63- Diskussion über den Entwurf einer neuen Struktur mit kombiniertem Wehrbehälter für Dreiphasentrenner sowie die Umgestaltung traditioneller Strukturen
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Dieser Beitrag wurde zuletzt von luoli519 am 4.1.2020 um 11:53 bearbeitet. Trennvorrichtungen für Gas-, Öl- und Wasserschichten werden in Branchen wie der Petrochemie, der Kohleverarbeitung, der Förderung und Verarbeitung von Öl und Gas sowie bei der Reinigung von Prozessgasen und im Umweltschutz weit verbreitet eingesetzt. Allerdings verwenden die Unternehmen weiterhin die herkömmlichen dreiphasigen Trenner mit ihrer traditionellen Struktur. Bei Schwankungen wie Veränderungen im Zulaufvolumen, im Verhältnis von Gas zu Öl und Wasser oder in der Ausflussgeschwindigkeit der Wasserphasen fällt es schwer, den Trennvorgang stabil zu steuern – dadurch verschlechtert sich die Trenneffizienz erheblich. Der neue kompakte Trenner mit Kammerraum für die dreiphasige Trennung stellt in Bezug auf die Trennleistung, die Betriebssicherheit sowie die Kosten- und Wartungseffizienz eine verbesserte Alternative zu den herkömmlichen dreiphasigen Trennern dar. Lassen Sie uns gemeinsam die Unterschiede zwischen der Konstruktion herkömmlicher Dreiphasentrenner und der Konstruktion neuer, komplexer Trennvorrichtungen im Typ „Welle-Kammer“ diskutieren – sowie die durch die Konstruktion bedingten Leistungsunterschiede.
Wie alle wissen, haben Sinopec und CNPC in Henan Unternehmen, die für die Planung und Herstellung von Dreiphasentrennern zuständig sind. Doch die hergestellten Dreiphasentrenner weisen meist eine traditionelle Konstruktion auf. Im praktischen Betrieb treten Probleme wie instabile Betriebssteuerung und große Schwankungen in der Trennleistung auf. Auch viele Unternehmen suchen nach Möglichkeiten zur Verbesserung.
Dieser Beitrag wurde zuletzt von luoli519 am 13.12.2016 um 13:07 bearbeitet. Ein Hersteller suchte bei einem Filterhersteller in Xinxiang Hilfe, da die ursprünglich angeschafften herkömmlichen dreiphasigen Trenner im Betrieb nicht stabil funktionierten. Der Hersteller des Filters besprach mit dem Betreiber neue Lösungen und schlug vor, das ursprüngliche Siebtyp-Element zur Trennung von Flüssigkeiten durch ein Element zur dynamischen Kondensationstrennung zu ersetzen. Das folgende Bild zeigt eine vereinfachte Darstellung der Struktur des Herstellers dieses Filters:
Doch was die konzeptionelle Auslegung der Komponenten für die dynamische Trennung angeht, waren sowohl der Hersteller des Filters als auch der Auftraggeber unsicher und wandten sich stattdessen an das Unternehmen NOVEL, damit dieses ein neues Design erstellt.
Aus den bereitgestellten Abbildungen geht hervor, dass es folgende Probleme gibt: Zunächst handelt es sich um den Eingang – dort werden zwei poröse Rohre als Eingangsverteilungseinheit verwendet. Doch die Abstände zwischen den beiden porösen Rohren sind zu gering; dadurch stören sich die beiden Einströmungen gegenseitig, was eine effektive Trennung der Flüssigkeiten erschwert.
Zweitens ist vor dem Ausgangsrohr für die Gasphase auf der Innenseite des Trenners kein Bauteil zur Entfernung von Gas- und Flüssigkeitsblasen vorhanden. Bei Schwankungen der Gassgeschwindigkeit sowie bei höheren Gassgeschwindigkeiten ist es schwierig, die von der Gasströmung mitgetragenen Tropfen und Schaumblasen allein durch Schwerkraft effektiv zu trennen. Der Gasstrom trägt viel Flüssigkeit mit sich und entweicht so aus dem Trenner. Dadurch entstehen im nachfolgenden Leitungsnetz Ansammlungen von Flüssigkeit, was sogar die Funktionsfähigkeit der Kernanlagen erheblich beeinträchtigen kann. Dies wiederum führt zu hohen Kosten für die weitere Behandlung des Gases.
