DS-2汽水分離器/氣水分離器、碳鋼、不銹鋼

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原理

汽水分離器結(jié)合擋板式、離心式、旋流式、重力式、折流式、填充式汽水分離器升級(jí)。汽水分離器是采用高溫納米過濾濾清更加高效過濾去除蒸汽和壓縮空氣系統(tǒng)中夾帶的液滴場(chǎng)合，大量含水的蒸汽、壓縮空氣進(jìn)入分離器并在其中以中立旋流離心向下傾斜變向運(yùn)動(dòng)，由于氣體和液體的密度是不一樣的，如果兩者需要一起通過濾清的話，通常來說，液體就會(huì)被過濾到濾清上，而氣體就能通過。而且因?yàn)橹辛ⅲ瑲怏w依舊會(huì)朝著原先的方向移動(dòng)。而留在濾清上的液體就會(huì)分流至分離器的底部位置凝聚排出，從而提高氣體質(zhì)量達(dá)到飽和氣體效果高達(dá)99.9。

種類

雖然分離器的設(shè)計(jì)多種多樣，但它們的目的都是除去不能通過疏水閥排掉的懸浮在蒸汽中的水分。一般用于蒸汽系統(tǒng)中的分離器有三種形式。

擋板型 - 擋板或折板式分離器由很多擋板構(gòu)成，流體在分離器內(nèi)多次改變流動(dòng)方向，由于懸浮的水滴有較大的質(zhì)量和慣性，當(dāng)遇到擋板流動(dòng)方向改變時(shí)，干蒸汽可以繞過擋板繼續(xù)向前，而水滴就會(huì)積聚在擋板上，汽水分離器有很大的通流面積，減少了水滴的動(dòng)能，大部分都會(huì)凝聚，最后落到分離器的底部，通過疏水閥排出。

汽旋型 - 汽旋或離心型分離器使用了一連串肋片以便產(chǎn)生高速氣旋，在分離器內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)流動(dòng)的蒸汽。

吸附型 - 吸附型分離器內(nèi)部的蒸汽通道上有一個(gè)阻礙物，一般是一個(gè)金屬網(wǎng)墊，懸浮的水滴遇到它后被吸附，水滴大到一定程度后，由于重力作用落到分離器底部。結(jié)合汽旋和吸附兩種形式的分離器也很常見，由于結(jié)合了這兩種方法整個(gè)分離效率會(huì)有所提高。

擋板式、汽旋式和吸附式分離器的主要不同是，擋板式分離器在較大的流速范圍內(nèi)可以保持很高的分離效率，而汽旋式和吸附式分離器的分離效率只有在蒸汽速度13m/s以下才能達(dá)到98，否則效率會(huì)很低，蒸汽速度為25m/s時(shí)，其分離效率大概僅為50。研究表明，擋板式分離器在10m/s 到30m/s的流速之間分離效率可接近100，所以說如果有較大的速度波動(dòng)，擋板式分離器用于蒸汽系統(tǒng)更為合適，況且如果管道選小，濕蒸汽的速度可超過30m/s。解決這一問題的方法之一是增大汽水分離器的口徑以及分離器上游管道口徑，以減小進(jìn)入汽水分離器的蒸汽流速。

保溫效果

如果汽水分離器未進(jìn)行保溫，由于表面散熱將會(huì)增加蒸汽的含水量，損失很多的熱量。假如蒸汽溫度為150℃，環(huán)境溫度為15℃，那么增加保溫后每年將會(huì)節(jié)省8600MJ的熱量(假定是輻射傳熱，一年工作8760h)，增加保溫后會(huì)節(jié)省相當(dāng)多的能量，短時(shí)間內(nèi)就能節(jié)省出加保溫的成本。應(yīng)使用專門保溫套，由于分離器的形狀特殊，尤其是法蘭連接時(shí)，保溫比較困難，使保溫效果受到了限制。

即使的保溫也不可能完全消除熱量損失，一般保溫效率為90。使用專門為特殊的分離器設(shè)計(jì)的保溫套非常重要，否則保溫效率將下降。保溫良好的分離器也會(huì)減少入被燙傷的危險(xiǎn)。

蒸汽汽水分離器

隨著我國(guó)稠油開采的不斷深入，用常規(guī)鍋爐( so蒸汽干度)注蒸汽的方法已不能滿足稠油開采新技術(shù)日益發(fā)展的需要。根據(jù)國(guó)外最新研究成果顯示，稠油后期的高輪次開采注入95以上干度的蒸汽可有效提高采收率。目前在用的注汽鍋爐，其鍋爐出口實(shí)際運(yùn)行時(shí)蒸汽干度僅為75左右，滿足不了稠油蒸汽熱力開采的工藝條件。為了解決上述問題，要從經(jīng)濟(jì)上以及操作條件的變化上考慮不斷要求尋找高效、投資少的小型分離器，并有效使其分離干度達(dá)到95以上，滿足高干度注汽的工藝技術(shù)條件。

汽水分離器的研究現(xiàn)狀

在油田注采流程中，為獲得高干度的蒸汽，一般采用立式圓柱形汽水分離裝置和球形汽水分離裝置。立式圓柱形汽水分離裝置制造工藝雖較簡(jiǎn)單，但所獲得的蒸汽干度僅可達(dá)到93，且使用時(shí)由于蒸汽高速流動(dòng)與殼體發(fā)生共振，使現(xiàn)場(chǎng)噪音很大。球形汽水分離裝置是在一球形殼體內(nèi)安裝多個(gè)旋風(fēng)分離裝置作為一級(jí)汽水分離裝置，旋風(fēng)分離裝置通過蒸汽入口與殼體外的蒸汽管線相接，在分離裝置上部蒸汽出口處設(shè)置波形板分離裝置作為二級(jí)汽水分離裝置。球形汽水分離裝置可將蒸汽干度提高到95以上，滿足油田熱采注汽要求，同時(shí)較好地解決了分離裝置的噪聲問題。

球形汽水分離器的工作原理

球形汽水分離器主要工作原理為旋風(fēng)分離。

蒸汽由進(jìn)氣管進(jìn)入旋流筒時(shí)，氣流將由直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)閳A周運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)氣流的絕大部分沿筒壁自圓筒體呈螺旋形向下，朝錐體流動(dòng)，此為外旋流。蒸汽在旋轉(zhuǎn)的過程中產(chǎn)生離心力，將密度較大的液滴甩向筒壁，液滴一旦與筒壁接觸，便失去慣性力而靠入口速度的動(dòng)量和向下的重力沿壁面下落，進(jìn)入底流口。旋轉(zhuǎn)下降的外旋氣流在到達(dá)錐體時(shí)，因圓錐形的收縮結(jié)構(gòu)而向旋流筒中心靠攏。根據(jù)"旋轉(zhuǎn)距"不變?cè)恚淝邢蛩俣炔粩嗵岣摺．?dāng)氣流到達(dá)錐體下端某一位置時(shí)，即以同樣的旋轉(zhuǎn)方向從旋流筒中部由下反轉(zhuǎn)向上，繼續(xù)做螺旋形運(yùn)動(dòng)，形成內(nèi)旋氣流。干度較高的蒸汽就由溢流口排出旋流筒。