卧式分离器设计说明书

扬州石化卧式丝网气液分离器设计说明书
1 已知数据 已知数据如表2-1 表1-1 已知数据表
2计算
2.1 直径的计算
采用常数K G 的计算方法，运用公式
1/3
2.12(
)L T V t D CA ⨯=
式中，C=L T /D T =2~4（参考SY/T0515－2007分离器规范，取C=3）
L T 、D T ：圆柱部分的长度和直径，m; V L ：液体体积流量，m 3/h t:停留时间，min;
A:可变的液体面积，%，即 A=A TOT -(A a +A b ) 其中，A TOT :总横截面积，%
A a :气体部分横截面积，% A b :气体部分横截面积，%
停留时间，根据本设计的情况，选取停留时间为30min ，先假设A=0.8，A a =0.14，A b =0.06计算可得，
1/31/3
2.12 2.120.23730(
)()0.39730.8L T V t D m CA ⨯⨯⨯===⨯
由D T =0.397m,A a =0.14查《工艺系统工程设计技术规定》气液分离器HG/T 20570.8-95中图2.5.1-4得出的空间高度a=0.12m<0.3m(气体最小空间高度) 重新假设A=0.5，A a =0.4，A b =0.1,代入计算可得，
1/31/3
2.12 2.120.23730(
)()0.73830.4
L T V t D m CA ⨯⨯⨯===⨯ 又由Aa=0.4，查图得a=0.32>0.3m,取值成功。

依据SYT 0515-2007 分离器规范取D T =0.762m ，重新查图得a=0.33m>0.3m,也符合要求。

则进出口接管距离L N ≈L T =C*D T =3×0.762=2.286m 2.2 接管的计算 2.2.1接管距离的计算
运用公式
()20.5
0.524'[/]G
N T L G G a V L D Aa R
⨯⨯=
-⨯ρρρ 式中，L N ’、D T 、a ：分别为进出口接管距离、卧式容器直径和气体空间高度,m ；
V G :气体体积流量,m 3/h 。

ρG 、ρL ：分别为液体密度、气体密度，m 3/h; 对于d*=200μm ，使用R=0.127
()20.520.50.5240.5240.4430
'0.807[/]0.7620.4[(1000 1.088)/1.088]0.127
G N T L G G a V L m
D Aa R ⨯⨯⨯⨯==-⨯⨯⨯-=
⨯ρρρ 故L N ≈L T >L N ’ 满足要求 2.2.2接管直径的计算 2.2.2.1入口接管直径的计算
两相混合物的入口接管的直径应符合下式要求：
21000GL u <G ρ
式中，ρG :气相密度，m/s ；u GL :接管内两相流速,kg/m 3。

由此可导出
30.50.25
L 3.0210(V +V )P G G
D ->⨯⨯⨯ρ
式中，D P ：两相入口接管直径，m ； V L ：液体体积流量，m 3/h ；
代入数值求得，
30.50.25
L 30.50.25
3.0210(V +V )3.0210(0.237+430) 1.088
0.064P G G
P D D m
-->⨯⨯⨯>⨯⨯⨯=ρ
又接管直径必须不小于连接管道直径（0.1m ）则取D P =0.1m 2.2.2.2 出口接管直径的计算
气相出口，流速必不大于进口流速，故可以假定， 气体出口接管直径=两相进口接管直径， 故选用出口接管直径D 0=0.1m 可算得
2204/(3.143600)4430/(3.1436000.1)15.216m/s<20m/s G u V D =⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=式中，D 0:气相出口接管直径，m ；20m/s:气体最大出口流速 故管径选用合理，液体出口选用连接管道直径D 1=0.02m
()2214/(3.143600)40.237/ 3.1436000.020.21/1/L L u V D m s m s
=⨯⨯=⨯⨯⨯=<式中，u L :液体出口流速，m/s ；
V L :液体体积流量，m 3/h; D 1:液体出口接管直径，m ； 1m/s ：液体出口允许的最大流速。

因此，管径选用合理。

2.3 液位和液位报警点的计算
设A b =10%时液位为最低点h LL
经带入试差算得h LL =119mm ，最低液位（LL ）、低液位报警（LA ）、正常液位（NL ）、高液位报警（HA ）、最高液位（HL ）之间时间间隔分别是40、20、20、40min 。

最低液位，及液面起始高度（计算时间为0），液位高度h LL 为119mm 。

容器横截面积A TOT = 3.14D T 2/4 =3.14×0.7622/4=0.456m 2 液体停留一分钟所占横截面积为：
A 1=V L ×1/(60×L T )=0.237×1/(60×2.286)=0.00173m 2 由h LL /D T =0.156查图2.5.1-5得A b /A TOT =0.1 故A b = A TOT ×0.1=0.0456m 2 由式，
1400.0456400.0173
0.2520.456
LA b TOT TOT A A A A A ++⨯=== 查图2.5.1-5得h LA /D T =0.302，则从最低液位经40min 后得到的液位高度为
h LA =0.302×D T =0.302×0.762=0.23m
由式，
1600.0456600.0173
0.3280.456
NL b TOT TOT A A A A A ++⨯===， 查图2.5.1-5得h NL /D T =0.363，则从最低液位经60min 后得到的液位高度为h NL =0.363×D T =0.363×0.762=0.277m
由式，
1800.0456800.0173
0.4040.456
HA b TOT TOT A A A A A ++⨯===， 查图2.5.1-5得h HA /D T =0.424，则从最低液位经80min 后得到的液位高度为h HA =0.424×D T =0.424×0.762=0.323m
由式，
11200.04561200.0137
0.5550.456
HL b TOT TOT A A A A A ++⨯=== 查图2.5.1-5得h HL /D T =0.544，则从最低液位经120min 后得到的液位高度为h HL =0.544×D T =0.5×0.762=0.415m
h HL +a = 0.415+0.33 =0.735< 0.762m = D T 2.4 丝网部分的计算 2.4.1 丝网部分气体流速u G
参考气液分离器HG/T 20570.8-95规范，对卧式气液分离器，长度为3048mm 时，K 取0.122～0.152；长度为其他值时，K 取0.122～0.152×（L/3048）
0.56，本次计算
K=0.122×（2286/3048）0.56=0.104
计算得丝网部分气速
0.50.51000 1.088()0.104() 3.151/1.088
L G G G G u K m s -==⨯=ρ-ρρ
2.4.2 丝网直径D G
由下式计算丝网直径，
0.50.5G G 0.0188(V /u )0.0188(430/3.151)0.22G D m =⨯=⨯=
又由容器直径最少比丝网直径大100mm, SY/T 0515-2007气液分离器规范
则丝网部分容器直径D’=0.406m。

丝网高度有100mm和150mm，又由此设计对除沫要求不高，选取丝网高度为100mm。

3 主要设计尺寸
主要设计尺寸见表4-1。

表4-1 主要设计尺寸。