1、中國石化集團蘭州設計院標準SLDI 233A14-98n制 編 新1說 要 簡S制 編期H1999 -05-211999 -06-01中國右化集團蘭州設計院1說明 （1）2立式和臥式重力分離器設計（1）2.1應用范圍（1）2.2立式重力分離器的尺寸設計 （1）2.3臥式重力分離器的尺寸設計 （3）2.4立式分離器（重力式）計算舉例 （5）2.5 附圖（6）3立式和臥式絲網分離器設計（ID3.1應用范圍（H）3.2立式絲網分離器的尺寸設計 （12）3.3臥式絲網分離器的尺寸設計 （15）3 4計算舉例（16）3.5 附圖（17）4符號說明（19）中國石化集團蘭州設計院氣一液分離器設計工程設計標準

2、SLDI 233A14-98實施口 期:1999.06.01第1頁共21頁11.1本規定適用兩種類糧的氣液分離器設計：立式和臥式朿力分離器設計和立式和臥式絲網分離 器設計。2.1應用范2.1.1重力分離器適用J；分離液滴直徑人J：200 u血孑（液分離。2.1.2為提高分離效率，應盡磧避免直接在幣;力分離器前設置閥件、加料及引起物料的轉向。2.1.3液體磺較多，在高液面和低液面間的停留時間在69rrin,應釆用臥式重力分離器。2.1.4液體駅較少，液而高度不是由停留時間來確定，而是通過并個調節點間的最小距離WOiwn來加以 限制的，應采用立式重力分離器。2.2立式垂力分離器的尺寸設計2.2.1

3、分離器內的氣速2.2. 1.1近似估算法式中K浮動（沉降）流速.mfs；ql、p _液體密度和氣體密度,kg/m3：K、系數d=200 umW，/g=0.0512；d=350 umW，*=0.0675。近似估算法是根據分離器內的物料流動假設加30,由圖2. 5.1_1査得相應的阻力系數, 此系數包侖在K,系數內，於按式（2.2.1_1）選取。由式（2.2.1_1）計算出浮動（沉降）流速（K）,再 設定一個氣體流速（），即作為分離器內的氣速，但仏值應小FKo賓正的物料流動狀念，可能打假設值仃牧人的出入，會造成計算結采不準確，丙此近似估算法只 能用于初步計算。2.2. 1.2 桔確算法從浮動液滴的

4、平衡條件,可以得出:(2.2. 12)式中K浮動（沉降）流速，nfs；d一液滴直徑，m；Ql、p液體密度和氣體密度,kg/m3； g龜力加速度，9. 81時s;a阻力系數。首先由假設的矗數，從圖2. 5.1_1査然后由所要求的浮動液滴ft徑（d）以及Qg按式（2.2.1_2）來算出再由此計算金。(2.2. 13)式中_氣體粘度，Pa SoSLDI 233A1498實余符號意義同前。宙計算求得矗數，查圖2. 5.1_1,査得新G,代入式|2. 2.1_2）,反復計算，臣到前后兩次迭代的Re數相等WV=V為止。取剛 即容器中的氣體流速必須小于懸浮液滴的浮動（沉降）流速（K） 2.2.2尺寸設計尺寸

5、圖見圖2.2.2所示。2SLDI 233A1498式中a分離器直徑，m：媼氣體最人體枳流杲，mJ/h；仏一容器中氣體流速，rrfso由圖2.5.12可以快速求出直徑（0）2. 2. 2. 2 高度容器高度分為氣相空間高度和液相高度，此處所指的高度，是指設備的関柱體部分.見圖2.2.2所示。 低液位（儀）與高液位（M）Z間的距離，采用式（2. 2. 2_2）計算(2.2.22)式中H液體高度，m：/停留時間，rrin： a容器苴徑，m：K液體體積流彊，rrf/h.2.2.2停留時間（/）以及爺底容積的確定受許名因素影響。這比因素包括I：、卜游設條的工藝呢求以及停 車時塔板上的持液氐 當液體吊較小

6、時.規定各控制點Z間的液體禺度最小距離為100rrmo表示為：LL （低 液位）100佃（低液位報警）100nmM （正常液位八lOOrrm旳（高液位報?） -lOOnmM （高液位） 2. 2. 2. 3接管直徑3SLDI 233A14-98a) 入口接管兩相入11接管的直徑應符介式(2. 2. 2-3)要求。Pgup 3. 34 X 10 3(2. 2. 2_4)式中氐K一分別為氣體與液體體積流昴.rrfi/h；ZZ一接管直徑，mo由圖2. 5.1-3可以快速求出接管直徑。b) 出L1接管氣體出11接管直徑，必須不小所連接的管道直徑。液體出11接管的設計，應使液體流速小J；等門nfs。 任

