เครื่อง แยก ก๊าซ-เหลว ใช้ งาน อย่าง ไร?

เครื่องแยกก๊าซ-ของเหลวเป็นภาชนะรับความดันที่ออกแบบมาเพื่อแบ่งกระแสหลายเฟสออกเป็นเฟสก๊าซและของเหลวที่แตกต่างกัน วัตถุประสงค์หลักคือเพื่อกำจัดความชื้น ละอองลอย และอนุภาคของแข็งที่กักขังออกจากกระแสก๊าซ เพื่อปกป้องอุปกรณ์ปลายน้ำ เช่น คอมเพรสเซอร์ กังหัน และเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน จากการกัดกร่อน ตะกรัน และความเสียหายทางกล

หลักการทำงานขึ้นอยู่กับความแตกต่างของความหนาแน่นระหว่างเฟส ด้วยการควบคุมความเร็ว โมเมนตัม และทิศทางการไหล ตัวแยกจะบังคับให้เฟสของเหลวที่หนักกว่าหลุดออกจากเฟสก๊าซ

เครื่องแยกทางอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ใช้กลไกทางกายภาพสามกลไกร่วมกันเพื่อให้ได้การแยกเฟส

นี่คือหลักการพื้นฐานที่สุด เมื่อความเร็วของก๊าซลดลงอย่างมาก แรงลากของก๊าซบนหยดจะเล็กกว่าแรงโน้มถ่วง หยดจะ "ตกตะกอน" ออกจากกระแสแก๊สและตกลงไปที่ส่วนรวบรวมของเหลว (บ่อ)

หยดของเหลวมีโมเมนตัมสูงกว่าโมเลกุลของก๊าซ ด้วยการบังคับให้กระแสน้ำเปลี่ยนทิศทางอย่างรวดเร็ว (โดยใช้แผ่นกั้นหรือตัวเปลี่ยนทิศทาง) ก๊าซจะไหลไปรอบๆ สิ่งกีดขวาง ในขณะที่หยดของเหลวที่หนักกว่าจะกระทบกับสิ่งกีดขวาง เมื่อกระทบ หยดเหล่านี้จะสูญเสียโมเมนตัม รวมตัวกัน และระบายออกไป

ในตัวแยกแบบไซโคลนหรือกระแสน้ำวน กระแสก๊าซจะถูกหมุนด้วยความเร็วสูง แรงเหวี่ยงหนีศูนย์จะ "เหวี่ยง" หยดและอนุภาคที่หนักกว่าไปยังผนังหลอดเลือดด้านนอก วิธีการนี้มีประสิทธิภาพสูงในการออกแบบขนาดกะทัดรัดซึ่งไม่มีพื้นที่สำหรับโซนตกตะกอนขนาดใหญ่

โดยไม่คำนึงถึงการกำหนดค่าภายใน ตัวแยกมาตรฐานจะประมวลผลสตรีมผ่านโซนที่แตกต่างกันสี่โซน:

1. โซนทางเข้า (การกระจายโมเมนตัม):กระแสน้ำดิบไหลเข้าและกระทบกับตัวเปลี่ยนทางน้ำเข้า ซึ่งจะช่วยลดความเร็วและเริ่มการแยกจำนวนมากโดยบังคับให้กระแสน้ำหมุนหรือขยาย

2. โซนแรงโน้มถ่วง/การตกตะกอน:ความเร็วจะลดลงอีกโดยการเพิ่มส่วนตัดขวางของหลอดเลือด "โซนเงียบ" นี้ทำให้แรงโน้มถ่วงกระทำกับหยดที่เหลือ

3. โซนสกัดหมอก (รวมตัว):ก๊าซจะไหลผ่านเครื่องสกัดหมอกภายใน (ชุดใบพัด แผ่นตาข่ายลวด หรือท่อไซโคลน) สิ่งภายในเหล่านี้จับหยดด้วยกล้องจุลทรรศน์ บังคับให้พวกมันรวมตัวเป็นก้อนกลมขนาดใหญ่ที่ตกลงไปในบ่อ

4. โซนเอาท์เล็ต:ก๊าซบริสุทธิ์จะไหลออกทางหัวฉีดด้านบน ในขณะที่ของเหลวที่แยกออกมาจะถูกปล่อยออกมาจากด้านล่าง ซึ่งโดยทั่วไปจะควบคุมโดยตัวควบคุมระดับของเหลวและวาล์วดัมพ์

ถาม: สมการ Souders-Brown คืออะไร และเหตุใดจึงใช้

ตอบ:สมการเซาเดอร์-บราวน์เป็นวิธีการมาตรฐานทางอุตสาหกรรมสำหรับการกำหนดขนาดเครื่องแยกเพื่อป้องกัน "การลำเลียงของเหลว" (การขึ้นรถไฟ) โดยจะกำหนดความเร็วก๊าซสูงสุดที่อนุญาตเพื่อป้องกันไม่ให้หยดละอองถูกลากออกจากถัง:

วิศวกรใช้สิ่งนี้เพื่อกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางของถังที่จำเป็นสำหรับปริมาณก๊าซที่กำหนด

ถาม: เหตุใดตัวแยกบางตัวจึงมี "Vortex Breaker"

ตอบ: เครื่องตัดกระแสน้ำวนคือแผ่นที่ติดตั้งอยู่เหนือช่องจ่ายของเหลว โดยจะป้องกันการก่อตัวของ "กระแสน้ำวนการระบายน้ำ" ซึ่งเป็นกระแสน้ำวนที่หากไม่ตรวจสอบ จะดึงก๊าซกลับเข้าไปในท่อของเหลว ทำให้เกิดก๊าซ "พัดผ่าน"

ถาม: เครื่องแยกและตัวแยกถ่านหินแตกต่างกันอย่างไร

ตอบ: กตัวคั่นเป็นคำกว้างๆ สำหรับภาชนะที่ใช้ขจัดของเหลวจำนวนมาก กเครื่องทำถ่านหินเป็นอุปกรณ์พิเศษที่มีประสิทธิภาพสูงซึ่งใช้ตัวกลางบนพื้นที่ผิวสูงเพื่อจับและรวมละอองลอย (หมอก) ด้วยกล้องจุลทรรศน์ที่มีขนาดเล็กเกินกว่าจะตกลงตามแรงโน้มถ่วง

ถาม: ฉันจะเลือกระหว่างแนวนอนหรือแนวตั้งได้อย่างไร

ตอบ:แนวนอนโดยทั่วไปแล้วภาชนะจะดีกว่าสำหรับอัตราส่วนก๊าซต่อของเหลวที่สูงและการแปรรูปในปริมาณมาก เนื่องจากพวกมันมีพื้นที่เชื่อมต่อระหว่างก๊าซเหลวที่ใหญ่กว่าแนวตั้งเรือเป็นที่ต้องการสำหรับการใช้งานที่มีปริมาณของแข็ง (ทราย) สูง หรือในพื้นที่จำกัดรอยเท้า เช่น บนแพลตฟอร์มนอกชายฝั่ง