63- مناقشة تصميم الهيكل الجديد لفصل المراحل الثلاثة على شكل حوض مركب وتصميم التحسين للهيكل التقليدي
Thread Content
تم تعديل هذا المنشور آخر مرة بواسطة luoli519 في تاريخ 2020-1-4 الساعة 11:53. يُستخدم جهاز فصل الطور الغازي والطور الزيتي والطور المائي على نطاق واسع في صناعات مثل البتروكيماويات، وصناعة الفحم الكيميائي، واستخراج ومعالجة النفط والغاز، وتنقية الغازات الصناعية، وحماية البيئة. لكن، ما زالت الشركات تستخدم فصلاء ثلاثية الأطوار التقليدية، وغالبًا ما يصعب السيطرة بشكل مستقر على عملية الفصل في حالات تغير تدفق المواد الداخلة، أو تغير نسبة الغاز إلى الزيت إلى الماء، أو تغير سرعة تدفق الماء الخارج، مما يؤدي إلى تدهور كبير في كفاءة الفصل. يُعد المفصل الثلاثي الأطوار المركب الجديد من نوع “الخزان” خيارًا متطورًا مقارنة بالمفصلات الثلاثية الأطوار التقليدية، سواء من حيث كفاءة الفصل واستقرار التشغيل، أو من حيث القيمة مقابل السعر وتكاليف الصيانة. دعونا نناقش معًا الفروق بين تصميم المفصل ثلاثي الأطوار التقليدي وتصميم المفصل ثلاثي الأطوار الجديد من نوع الخزان المركب، بالإضافة إلى الفروق في الأداء الناتجة عن هذه الاختلافات في التصميم.
كما يعلم الجميع، لدى شركتي سينوبك وبتروتشاينا مؤسسات في مقاطعة خنان مكلفة بتصميم وتصنيع أجهزة فصل الطور الثلاثي، لكن معظم أجهزة الفصل التي تم تصميمها وتصنيعها تتبع هيكلاً تقليدياً. تظهر في التشغيل الفعلي مشاكل مثل عدم استقرار التحكم في التشغيل وتقلبات كبيرة في كفاءة الفصل. تسعى العديد من الشركات أيضًا إلى إيجاد فرص للتحسين.
تم تعديل هذا المنشور آخر مرة بواسطة luoli519 في تاريخ 13-12-2016 الساعة 13:07. إحدى الشركات الإنتاجية واجهت صعوبات في تشغيل جهاز الفصل ثلاثي الأطوار التقليدي الذي اشترته، مما دفعها إلى اللجوء إلى أحد مصنعي المرشحات في مدينة شينشيانغ. ناقش مصنع المرشحات مع المالك واقترح حلًا جديدًا، يتمثل في استبدال الجزء الداخلي لفصل السوائل بنوع الشبكة السابق بجزء داخلي للفصل بالتكثيف الديناميكي. الرسم التالي هو رسم تخطيطي بسيط لهيكل شركة صناعة هذا الفلتر:
لكن، بالنسبة لتصميم مكونات الفصل الديناميكي، لم يكن لدى شركة تصنيع الفلاتر والمالك أي فكرة واضحة، فلجأوا إلى شركة NOVEL لإعادة صياغة التصميم من جديد.
وفقًا للرسومات المقدمة، هناك المشاكل التالية: أولاً، في مدخل التغذية، يتم استخدام أنبوبين مساميين كجزء من مجموعة توزيع المدخل. لكن المسافة بين الأنبوبين المساميين صغيرة جدًا، مما يؤدي إلى تداخل التيارين الواردين، وهو أمر غير مفيد لعملية فصل السوائل.
ثانيًا، لا يوجد جزء داخلي لفصل الرغوة بين الغاز والسائل أمام أنبوب مخرج الطور الغازي على الجانب الداخلي للفاصل. في حالات تقلبات سرعة الهواء والسرعات العالية، يصعب على قطرات السائل الموجودة في التيار الهوائي أن تترسب بشكل فعال بفضل الجاذبية وحدها. يمكن لتيار الغاز أن يحمل كمية كبيرة من المادة السائلة، مما يؤدي إلى خروجها من جهاز الفصل، وتراكمها في الأنابيب الخاصة بالمرحلة التالية. وقد يؤثر ذلك بشكل خطير على أداء المعدات الأساسية، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف معالجة الغاز في المراحل اللاحقة.
