气液分离器设计.pdf

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1、中华人民共和国行业标准HG国际通用设计体制和方法HG/T20570一95工艺系统工程设计技术规定1996一05一02发布1996一09一01实施中华人民共和国化学工业部发布中华人民共和国行业标准工艺系统工程设计技术规定HG/T20570一95主编单位:化工部工艺系统设计技术中心站批准部门:化学工业部实施日期:一九九六年九月一日化口‘部口二尾是建设标准编辑中A绍1996北京气一液分离器设计HG/T20570.8一95编制单位:中国寰球化学工程公司批准部门:化学工业部实施日期:一九九六年九月一日编制人:中国寰球化学工程公司王文审核人:中

2、国寰球化学工程公司汪清裕化工部工艺系统设计技术中心站盛青萍龚人伟1说明z.o.i本规定适用于两种类型的气一液分离器设计;立式和卧式重力分离器设计和立式和卧式丝网分离器设计。2立式和卧式重力分离器设计2.1应用范围2.1.1重力分离器适用于分离液滴直径大于200Pm的气液分离。2.1.2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。2.1.3液体量较多，在高液面和低液面间的停留时间在6^-9min，应采用卧式重力分离器。2.1.4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l0

3、0mm来加以限制的，应采用立式重力分离器。2.2立式重力分离器的尺寸设计2.2.1分离器内的气速2.2.1.1近似估算法V,=K,(PT,-PG)0.s(2.2.1一1)Pa式中V,—浮动(沉降)流速，m/s;P;,、PG—液体密度和气体密度，kg/m3;K,—系数d"=200Pm时，K,=0.0512;d"=350tcm时，K,=O.0675,近似估算法是根据分离器内的物料流动过程，假设Re=130，由图2.5.1-1查得相应的阻力系数Cw=1，此系数包含在K。系数内，K:按式(2.2.1-1)选取。由式(2.2.1-1)计算出浮

4、动(沉降)流速(V,)，再设定一个气体流速(“。)，即作为分离器内的气速，但u。值应小于V=真正的物料流动状态，可能与假设值有较大的出人，会造成计算结果不准确，因此近似估算法只能用于初步计算。3002.2.1.2精确算法从浮动液滴的平衡条件，可以得出:V。一r4gd.(p,-PG),o.5(2.2.1一2)一J七WPG-式中V,浮动(沉降)流速，m/s;d`—液滴直径，m;PL"PG—液体密度和气体密度，kg/m';g—重力加速度，9.81m/s2;Cw—阻力系数。首先由假设的Re数，从图2.5.1一1查CW，然后由所要求的浮动液滴

5、直径(d')以及PL.Pc按式(2.2.1-2)来算出V,，再由此么计算Re.Re=d}V`Pc(2.2.1一3)式中/-4G—气体粘度，Pa·s,其余符号意义同前。由计算求得Re数，查图2.5.1-1，查得新C,o，代入式(2.2.1-2)，反复计算，直到前后两次迭代的R。数相等即么=V,为止。取“。簇V,，即容器中的气体流速必须小于悬浮液滴的浮动(沉降)流速(VI).2.2.2尺寸设计尺寸图见图2.2.2所示。2.2.2.1盲释D=0.0188产一:-)0.s(2.2.2一1)式中D—分离器直径，m;VG.mu—气体最大体积流量

6、，m'/h;ue—容器中气体流速，m/s,由图2.5.1-2可以快速求出直径(D),2.2.2.2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，见图2.2.2所示。301低液位(LL)与高液位(HL)之间的距离，采用式(2.2.2-2)计算V,tH,,(2.2-2一2)47.1D'式中H,—液体高度，m;t—停留时间，min;D容器直径，m;V,—液体体积流量,m3/ho下一侧健奥护十‘锥巴妥端侧撞思理[图2.2.2立式皿力分离器停留时间(t)以及釜底容积的确定，受许多因素影响。这些因素包括上、下游设

7、备的工艺要求以及停车时塔板上的持液量。当液体量较小时，规定各控制点之间的液体高度最小距离为l00mm。表示为:LL(低液位)-100mm-LA(低液位报警)一100mm-NL(正常液位)一lOOmm一HA(高液位报警)一l00mm-HL(高液位)。2.2.2.3接管直径(1)入口接管两相入口接管的直径应符合式(2.2.2-3)要求。PGu异<1000Pa(2.2.2一3)式中up一接管内流速，m/s;PG—气体密度，kg/m3.由此导出Dp>3.34X10-3(VG+VL)o.5PGO.25(2-2.2一4)式中VcIVL—分别为气

8、体与液体体积流量,m丫h;Dp—接管直径，m.由图2.5.1-3可以快速求出接管直径。(2)出口接管气体出口接管直径，必须不小于所连接的管道直径。液体出口接管的设计，应使液体流速小于等于lm/s.任何情况下，较小的出口气速有利于分离。