7、何情況較小的出11氣速有利于分離。2.3臥式重力分離器的尺寸設計2. 3.1計算方法及其主要尺寸設備尺寸計算的依據是液體流帚及停留時間。按式(2.3.1)求出“試算玄徑”久 在此基礎上 求得容器 中液體表面上的氣體空間.然后進行校核，驗證是否滿足液滴的分離。臥式豆力分離器的尺寸見圖2.3.1所示。試算直徑唄削-.1)式中a/r/24 (推薦值是2.5)；D、L一分別為圓柱部分的直徑和氏度，m：K液體的體積流最，m3/h；/停留時間，min；A可變的液體面積(以百分率計)即4為一(4+4),均以百分率計其中4or一總橫截面積，4氣體部分橫截面枳，4一液位最低時液體占的橫截而積，a2. 3. 1通

8、常開始計算時取4=80%,并假設氣體空間而積兒為14%最小液體而積4為6% 選擇。直時，須考喪容器的可焊性(壁厚)和可運輸性(直徑、長度)。由和如14%査圖2.514,得出氣體空間高度(a), a值應不小J；300rnn。如果aV300inn謂用MSLDI 233A1498 + 3人=7 + 3xO4 = o4166SLDI 233A1498查圖2. 5. 15fy-=0. 535,再過 1ni n液面高度為力0. 535 X2=0. 535 X2000=1070rnn (加a即是圖中力)人OTA + 6A#SLDI 233A1498査圖2. 5.1_5得如= 0746，再過2rri n液面高

9、度為A.=0. 746 XZ?=0. 746 X2000=1492mm (加即是圖 q中力)o2.4立式分離器（車力式）計算舉例1521.7n?/hPg=4. 9kg/m3Pg=14. 6X10- 6Pa s=350 X10- 6m2. 4. 1數據 K=8.3m3/h pL=：762kg/m3兀 318KA0.324MPa=135%人詳 70%停留時間/=6rrin,耍決定分離器尺寸。2.4.2解題2.4. 2.1浮動流速（K）由式（2. 2.1-2）計算4腫(Pl- Pg、3 Cw Pg _4 9.81x 350 xlO6x (762 - 4.9) x 31x4.9= 0.841w/5由式

10、(2.2.13)計算0.841 x 350 xlO6x 4.914.6 x IO6= 98.8由圖2.5.11fi得81.25,由式(2. 2.12)計算,得VZ.75,再由式(22.1_3)計算,得Re=88.4, 由圖2.5. 11查得G1.25,試算結束,取u.=Vt, Vt=0.75n/So2. 2 尺寸#SLDI 233A14987SLDI 233A1498直徑幾n=0.0188(521.7 xl.350.75#SLDI 233A1498=0. 576m 取20 6m高度加需皿選用Ddm （由于上述計算L/D不合適）8.3x 1.35x6H, = 1.43m47.1xl2每分鐘停留時

11、間相當于高度為:H=1430/6=238irm2.5附圖2.5.1附圖2. 5.1.1雷諾數Re與陰力系數關系圖，見圖2.5. 1_1所示.2.5. 1.2快速確定D關系圖.見圖2.5. 1_2所示。2. 5.1.3接管直徑的確定圖,見圖2.5. 1_3所示。2. 5.1.4容器橫截面積的求法（一），見圖2. 5. 1_4所示。2.5. 1.5容器橫截而積的求法（二），見圖2. 5. 1_5所示。#SLDI 233A1498i34567 8 9 9234567 8 9 9i2十i_IiT廠 二二、_IH Lcaoy&wiojo70094I_) 卜1ill11123456789&23do圖2.5

12、.1-1 Re數與阻力系數(CJ關系圖19SLDI 233A149824al#斗斗苛半二齊：匸匸nr；r ZXm）Dt（）sselmD v i 4rr =：型 -iiiitn iSt:毎U.li；1 g mJ r X：I_ J -lTY二2yBETT.;- ttt工丄！-IS6789P 2iK曲EKw取 上 、 一 d i IMC ILMX CZBXb.W.0 . 3 WA JMIIB4 WB、 MW.O WB CMBiZ心、W0 g.gg、B .Za w wtiBi二y; =二二二ratiO Ozsrttr:HES：zz wmm nvHiiiiiiniiunniiniiHBaBaMaM Et

13、UQy BMBMbm “ABlfWftMfl aaaaattfvi=二=二=：二H圖2.5.1-2容器和絲網直徑的確定11SLDI 233A149812SLDI 233A1498圖251一3接管直徑的確定#SLDI 233A149813SLDI 233A14981 2 3 4 5 7 50.60.0.CJ0.11.2 34 -一 】 二一二二-二三三一-三一-=_rg:L,一 一 - 一-二 二 二二-二二 h 三 h三一三一 h三-三三三_一三三一一三一壬1 2 3 5 7 K2030405080M圖2.5.1-4容器橫截面積的求法（一）14SLDI 233A149815SLDI 233A1