ثالثًا، لنلقِ نظرة على العنصر الداخلي للفصل الديناميكي المُركب، والذي يتم ترتيبه على المقطع العرضي الشعاعي للوعاء الأفقي بأكمله؛ مما يجعل التيار الهوائي الذي يحمل قطرات السائل والرغوة بحاجة إلى المرور عبر هذا العنصر، كما أن تيار الخليط السائلي يحتاج أيضًا إلى المرور عبره. ويُستخدم هذا العنصر الداخلي للفصل الديناميكي في محاولة فصل الغاز عن السائل، وكذلك فصل السوائل عن بعضها البعض، في محاولة لإنجاز كل ذلك دفعة واحدة! وفي الواقع، فإن مكونات الفصل الديناميكي بين الغاز والسائل، ومكونات الفصل الديناميكي بين السوائل نفسها، لا تختلف فقط من حيث التركيب، بل إن مبادئ الفصل الديناميكي لدى كل منهما تختلف أيضًا بشكل كبير.
تم تعديل هذا المنشور آخر مرة بواسطة luoli519 في تاريخ 26-9-2023 الساعة 14:57. يتم فصل المكونات الداخلية في ديناميكا الغازات والسوائل، مثل مكونات الفصل من نوع G50، عن طريق تدفق السائل في المسارات الأولية والثانوية ذات البنية الخاصة؛ حيث يحدث الفصل بكفاءة عالية من خلال تغيير زخم جزيئات السائل، وحدوث دوران سريع، وتجمع الجزيئات مع بعضها، وفصل الجزيئات وفقًا للاتجاهات المختلفة، بالإضافة إلى استخدام الطاقة الحرة على سطح قطرات السائل； لكن لا يجوز أن تكون سرعة وزخم الوحدات السائلة صغيرين جدًا، وإلا فسيكون من الصعب تحقيق تحويل كفء للزخم وبالتالي الفصل الفعال ； كما لا ينبغي أن تكون سرعة وزخم الجزيئات السائلة مرتفعة جدًا، وإلا فإن التيار الهوائي سيعيد دمج السائل الذي تم فصله إلى التيار الهوائي النقي، مما يؤدي إلى تفتيته وانخفاض كفاءة عملية الفصل.
أما في حالة الفصل بواسطة قوى الديناميكا السائلية، مثل أجزاء التقسيم ذات الشكل الإصبعي من نوع G56، فإن الشرط الأساسي لتحقيق عملية فصل فعالة هو أن يكون السائل في حالة تدفق طبقي، ويتم تحقيق الفصل الفعال من خلال أساليب مثل التجميع على شكل أصابع أو الفصل في حوض ضحل. يجب أن تكون سرعة تدفق السائل في الاتجاه المحوري أقل من 0.02 م/ث، بل وأقل من ذلك أيضًا.
رابعًا، يتم وضع واجهة التفاعل بين السوائل بالقرب من خط الوسط للخزان الأفقي، كما يكون ارتفاع الحاجز (لوح الحاجز) مساويًا لخط الوسط أيضًا. من الواضح أن هذا تصميم قائم على التجربة، وليس نتيجة لتحسين التصميم الديناميكي. نظرًا لاختلاف نسب الأطوار الثلاثة (الغاز والسائل)، يجب حساب مواقع واجهات الغاز-السائل وواجهات السائل-السائل، وذلك لضمان وصول الجزيئات السائلة في الطور الغازي إلى واجهة السائل بكفاءة، ووصول قطرات الزيت المنتشرة في الطور السائل إلى واجهة الزيت بسرعة، ووصول قطرات الماء المنتشرة في الطور السائل إلى واجهة الماء بسرعة أيضًا؛ ولذلك يلزم تحقيق توازن شامل. بالنسبة لمفصلات الطور الثلاثي ذات الهيكل التقليدي، فإنها غالبًا ما تواجه تقلبات في ظروف التشغيل، مثل تغير نسبة الزيت إلى الماء ومعدل التدفق، بالإضافة إلى تغير سرعة خروج المادة من مخرج الطور المائي، وكل ذلك يؤدي إلى تغير موقع الحدود بين الأطوار، مما يسبب تغيرات كبيرة في كفاءة الفصل. مما يجعل التحكم في التشغيل الفعلي صعبًا وغير موثوق.
أخيرًا، يجب تركيب جهاز لمنع التيارات الدوامية أمام مخرج الطور الزيتي على الجانب الداخلي لجهاز الفصل، وليس جهاز تفكيك الرغوة. يجب معرفة أن جهاز منع التيارات الدوامية وجهاز تفكيك الرغوة يختلفان من حيث البنية والوظيفة، ولا يمكن استبدال أحدهما بالآخر. من الصعب على جهاز تفكيك الرغوة تحقيق فعالية جهاز كسر الدوامات.