63- Обсуждение новой конструкции трехфазного сепаратора с комбинированным водосбросным устройством и модернизации традиционной конструкции
Thread Content
Последнее изменение в этом посте было сделано luoli519 4 января 2020 года в 11:53. Устройства для трехфазного разделения газовой, жидкой и водной фаз используются на промышленных предприятиях в таких отраслях, как нефтехимия, угольная химия, добыча и транспортировка нефти и газа, очистка технологических газов, а также в области охраны окружающей среды. Однако предприятия по-прежнему используют традиционные трехфазные сепараторы с прошлых времен, и при колебаниях таких параметров, как расход подающей смеси, соотношение газа, нефти и воды, скорость потока водной фазы на выходе, контроль процесса разделения становится затруднительным, а эффективность разделения резко снижается. Новый композитный трёхфазный сепаратор в корпусе-щитке стал более предпочтительным вариантом по сравнению с традиционными трёхфазными сепараторами с точки зрения эффективности разделения фаз, стабильности работы, а также соотношения цены и качества и затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание. Давайте вместе обсудим различия между конструкцией традиционного трехфазного сепаратора и конструкцией нового композитного сепаратора с камерой в виде водопада, а также различия в характеристиках, обусловленные этими конструкциями.
Как известно, у Sinopec и CNPC в провинции Хэнань есть предприятия, ответственные за проектирование и производство трехфазных сепараторов, однако большинство таких сепараторов имеют традиционную конструкцию. В реальной эксплуатации возникают такие проблемы, как нестабильность управления процессом и сильные колебания эффективности разделения. Многие компании также ищут возможности для улучшений.
Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем luoli519 13.12.2016 в 13:07. Одна из производственных компаний столкнулась с проблемами: традиционные трехфазные сепараторы, приобретенные ранее, не могли стабильно функционировать в процессе производства. Поэтому компания обратилась за помощью к производителю фильтров из города Синсян. Производитель фильтров совместно с владельцем разработал новое решение: вместо прежнего элемента для жидкостного разделения на основе сетчатой структуры был использован элемент для динамического когерентного разделения. На рисунке ниже представлена схематическая диаграмма структуры производителя этого фильтра:
Однако производитель фильтров и заказчик не имели четкого представления о конфигурации компонентов, необходимых для динамической сепарации, поэтому обратились к компании NOVEL с просьбой разработать новый проект.
Согласно приведенным изображениям, существуют следующие проблемы: во-первых, это входное отверстие — в качестве устройства для распределения потока используются два пористых трубопровода. Однако расстояние между двумя пористыми трубками слишком мало, из-за чего потоки входящей смеси взаимно мешают друг другу, что затрудняет разделение жидкостей.
Во-вторых, перед выходным трубопроводом газовой фазы с внутренней стороны сепаратора не установлено внутреннее оборудование для удаления пены из газо-жидкостной смеси. При колебаниях скорости потока воздуха, а также при высоких значениях скорости потока, капли и пенная масса, находящиеся в потоке воздуха, не могут быть эффективно отделены исключительно за счёт силы тяжести. Поток газа может уносить с собой значительное количество жидкости, которая выходит из сепаратора и накапливается в трубопроводах ниже по течению. Это может серьезно повлиять на работу ключевого оборудования, что в свою очередь приводит к высоким затратам на дальнейшую обработку газа.
В-третьих, рассмотрим установленные здесь элементы динамического разделения. Они расположены на радиальном сечении горизонтального контейнера; поэтому поток газа, содержащего капли жидкости, должен проходить через эти элементы, так же как и поток смеси жидкостей. Таким образом, цель состоит в том, чтобы с помощью этих элементов динамического разделения одновременно осуществить разделение газа и жидкости, а также разделение различных видов жидкостей, в надежде решить все проблемы за один раз! На самом деле, динамические элементы для разделения газа и жидкости отличаются от динамических элементов для разделения жидкостей не только по структуре, но и по принципам динамического разделения.
Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем luoli519 26.09.2023 в 14:57. Речь идет о компонентах для разделения газа и жидкости, таких как разделительные элементы типа G50. При прохождении жидкости через специальную структуру этих элементов – первичные и вторичные каналы – происходит ее эффективное количественное разделение за счет изменения импульса частиц жидкости, их высокоскоростного вращения, объединения в более крупные частицы, векторного разделения, а также за счет использования свободной энергии поверхности капель； Однако скорость потока и импульс микроэлементов жидкости не могут быть слишком малыми, иначе будет сложно обеспечить эффективную передачу импульса, а тем самым — эффективное разделение ； Скорость потока и импульс микрочастиц жидкости также не должны быть слишком велики; в противном случае поток воздуха снова затянет уже отделенную жидкость обратно в чистый поток воздуха, что приведет к снижению эффективности процесса разделения.
Что касается компонентов для разделения жидкостей с использованием принципов гидродинамики, таких как компоненты с пальцевидными ребрами типа G56, то для их эффективной работы необходимо, чтобы жидкость находилась в состоянии ламинарного течения. Эффективное разделение достигается за счет процессов конденсации жидкости в виде пальцевидных структур и использования специальных устройств для разделения жидкостей. Требуется, чтобы скорость осевого потока жидкости была менее 0,02 м/с или даже ниже.
В-четвертых, граница между жидкостями располагается вблизи центральной линии горизонтального резервуара, а верхняя часть перегородки также находится на уровне этой центральной линии. Это явно проект, основанный на экспериментах, а не результат оптимизации с использованием динамических методов. Из-за различий в соотношении трех фаз — газа, жидкости и твердого тела — необходимо рассчитать положение газо-жидкостной и жидкостно-жидкостной границ. Это делается для того, чтобы капли жидкости в газовой фазе могли эффективно достигать газо-жидкостной границы, а капли масла в непрерывной жидкостной фазе — жидкостно-масляной границы. Для этого требуется обеспечить сбалансированность процессов. В случае традиционных трехфазных сепараторов с их классической конструкцией часто возникают колебания рабочих условий: меняется соотношение масла и воды, изменяется расход жидкостей, а также скорость вытеснения жидкости из выходного отверстия фазы воды. Все это приводит к изменению положения границы раздела между фазами, что в свою очередь существенно влияет на эффективность сепарации. Это затрудняет стабильную и надежную работу системы управления в реальных условиях.
Наконец, перед выходом масляной фазы с внутренней стороны сепаратора следует установить противовихревой устройство, а не устройство для разрушения пузырьков. Следует иметь в виду, что противовихревые устройства и устройства для разрушения пены отличаются друг от друга как по конструкции, так и по функциям, и не могут заменять друг друга. Устройство для разрушения пузырей не может обеспечить такую же эффективность, как устройство для разрушения вихрей.