Τι κάνει ένας διαχωριστής αερίων: Λειτουργίες, Φυσική και Γιατί έχει σημασία

Απαντώντας στην βασική ερώτηση:Τι κάνει ένας διαχωριστής αερίων;Ένας διαχωριστής αερίων απομακρύνει τις υγρές σταγόνες και τα στερεά σωματίδια από ένα ρεύμα αερίου που ρέει, έτσι ώστε το αέριο που το αφήνει να είναι αρκετά στεγνό για να προστατεύει τον εξοπλισμό,να μετρούνται με ακρίβεια και να πληρούν τις προδιαγραφές των αγωγώνΤο κάνει σε τέσσερα βήματα: επιβραδύνει το αέριο έτσι ώστε η βαρύτητα να μπορεί να δράσει, αφήνοντας το υγρό να εγκατασταθεί, συλλαμβάνει τις λεπτές σταγόνες που η βαρύτητα χάνει σε έναν απομακρυντή ομίχλης,και συλλογή και απομάκρυνση του υγρού υπό έλεγχο επιπέδου ενώ κρατούνται τα στερεά για περιοδική καθαρισμόΟ φυσικός κανόνας που διέπει ολόκληρο το δοχείο είναι ότι το αέριο πρέπει να κινείται αρκετά αργά ώστε μια σταγόνα υγρού να πέφτει πιο γρήγορα από ό, τι το αέριο ανεβαίνει.εκφράζεται με την εξίσωση Souders-Brown με παράγοντα K 0Μια καλά σχεδιασμένη μονάδα αφήνει λιγότερο από 0,1 γαλόνια υγρού ανά εκατομμύριο τυποποιημένα κυβικά πόδια στο αέριο.

1Οι τέσσερις λειτουργίες που εκτελεί ένας διαχωριστής αερίων

Κάθε εργασία αντιμετωπίζει έναν διαφορετικό τρόπο αποτυχίας, και οι τέσσερις πρέπει να εργαστούν για το σκάφος να κάνει το έργο του:

