重力分离器

重力分离器
Gravitational separator
目录
一Байду номын сангаас分离器的分类 二、重力分离器
四个基本功能 类别、结构及工作过程 分离段的分配 立式与卧式的比较
三、分离器内部构件 四、常见故障及处理
分离器的分类
按作用原理分类
1、重力式分离器 利用液体和气、固密度的不同而受到的重力的不同 来实现分离。 2、旋风式分离器 利用液体和气、固做旋转运动时所受到的离心力不 同来实现分离。 3、过滤式分离器 利用气流通道上的过滤元件或介质实现分离。
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三 相 立 式 分 离 器
流体经过侧面的入口进入分离器，在进口檔板 处，流体分离出大量气体。分离出的液体经降液管 输送到油气接口处而不影响撇沫。连通管上下的压 力通过连通管平衡。油气水混合物经降液管出口处 的分配器进入油水接口，气体从此处上升，油水也 由于重力的原因分别向上向下运动从而最终达到分 离油气水的目的。 有时三相分离器的底部也有采用锥形底。如果 在生产中有较多量的砂粒时就可以使用这种结构。 锥体通常具有一个与水平线成45°和60°以有助于 产出的砂子抵抗静止角达到排污的目的。
拱板除雾器。由一系列同心波纹圆筒组成，这样
就增大了液滴在圆筒表面的聚结面积。
常见故障及处理
1、法兰或连接处泄漏
运行或升压过程中，使用皂液法检查，发现泄 漏时必须立即切换流程，停运事故分离器，然后进 行放空排污操作，压力降为零后方可进行维修操作 。
2、分离器前后压差增大或流量减小
运行过程中，由于天然气杂质增多或固体颗粒 较多，引起分离器前后压差增大，当超过0.1MPa时 ，表明分离器内部出现堵塞，应及时停运进行检修 。
除雾段——可设置在筒体内，也可设置在筒体 上部紧接气流出口处。除雾段除设置纤维或金属网 丝外，也可采用专门的除雾芯子。 积液段——此段决定液体在分离器内的停留时 间。一般储存高度按1/2直径考虑。 泥沙储存段——位于积液段下部，主要是由于 在水平筒体底部，泥沙等污物有450——60°的静止 角，因而排污比立式分离器困难。有时此段需增设2 个以上的排污口。
立式与卧式的比较
立式分离器占地面积小，易于清除筒体内污物 ，便于实现排污与液位自动控制，适于处理较大含 液量) 的气体，但单位处理量成本高于卧式分离器 。 卧式分离器和立式分离器相比，具有处理能力 较大、安装方便和单位处理量成本低等优点；但也 有占地面积大、液体控制比较困难和不易排污等缺 点。
分离器内部构件
2、按功能分类：两相分离器和三相分离器
三 相 卧 式 分 离 器
气液混合流体经气液进口进入分离器进 行基本相分离，气体进入气体通道通过整流 和重力沉降，分离出液滴；液体进入液体空 间分离出气泡，同时在重力条件下，油向上 流动，水向下流动得以油水分离，气体在离 开分离器之前经捕雾器除去小液滴后从出气 口流出，油从顶部经过溢流隔板进入油槽并 从出油口流出，水从排水口流出。
重力沉降。
5.雾沫脱除器（除雾器）
除雾器主要有三种，但两种最常用的雾沫脱除装置：丝
网垫和叶板。
丝网垫是由很细的不锈钢丝缠绕成紧密的园柱形填料垫
层。液滴碰击到丝网上，聚积起来。丝网的效果很大地依赖 于气体有一个恰当的速度范围。如果速度太大，分离出来的 液体将被再夹带到气流中，如果速度较低，烃蒸汽漂流经过 丝网，这样就没有液滴的碰击和聚积。
按分离器功能分类
1、计量分离器 主要作用是完成油气水的初步分离并计量，一般属 于低压分离器。 2、生产分离器 主要是完成多口生产井集中进行初步分离后密闭输 送，属中高压分离器。
按工作压力分类
真空分离器（0 ~ 0.1MPa） 低压分离器（0.1 ~ 1.5MPa） 中压分离器（1.5 ~ 6.0MPa） 高压分离器（6.0MPa以上 ）
重力分离器
四个基本功能 1、完成气和液的基本“相”的分离 2、脱除气相中所夹带的液沫 3、脱除液相中所包含的气泡 4、从分离器内分别引走分离出来的气相和液 相，不允许它们有彼此重新夹带掺混的机会
类别、结构及工作过程