Drittens: Wenn man sich nun die zur Trennung eingesetzten dynamischen Trennelemente ansieht, so sind diese im radialen Querschnitt des gesamten horizontalen Behälters angeordnet. Dadurch muss der Gasstrom, der Tröpfchen und Schaumstoffpartikel enthält, durch diese Elemente strömen – genauso wie der Strahl aus flüssigen Stoffen. Mit diesen dynamischen Trennelementen soll sowohl die Trennung von Gas und Flüssigkeit als auch die Trennung verschiedener Flüssigkeiten erreicht werden – in der Hoffnung, alles auf einmal bewältigen zu können! Tatsächlich unterscheiden sich die dynamischen Gas-Flüssigkeits-Trennelemente sowie die dynamischen Flüssigkeits-Flüssigkeits-Trennelemente nicht nur in ihrer Struktur, sondern auch in den Prinzipien der dynamischen Trennung.
Dieser Beitrag wurde zuletzt von luoli519 am 26.09.2023 um 14:57 bearbeitet. Es handelt sich um Komponenten zur Trennung von Gas und Flüssigkeit – beispielsweise die G50-Typ-Blattkomponenten. Wenn die Flüssigkeit durch die speziellen Strukturen dieser Komponenten in den Primär- und Sekundärkanälen fließt, kommt es durch Veränderungen der Impulsdichte der Flüssigkeitsmoleküle zu einer effizienten, quantitativen Trennung – durch schnelles Drehen, Zusammenballen der Moleküle, Vektorunterschiede sowie die Nutzung der Oberflächenenergie der Tropfen； Doch die Strömungsgeschwindigkeit sowie der Impuls der Flüssigkeitsmikroelemente dürfen nicht zu gering sein; andernfalls ist eine effiziente Umwandlung des Impulses und somit eine effektive Trennung schwierig zu erreichen ； Die Strömungsgeschwindigkeit sowie der Impuls der Flüssigkeitsmikroelemente dürfen ebenfalls nicht zu hoch sein. Andernfalls wird die Luftströmung die bereits getrennten Flüssigkeitspartikel wieder in die saubere Luftströmung hineinziehen, wodurch die Trenneffizienz sinkt.
Bei der Trennung durch Strömungsmechanismen in Flüssigkeiten, wie beispielsweise bei den G56-Typ-Fingerförmigen Rippenkomponenten, sind die Voraussetzungen für eine effiziente Trennung darin gelegt, dass die Flüssigkeit im laminaren Zustand sein muss. Eine effiziente Trennung wird durch Methoden wie Fingerförmige Kondensation sowie Trennung in flachen Bereichen erreicht. Es wird gefordert, dass die axiale Strömungsgeschwindigkeit des Fluids unter 0,02 m/s – oder sogar noch niedriger – liegt.
Viertens soll die Flüssigkeits-Flüssigkeits-Grenzfläche in der Nähe der Mittellinie des horizontalen Behälters angeordnet werden, wobei die Höhe der Trennwand ebenfalls bis zur Mittellinie reichen sollte. Dies ist offensichtlich ein empirisch gestaltetes Konzept und kein Ergebnis einer dynamischen Optimierung. Aufgrund der unterschiedlichen Verhältnisse der drei Phasen – Gas, Flüssigkeit und Lösung – müssen die Positionen der Gas-Flüssigkeits-Grenze sowie der Flüssigkeits-Flüssigkeits-Grenze berechnet werden. Dadurch kann sich die Flüssigkeitsphase im Gaszustand effizient zur Gas-Flüssigkeits-Grenze bewegen, während die in der kontinuierlichen Ölphase vorhandenen Wassertröpfchen schnell zur Wasser-Flüssigkeits-Grenze gelangen können. Ebenso sollen die in der kontinuierlichen Wasserverbindung vorhandenen Öltröpfchen schnell zur Öl-Flüssigkeits-Grenze gelangen. Dafür ist eine umfassende Abwägung notwendig. Bei dreiphasigen Trennern mit traditioneller Konstruktion kommt es aufgrund von Schwankungen in den Betriebsbedingungen – wie beispielsweise Veränderungen im Öl-Wasser-Verhältnis und im Durchfluss sowie Änderungen in der Abfuhrgeschwindigkeit der Wasserschicht – zu Veränderungen an der Position der Flüssigkeitsgrenze. Dies wiederum führt zu erheblichen Schwankungen in der Trenneffizienz. Dies führt dazu, dass eine stabile und zuverlässige Steuerung im Betrieb schwierig ist.
Schließlich sollte vor dem Ausgang der Ölphase auf der Innenseite des Trenners ein Wirbelverhinderer installiert werden – und nicht ein Schaumzerstörer. Es sei darauf hingewiesen, dass Wirbelverhinderer und Schaumzerstörer sowohl in ihrer Struktur als auch in ihrer Funktion unterschiedlich sind und sich daher nicht ersetzen können. Ein Schaumzerstörer kann die Wirkung eines Wirbelzerstörers kaum erreichen.