14、498-0. 600. 55-0. 550.45-10. 50十0. 50O 5 O 5 0 5 0 54 3 3 2 2 1 1 0 aO.6 666CJ6O 匸 1T-H亠匸壬5ug = K(3.2. 11)式屮g_與線網自由橫截而積相關的氣體流速，Ns； 久、P分別為液體和氣體的密度，kg/m3;他常數，通常弘=0.107。如果氣流中有較人的液體靈被分離，則建議采用/Cg=0.075o在高粘度液體、高床或高真空工藝屮，Kc, 可采用0.06o3.2. 1.2計算方法(二)本方法適用r兩相物料屮含液體很少的物流，假定兩相中的液體全部被絲網截住，通過本方法求 得氣體流速。絲網a由橫截面積上的

15、，(體流速(6)i(g = c m o0.5(3.2. 12)其中N gPpL19.96“ 證pj(3.2. 13)式中安全系數,取070.9；m.校正系數，由和一生一由圖3.5.1_2査得：p o o廠 LH2O(20C)一工作溫度下液體表面張力,N/m,燒類的ol可按式(3.2.1_4)計算: o =(2.64Ml+60)(Ql-qJ( 3. 2. 14)L3.9M| 臨界流速，mf s；一液體粘度，Pa s：一絲網空隙率；丫 一絲網比衷而積，rrf/m3：絲網參數見表3.2.1og重力加速度，9.81m（s2；沁）Of水的表面張力，72.8X10-3N/m： 、P分別為液體和氣體的密度，

16、kg/m3：M一液體分子杲：AW O fl系數.由冊=由圖3.5.1_1査得（當00001時，取弘0.7% I久丿進行計算）：4 一進出絲網的液體流RZ差，kg/h；堆氣體質最流帚，kg/ha3.2.1國內絲網分離器參數表型號規格空隙率（）絲網密度kg/m3絲徑価標準型40100熨60150型140400型0.9821504)0.23高效型60700 型80100型0.9751500.230.12高穿透型20100型30150型70140型0.99016040.23注：表3.2. 1 摘自行業標準絲網除沫器（HG5140481 . HG5140531 fllHG5140681） 3.2. 1.

17、3計算方法（三）本方法適用物流中液體介員較多時.首先假定被氣流夾帶的液吊，根據木方法來計算夾帶的液 最，然后通過計算方法（二）求得氣體流速。a）為測得被氣體夾帶的液滴直徑（d ）后，設定絲網自由橫截而積上的氣體流速（uQ,并計算Re數。R.=心 Pg（3.2.1_5）Ac式中u氣體粘度.Pa S：P氣體密度，kg/m其余符號意義同前。b）由Re數査圖2. 5.1_1,得阻力系數（G）：C ）由Cw校核UG(3.2. 1_6)(3.2. 18)憎悴（仇-Pg）V 3Cw Pg若與假定值不符，則改變UG值，直到UG值與假定值相近。 其余符號意義同前。d）由dl山值計算單位氣體杲帶到絲網上的液體夾帶

18、杲（E）(39.37J*)0,603+2)(2.2. 1_7)01603“戸 + 20.06243“ 亡(42”g - 5.34)及aue（蟲嚴Pl式中單位氣體杲帶到絲網上的液體夾帶杲: M.輔助因子。其余符號意義同前。e）由查圖3. 5.1_1得M肱A%輔助系數:f )按及一空一杳圖3. 5.1_2得系數mftPl H,O20*C)g)由式(3.2. 1_3)得若。值小伽 且差值不人，則可以用血進行3. 2. 2的尺寸設計，否則應選用其它參數(丫、)的 絲網。若未測定液滴直徑(d),則可用式(3.2.1_1)先定綣值，然后再假定d,求代及G，由式(3.2.1-5) 臉算d值，廿不符介，重新假

19、定d值，直至兩值相近為止，然后再按3. 2.1.3中00計算。3.2.2尺寸設計3.2.2. 1絲網直徑由式(3. 2.11)求得的ug,按式(3. 2. 21)求A：DCi = 0.0188(3. 2. 2_1)式中z/g絲網自由截面積匕的氣體流遲rrVs：絲網直徑，m：其余符號意義同前。山安裝的原因(如支承環約為50/70 X10rnn),容器直徑須比絲網直徑至少人100mm. 由圖2. 5.12可以快速求出絲網直徑(2) 3. 2. 2. 2 高度容器高度分為氣體空何高度和液體高度(指設備的閲柱體部分)。低液位(“)和高液位(址)之間的 距離由式(3. 2. 2_2)計算：(3.2.22