• Καθυστερεί το αέριο:Το αέριο σε έναν σωλήνα κινείται με ταχύτητα 10-30 m/s, πολύ γρήγορη για να εγκατασταθεί οποιαδήποτε σταγόνα.Έτσι η ταχύτητα πέφτει σε ένα επίπεδο όπου η βαρύτητα μπορεί να δράσει, και μια συσκευή εισόδου, όπως μια προβολέα, ένας μισό ανοιχτός σωλήνας ή μια κυκλωτική είσοδος, εξαλείφει την εναπομείναντα ορμή.Αυτός είναι ο λόγος για τους διαχωριστές είναι πολύ ευρύτεροι από τον σωλήνα που τους τροφοδοτεί και γιατί ο στόλος εισόδου είναι συχνά μεγαλύτερη από τη γραμμή εισόδουΕίναι επίσης ο λόγος για τον οποίο ένας διαχωριστής που είναι πολύ μικρός για την ροή του δεν υποβαθμίζεται με χάρη: μόλις η ταχύτητα του αερίου υπερβεί το όριο Souders-Brown,υγρό πραγματοποιείται σχεδόν ανεξάρτητα από το πόσο καλό το υπόλοιπο των εσωτερικών είναι, επειδή οι σταγόνες απορροφώνται πιο γρήγορα από ό, τι μπορούν να εγκατασταθούν.
• Καθίσταται το χύσιμο υγρό:Όταν το αέριο είναι αργό, σταγονίδια άνω των 100-500 μικρομέτρων πέφτουν στον πυθμένα του δοχείου εντός του διαθέσιμου χρόνου διαμονής.Αυτός είναι ο λόγος που οι διαχωριστές παρέχουν κράτηση υγρού 1-15 λεπτά ανάλογα με την εργασίαΤο υγρό συσσωρεύεται στο βυθό και το επίπεδο διατηρείται σε ένα σημείο ρύθμισης από μια βαλβίδα απορρόφησης ή μια βαλβίδα ελέγχου επιπέδου.έτσι διάτρητες βαφίδες διανομής χρησιμοποιούνται σε οριζόντια αγγεία, και η έξοδος υγρού είναι εξοπλισμένη με διακόπτη δίνης, επειδή μια δίνη στην έξοδο τραβάει αέριο στη γραμμή υγρού και προκαλεί ακριβώς το πρόβλημα που ο διαχωριστής υπάρχει για να αποτρέψει.Σε τριφασική λειτουργία, το σκάφος διαχωρίζει επίσης το νερό από το υγρό υδρογονανθράκων χρησιμοποιώντας έναν ελεγκτή επιπέδου διεπαφής και ένα φράγμα ή μια μπότα.
• Καταλαμβάνει Καλή Ομίχλη:Η βαρύτητα δεν μπορεί να αφαιρέσει σταγόνες κάτω από περίπου 100 μικρομέτρα σε ένα λογικό δοχείο, έτσι ένας απομακρυντής ομίχλης χειρίζεται το λεπτό κλάσμα,Και αυτό είναι το στοιχείο που καθορίζει τις πραγματικές επιδόσεις.Ένα πλέγμα από πλεκτό σύρμα, πάχους 100-150 mm, συλλαμβάνει σταγονίδια άνω των 5-10 μικρομέτρων με αποτελεσματικότητα έως 99,9% με πτώση πίεσης μόλις 25-75 mm H2O,αλλά πλημμυρίζει αν το υγρό υπερβαίνει την χωρητικότητα του.Η συσκευή διαχωρισμού φίλτρου με συσσωρευτικά στοιχεία φτάνει το 0.3-1 μικρομέτρα σε 99Η επιλογή ανάμεσα σε αυτά είναι μια ανταλλαγή απόδοσης κατά της αντίστασης στη μόλυνση και την πτώση της πίεσης.
• Απομακρύνει το υγρό και τα στερεά:Η τελική δουλειά είναι απλά να βγάλουμε το υλικό από το δοχείο πριν γεμίσει.ένα συναγερμό υψηλού επιπέδου και ένα υψηλό ταξίδι που προστατεύει τον μεταγενέστερο εξοπλισμόΤα στερεά, τα οποία φτάνουν ως άμμος, κλίμακα και προϊόντα διάβρωσης, αποθηκεύονται κάτω από το υγρό και απομακρύνονται από περιοδικές εκπομπές άμμου.όπου ένα τζετ νερού υψηλής πίεσης υγροποιεί το στρώμα και φουσκώνει προς τα κάτω σε κυκλώνα ή δοχείο συλλογήςΗ συχνότητα εκτόξευσης είναι χρήσιμη διαγνωστική μέθοδος: κάθε ώρα δείχνει ένα αμμώδες πηγάδι ή μια αποτυχία ελέγχου της άμμου, κάθε μήνα δείχνει ένα καθαρό ρεύμα.,Το πρόβλημα είναι ότι η ατμόσφαιρα, όχι το σκάφος, είναι συχνά ο πραγματικός περιορισμός.

2Γιατί έχει σημασία ο χωρισμός; Τι προστατεύει;

Η αξία ενός διαχωριστή αερίων μετράται από το τι εμποδίζει, και τέσσερις κατηγορίες εξοπλισμού διατρέχουν κίνδυνο:

• Συμπυκνωτές και εξοπλισμός περιστροφής:Ένας φυγόκεντρος συμπιεστής είναι η πιο ευαίσθητη στο υγρό μηχανή σε ένα εργοστάσιο αερίου.και πλένετε το λιπαντικό λάδι από τα ρουλεμάνΗ ατμόσφαιρα της μηχανής είναι πολύ πιο ισχυρή από την ατμοσφαιρική μηχανή.Έτσι το υγρό σε ένα κύλινδρο προκαλεί μια υδραυλική κλειδαριά που λυγίζει ράβδους και σπάει βαλβίδεςΓια το λόγο αυτό, οι καθαριστές αναρρόφησης από συμπιεστή είναι τυποποιημένοι σε κάθε μηχανή, γιατί είναι εξοπλισμένοι με μια γρήγορη κίνηση υψηλού επιπέδου που κλείνει το μηχάνημα,και γιατί έχουν μια μικρή ρύπανση υγρού από το σχεδιασμόΗ πρόθεση είναι να πέσει γρήγορα αντί να αποθηκεύσει υγρό.
• Μέτρηση και μεταβίβαση φύλαξης:Όταν το αέριο αλλάζει ιδιοκτήτη, το υγρό κοστίζει άμεσα χρήματα.και το υγρό συλλέγει στις γραμμές ώθησης και κατά της πλάκαςΣε ένα υπερηχητικό μετρητή, σταγονίδια και ένα υγρό στρώμα στις όψεις του μετατροπέα εξασθενίζουν και διασκορπίζουν το σήμα.Επειδή ένας μεγάλος αγωγός μπορεί να μεταφέρει εκατομμύρια τυποποιημένα κυβικά πόδια την ημέρα, ένα διαρκές 2% σφάλμα είναι ένα υλικό άθροισμα, γι' αυτό και τα συμβόλαια καθορίζουν ένα διαχωριστή αμέσως ανωτέρω του μετρητή και συχνά ένα μέγιστο περιεχόμενο υγρού.Αυτός είναι επίσης ο λόγος διαχωριστικά φίλτρα, όχι απλοί καθαριστές, χρησιμοποιούνται σε σημεία δημοσιονομικής μέτρησης.
• Μονάδες επεξεργασίας: αφυδάτωση, αμίνες και θείο:Το υγρό που εισέρχεται σε μια μονάδα διεργασίας προκαλεί δυσανάλογες ζημιές.και μπορεί να αναγκάσει ένα κλείσιμο για να καθαρίσει το σύστημα και να αντικαταστήσει την υποβαθμισμένη γλυκόληΣε μια μονάδα αμινών, οι υγροί υδρογονάνθρακες και τα στερεά παράγουν αφρό, απώλεια αμινών και διάβρωση, και τα υποβαθμισμένα προϊόντα αμινών επιταχύνουν το πρόβλημα.το υγρό νερό ή ο υδρογονάνθρακας καταστρέφει μόνιμα το απορροφητικό, δεδομένου ότι οι χάντρες χαλάσουν και πρέπει να αντικατασταθούν.για τον λόγο αυτό ένας διαχωριστής εισόδου ή ένας διαχωριστής φίλτρου εγκαθίστανται αμέσως πριν από αυτές τις μονάδες ως συνήθη πρακτική και όχι ως επιλογή..
• Αγωγοί, ρυθμιστικοί φορείς και τελικοί χρήστες:Το υγρό δημιουργεί προβλήματα λειτουργίας και ακεραιότητας, συσσωρεύεται σε χαμηλά σημεία, μειώνει την περιοχή ροής και τη χωρητικότητα και απαιτεί απομάκρυνση του χοιριδίου.Σχηματίζει υδρατρίδια στα σημεία μείωσης της πίεσης όταν συνδυάζεται με νερό και χαμηλή θερμοκρασίαΗ ατμόσφαιρα, που δημιουργεί πρίζες που μπορούν να κλείσουν μια γραμμή για μέρες, βλάπτει τους ρυθμιστές πίεσης και τους εξοπλισμούς οσμών στα συστήματα διανομής.Προωθεί την εσωτερική διάβρωση όπου υπάρχει νερό και όξινα αέριαΚαι παραβιάζει τις προδιαγραφές των αγωγών, που συνήθως δεν απαιτούν ελεύθερα υγρά, ένα σημείο δροσιάς υδρογονανθράκων κάτω από περίπου -5 έως 0 ° C στην πίεση παράδοσης, ένα σημείο δροσιάς νερού κάτω από περίπου -10 ° C,θειικό υδρογόνο κάτω από 4 ppm και διοξείδιο του άνθρακα κάτω από 2-3%Η τήρηση αυτής της προδιαγραφής είναι ο τελικός συμβατικός σκοπός του διαχωριστή.

Λειτουργίες διαχωριστή αερίων και συνέπειες βλάβης

Συχνές ερωτήσεις (FAQ)

Ε: Πώς λειτουργεί πραγματικά ένας διαχωριστής αερίων;

Το αέριο εισέρχεται και επιβραδύνεται από μια συσκευή εισόδου που εξαλείφει την ορμή του.Μετά περνά μέσα από μια μεγάλη διατομή όπου η ταχύτητα είναι συνήθως 0Σε αυτή την ταχύτητα, σταγονίδια άνω των 100-500 μικρομέτρων περίπου αποθηκεύονται στον πυθμένα εντός του χρόνου διαμονής,Γι 'αυτό το δοχείο παρέχει 1-15 λεπτά από τη διατήρηση υγρούΟι σταγόνες που είναι πολύ μικρές για να εγκατασταθούν συλλαμβάνονται από έναν απομακρυντή ομίχλης, όπου το αέριο πρέπει να αλλάξει κατεύθυνση γύρω από ένα σύρμα ή ένα φτερό και οι σταγόνες, έχοντας περισσότερη αδράνεια,δεν μπορεί να ακολουθήσει και να χτυπήσει την επιφάνειαΤο συλλεγμένο υγρό διατηρείται σε ελεγχόμενο επίπεδο και απομακρύνεται μέσω βαλβίδας.

