طراحی و قابلیت های جداکننده های گاز مایع

جداکننده گاز و مایع یک مخزن تحت فشار پیچیده است که برای تقسیم جریان های چند فازی به اجزای گاز و مایع مجزا طراحی شده است. قابلیت اساسی آن حفاظت از دارایی های پایین دستی - مانند کمپرسورها، توربین ها و مبدل های حرارتی - با حذف رطوبت به دام افتاده، ذرات معلق در هوا و ذرات معلق است که باعث خوردگی، رسوب گیری و خستگی مکانیکی می شوند.

طراحی یک جداکننده موثر یک عمل متعادل کننده بین استدینامیک سیالاتوپیکربندی هندسی، بهینه سازی شده برای به حداکثر رساندن راندمان جداسازی فاز با حفظ پایداری عملیاتی.

برای دستیابی به خروجی با خلوص بالا، جداکننده‌های حرفه‌ای به چهار ناحیه عملکردی خاص تقسیم می‌شوند که هر کدام برای یک کار مکانیکی منحصر به فرد طراحی شده‌اند:

• منطقه ورودی:مهندسی شده تا حرکت جریان ورودی را از بین ببرد. از طریق استفاده از انحراف‌کننده‌های ورودی (بافل یا درج‌های سیکلونی)، این ناحیه از "شکستن" سیال ورودی به قطرات کوچک‌تر و سخت‌تر جداسازی می‌شود.

• منطقه ته نشینی جاذبه:یک "منطقه ساکت" ساکن که برای اجازه دادن به گرانش بر روی قطرات طراحی شده است. سطح مقطع در اینجا بسیار مهم است، زیرا سرعت سیال را دیکته می کند.

• منطقه ادغام:حاوی رسانه‌های داخلی (بسته‌های پره، مش سیم یا کارتریج‌های فیلتر) است که آئروسل‌های کوچک را مجبور به برخورد و ادغام می‌کند. این باعث افزایش قطر قطرات می شود و سرعت ته نشینی را به شدت تسریع می کند.

• منطقه خروجی:خروج جریان های تصفیه شده را تضمین می کند. این شامل کنترل های سطح و شکن های گرداب (برای جلوگیری از حباب گاز در خط مایع) و استخراج کننده های غبار در خروجی گاز برای گرفتن هر گونه ذرات معلق در هوا است.

جداسازهای اندازه مهندسان بر اساس نیازهای فیزیکی جریان فرآیند:

برای جلوگیری از "انتقال" (جایی که مایع از خروجی گاز خارج می شود)، سرعت گاز باید زیر یک حد بحرانی باقی بماند که به صورت زیر محاسبه می شود:

• عامل K:ضریب کارایی قطعات داخلی جداکننده. مقادیر K بالاتر (مثلاً در طرح‌های سیکلونی یا پره‌ای) به قطر کشتی‌های کوچکتر و کارآمدتر اجازه می‌دهد.

برای جداسازی مبتنی بر گرانش، راندمان با اندازه قطرات هدایت می شود:

طراحان افزایش را در اولویت قرار می دهندD(قطر قطرات) از طریق اجزای داخلی ادغام شونده، به عنوان سرعت ته نشینی (v_t) با مجذور قطر قطره افزایش می یابد.

س: تفاوت بین "کاسه ناک اوت" و "اسکرابر گاز" چیست؟

الف: الفگلدان حذفییک مخزن با راندمان پایین تر است که برای برداشتن حجم بالا طراحی شده است. الفاسکرابر گازیک کشتی با کارایی بالا مجهز به قطعات داخلی پیشرفته (سیکلون یا فیلتر) است که برای حذف ذرات معلق در هوا و گرد و غبار میکروسکوپی برای محافظت از تجهیزات حساس دوار طراحی شده است.

س: چگونه می توانم نفت خام کف را در طراحی مدیریت کنم؟

A: فوم کردن یک محدودیت عمده در طراحی است. نیاز به افزایش داردزمان اقامت- اغلب 2 برابر یا 3 برابر - برای اینکه فوم شکسته شود. مهندسان همچنین اغلب "فوم شکن" داخلی یا پورت های تزریق مواد شیمیایی را برای جلوگیری از ورود فوم به خروجی گاز مشخص می کنند.

س: "Carry-under" چیست و چگونه حل می شود؟

پاسخ: حمل زیر وجود حباب های گاز در تخلیه مایع است. معمولا با نصب a حل می شودگرداب شکنبر روی نازل خروجی مایع برای جلوگیری از تشکیل یک گرداب مایع که گاز را به داخل خط تخلیه می کشد.

س: چرا یک جداکننده فیلتر را به یک جداکننده ساده Cyclone انتخاب کنید؟

الف: الفجداکننده سیکلوناز نیروی گریز از مرکز برای حذف مایعات حجیم و جامدات بزرگ استفاده می کند. الففیلتر جداکنندهشامل یک مرحله ثانویه از کارتریج های فیبر رسانه ای با کارایی بالا است که قادر به حذف ذرات زیر میکرونی و ذرات معلق در هوا است که عمل سیکلونی به سادگی نمی تواند آنها را بگیرد.