20、)式中a容器直徑，m；K液體流吊“ m5/h；/一停留時間，rrin：H低液位和高液位Z間的距離，mo液體的停留時間(以分計)是用鄰近控制點之間的停留時間來表示的.停留時間應根據丁藝操作 要求確定，例如：LL_A_LA_NL_HA_HL上式表示:LL (最低液位)和(低液位報警)之間的停留時間為4rrirb LANL (正常液位)Z 間的停因時間為2nin等內容。氣體空間高度的尺寸見圖3.2.2所樂。絲網苴徑與容器苴徑令很人差別時，尺寸數據耍從分離的角 度來確定。3. 2. 2. 3接管直徑a)入口接管兩相混合同物的入11接管的直徑應符合式(3. 2. 2_3)婆求：Pg応l 3.02xlO3

21、x (VL + VG)05 xflc25(3.2. 24)式中a一接管直徑，m：k一液體體積流彊，m3/h：氣體體積流鼠，命h：其余符號意義同前。19SLDI 233A1498由圖2. 5.1-34以快速求出接管育徑（3 osy3.2.220SLDI 233A1498#SLDI 233A1498b）出口接管液體、氣體的出II接管的直徑，不得小J：連接管道的直徑。液體出II接管可以用小J：等nrrVs的 流速來設計。氣體出丨1流速取決氣體密度，密度小時，最人出II流速max20mfso密度人時，選用較小的 氣體出LI流速。任何情況下,較小的氣體出口流遠有利于分離。3.2.3絲網的裝配除考偲經濟因

22、素外，還應考慮工作溫度、容器材料以及絲網本身的耐久性。采用聚丙烯或聚乙烯 絲網時應注意產牛碳氫化合物的影響；采用聚以氟.乙烯或不銹鋼絲網時應考慮其受溫度的限制：鋁制 容器內不能采用蒙乃爾絲網：在冇水滴存在的條件卜，鋼制容器內不能采用鋁制絲網。3.3臥式絲網分離器的尺寸設計3. 3.1如果經臥式分離器ZKL臨界液滴直徑需耍小丁200 刊寸，分離器應帶仃絲網，絲網通常宣J； 罐頂部的分離空間中。其設計方法，是把臥式朿力分離器（參看第2章“工式和臥式匝力分離器設計” 中2. 3規定）和立式絲網分離器的設計結合起來,從經濟上考慮，應使氣體空間盡可能地小。氣體最小 空何高度a,n=300m 見圖3.3.

23、 1所示。f氣3. 3. 13.4計算舉例心 3729m/h Pg=5. 95kg/ rrfAO. 29hFa!4n=70%3. 4. 1數據K=O.4rrt3/h pL=878kg/ m3 E33*C14,=135%耍決定分離器尺寸3.4.2解題3.4.2. 1氣體流速（Ug） 由式（3.2.11）得:血赦久-久）叫0 107（ 878-5.95）0.5二3麗 sPg5.953.4. 2. 2 尺寸a）絲網直徑（閃由式（3.2.21）得：Dc = 0.0188（乞= 0.0188（ 372 9 X 1 35 嚴=O.37O/n（37Om/n）b）容器Et徑（Z7）至少耍比絲網直徑人100mm

24、 （考左安裝固定，如支承環約為50/ 70 X10mm）,取 容器直徑為500価。C）高度（尬由式（3.22_2）得： Vj 0.4x1.35x6H i = = 0.275/w 47. ID247.1X0.5?d）接管兩相進1丨由式（3. 2. 23）得 pg MqL 3.02x107（5 +VG）Dp 302xl()7(3729 + 04)x|35嚴 x 5.95心Dp 0.106加(取05加)氣相出口氣體出11流速二兩相進11流速選用0=O15m21SLDI 233A1498372.9x1.350.785 x 3600 xO.152=1.92m/ s22SLDI 233A1498液體出I

25、I選用管徑DN40.則流速為:=0.12m/s0.4x1.350.785 x 3600 x0.042 3.5附圖 3.5.1附圖由（d姻） （ Pd Pl） 0.5得輔助系數（”，見圖3.5.1 1所示。3. 5. 1.2由q Ql和oJ H2 o（2or）查得校正系數（m）,見圖3. 5.1 所示。#864IVE KHS7 8 9 104567 S 10-4567 曠ii!rtSFimaaaoHiiiiM MBiainiinu- BSailllllUMIB，址網的ffAttW0. 02亠1(67 8 9 IO167 8 9 10-r2SSLDI 233A149819SLDI 233A149830 0CMin(m)l Ha 0(20 )3. 5.a氣體空間高度，m： ci絲網比衷而積，rrf/m3：A可變液體面積，4氣體部分橫截面枳：20SLDI 233A14984繪小液面面積；4or一容器橫截面積：4、4、4“在式(2.3.1)、式(2. 3. 2_1)和式(2. 3. 22)中，單位為:在 2.3.3規定中，計算舉例單位為