL:液体体积流量，m3/h;D1:液体出口接管直径，m；1m/s：液体出口允许的最大流速。因此，管径选用合理。2.3液位和液位报警点的计算设Ab=10%时液位为最低点hLL经带入试差算得hLL=119mm，最低液位（LL）、低液位报警（LA）、正常液位（NL）、高液位报警（HA）、最高液位（HL）之间时间间隔分别是40、20、20、40min。最低液位，及液面起始高度（计算时间为0），液位高度hLL为119mm。容器横截面积ATOT=3.14DT2/4=3.14×0.7622/4=0.456m2液体停留一分钟所占横截面积为：A1=VL×1/(60×LT)=0.237×1/(60×2.286)=0.00173m2由hLL/DT=0.156查图2.5.1-5得Ab/ATOT=0.1故Ab=ATOT×0.1=0.0456m2由式，1400.0456400.01730.2520.456LAbTOTTOTAAAAA查图2.5.1-5得hLA/DT=0.302，则从最低液位经40min后得到的液位高度为hLA=0.302×DT=0.302×0.762=0.23m由式，1600.0456600.01730.3280.456NLbTOTTOTAAAAA，查图2.5.1-5得hNL/DT=0.363，则从最低液位经60min后得到的液位高度为hNL=0.363×DT=0.363×0.762=0.277m由式，1800.0456800.01730.4040.456HAbTOTTOTAAAAA，查图2.5.1-5得hHA/DT=0.424，则从最低液位经80min后得到的液位高度为hHA=0.424×DT=0.424×0.762=0.323m由式，11200.04561200.01370.5550.456HLbTOTTOTAAAAA查图2.5.1-5得hHL/DT=0.544，则从最低液位经120min后得到的液位高度为hHL=0.544×DT=0.5×0.762=0.415mhHL+a=0.415+0.33=0.7350.762m=DT2.4丝网部分的计算2.4.1丝网部分气体流速uG参考气液分离器HG/T20570.8-95规范，对卧式气液分离器，长度为3048mm时，K取0.122～0.152；长度为其他值时，K取0.122～0.152×（L/3048）0.56，本次计算K=0.122×（2286/3048）0.56=0.104计算得丝网部分气速0.50.510001.088()0.104()3.151/1.088LGGGGuKmsρ-ρρ2.4.2丝网直径DG由下式计算丝网直径，0.50.5GG0.0188(V/u)0.0188(430/3.151)0.22GDm又由容器直径最少比丝网直径大100mm,SY/T0515-2007气液分离器规范则丝网部分容器直径D’=0.406m。丝网高度有100mm和150mm，又由此设计对除沫要求不高，选取丝网高度为100mm。3主要设计尺寸主要设计尺寸见表4-1。表4-1主要设计尺寸丝网直径DG220mm丝网部分容器直径406mm丝网高度100mm筒体部分长度LT2286mm气体出口100mm筒体部分高度DT762mm液体出口20mm气液混合物进口直径100mm