Ε: Ποια είναι η διαφορά ανάμεσα σε διαχωριστή, καθαριστή και νταμπλό;

Α: Στην πράξη οι όροι επικαλύπτονται και χρησιμοποιούνται συχνά εναλλακτικά, αλλά υπάρχει σύμβαση.και στη χρήση στα εργοστάσια φυσικού αερίου σημαίνει συνήθως δοχείο που διαχωρίζει και διατηρεί το υγρό ως προϊόν ή ροή προς επεξεργασίαΤο καθαριστικό είναι ένας μικρότερος, απλούστερος διαχωριστής, του οποίου ο σκοπός είναι η προστασία και όχι η παραγωγή, με 1-3 λεπτά καθυστέρησης, που βρίσκεται στην αναρρόφηση του συμπιεστή,σε παλινδρομικές διαδρομές καυσίμου και σε απογειώσεις αερίου με όργανοΈνα τύμπανο ντοκιμαντέρ ή KOD είναι μια προστατευτική συσκευή μεγέθους για μια παροδική και όχι για σταθερή ροή, πιο συχνά ένα τύμπανο ντοκιμαντέρ φλας μεγέθους για την περίπτωση έκτακτης ανάγκης,ή ένα τύμπανο που απομακρύνει τα υγρά κολοκύθια μπροστά από ένα φούρνο ή ένα συμπιεστήΚαι οι τρεις χρησιμοποιούν την ίδια βάση μεγέθους Souders-Brown, αλλά διαφέρουν στην υποστήριξη, στην οργάνωση και στο τι προστατεύουν.

Ε: Τι συμβαίνει αν ένας διαχωριστής αερίων είναι χαμηλού μεγέθους;

Α: Η ταχύτητα του αερίου υπερβαίνει το όριο Souders-Brown, έτσι ώστε οι σταγόνες που διαφορετικά θα καθιερώνονταν να σαρώνονται με το αέριο, και το δοχείο μεταφέρει το υγρό συνεχώς και όχι περιστασιακά.Η κατάσταση αποτυχίας είναι ξεχωριστήΤο σύστημα απομάκρυνσης ομίχλης πλημμυρίζει επειδή δέχεται πολύ περισσότερο υγρό από ό,τι είχε σχεδιαστεί για να διαχειριστεί, γεγονός που αυξάνει την πτώση της πίεσης και, μόλις η θήκη είναι κορεσμένη,Επαναφέρει το υγρό στην έξοδο αερίου με χειρότερο ρυθμό από ό, τι αν δεν υπήρχε καθόλου padΟι συνέπειες εμφανίζονται κατ' αρχάς κατωτέρω, ως απώλειες γλυκόλης σε μονάδα αφυδάτωσης, αφρώδης στάση σε επαγγέκτη αμινών, ή υψηλές δονήσεις και πλύσιμο ενός συμπιεστή.Η υποδιαίρεση είναι πιο συχνή μετά από ένα έργο που αυξάνει την απόδοση, ή όταν ένα πεδίο παράγει περισσότερο υγρό από την αρχική πρόβλεψη, για τον λόγο αυτό η ταχύτητα πρέπει να ελέγχεται εκ νέου κάθε φορά που αλλάζουν οι τιμές.

Ε: Πώς ξέρετε αν λειτουργεί ο διαχωριστής αερίων;

Α: Ελέγχονται τέσσερις δείκτες.δεδομένου ότι μια σταθερή ένδειξη σημαίνει κανονική λειτουργία ενώ μια αυξανόμενη τάση σημαίνει μόλυνση ή πλημμύρα και μια μειωμένη τάση μπορεί να σημαίνει ένα κατεστραμμένο ή εκτοπισμένο στοιχείο- μεταφορά υγρού, μετρούμενη απευθείας με δειγματοληψία ή που συμπεραίνεται από τη συμπεριφορά των εγκαταστάσεων που βρίσκονται στα επόμενα στάδια της παραγωγής, όπως η κατανάλωση γλυκόλης σε έναν επακριβωτή ή η αφρόποίηση αμινών.από τις συχνές συναγερμούς υψηλού επιπέδουΗ ταχύτητα του αερίου σε σύγκριση με τον σχεδιαστικό συντελεστή Κ,Η απλούστερη εξέταση είναι αν η πραγματική ροή, σε πραγματική πίεση και θερμοκρασία, είναι εντός του περιβλήματος για τον οποίο το δοχείο είχε το μέγεθος.