1、按流体流动方向和安装形式：立式重力分离器和卧式重力分离器 立 式
重
力 分
离
器 （两相）
丝网垫的结构，通常规定成某种厚度（一般是 75到180mm）和某种筛网密度（一般是每立方米160 到190kg）。尺寸适宜的丝网除雾器可以脱除99%的 10微米和更大些的液滴，但容易堵塞。
叶板除雾器迫使气体在平行板内为层流，并使 流动方向改变。液滴碰击到板面上就聚积起来，并 向下沉降到液体收集处，然后液体按规定路线进入 分离器的液体收集段。叶板式除雾器在制造厂制成 序列，以保证既是层流，又有某一最小的压力降。
1．进口转向器
常用的进口转向器有两种基本类型：导流进口 和离心进口。
(1)导流档板 球形盘，平板，角铁，锥形物，或者是任何一种能使液流方向和速 度快速变化的东西。档板主要是用结构支撑加以固定，以承受冲击动量 载荷。 使用半球形或锥形的装置，其优点是它比板或角铁所产生的扰动要 小些，减少再夹带或乳化的问题。
2、卧式分离器
初级分离段——可具有不同的入口形式，其目 的也在于对气体进行初级分离。除了入口挡板外， 有的在入口内增设一个小内旋器，即在入口对气、 液进行一次旋风分离。 二级分离段——为气体与液滴实现重力分离的 主体。在立式重力分离器的沉降段内，气流大部分 向上流动，而液滴向下运动，两者方向完全相反， 因而气流对液滴下降的阻力较大。而卧式重力分离 器的沉降段内,气流水平流动与液滴下降成900夹角 ，因而对液滴下降阻力小于立式分离器。通过计算 可知，卧式分离器的气体处理能力比同直径立式分 离器的气体处理能力大。
分离段的分配
1、立式分离器
初级分离段(即气流入口处)――气流进入筒体 后，由于其他、气流速度突然降低，成股状的液体 或大的液滴由于重力作用被分离出来直接沉降到积 液段。为了提高分离的效果，常在气液入口处增设 入口挡板或采用切线入口方式。 二级分离段——经初级分离后的天然气气流携 带着较小的液滴向气流出口以较低的流速流动。此 时,由于重力的作用,液滴则向下沉降与气体分离， 本段的分离效率取决于气体和液体的特性、液滴尺 寸及气流的平均流速与扰动程度。
(2) 旋风式进口 应用离心力，分离流体成为液体和气体。 这种进口可以是旋风式通道或者是环绕筒壁的切线流道。这些装置 是属于专利性的，使用一个进口喷咀就足以产生一个围绕着内筒回转大 约6m/s的液流速度，内筒的直径不大于分离器直径的2/3。
2．波浪破碎器
在长的卧式分离器内安装有波浪破碎器，其结 构为一些垂直挡板横跨在气液界面之上并与流动方 向垂直，目的是破碎高速流动的气体在液面上所产 生的波浪。
积液段——本段主要收集液体。一般积液段还 应有足够的容积,以保证溶解在液体中的气体能脱离 液体而进气相。。分离器液体的放控制也是积液段 的主要内容。为了防止排液时的气体旋涡,除了保留 一段液封外,也常在排液口上方设置挡板类的破涡装 置。 除雾段——主要设置在紧靠气体流出口前,用于 捕集沉降段未能分离出来的微小液滴(10~100um)。 微小液滴在此发生碰撞、凝聚,最后聚集成较大液滴 下沉至积液段。
3.除沫板
当气泡从液体中逸放出来时，在气液界面可能形 成泡沫。在进口处加入化学处理剂就可以使泡沫稳 定下来。更为有效的解决办法是迫使泡沫流经一系 列倾斜的平行板片或管束，以便于泡沫聚结。
4.气相整流构件
液流进入分离器，在转向器旋风口或动能吸收
器的作用下，进行了初步分离，初分的气相处于紊
流状态，对液滴的自然重力沉降不利。 “整流”构件，即在分离器内某一长度范围内 设置一系列并有适当间距的平行薄板，气体通过狭 窄的平行间隙时，作层状流动，促进气相中液滴的
气液混合流体经气液进口进入分离器进 行基本相分离，气体进入气体通道向上流动 通过重力沉降分离出液滴，液体进入液体空 间向下流动，同时分离出气泡。气体在离开 分离器之前经捕雾器除去小液滴后从出气口 流出，液体从出液口流出。
卧 式 重 力
分
离 器
（两相）
气液混合流体经气液进口进入分离器进 行基本相分离，气体进入气体通道进行重力 沉降分离出液滴，液体进入液体空间分离出 气泡和固体杂质，气体在离开分离器之前经 捕雾器除去小液滴后从出气口流出，液体从 出液口流出。