一种新型高效动力学叶片式气液分离器的制造方法

一种新型高效动力学叶片式气液分离器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型高效动力学叶片式气液分离器，主要包括筒体以及筒体内部的一级入口分离总成、级间动能动量再分配空间、二级精密分离动力学叶片组件、气相导出装置、液相导出装置，一级入口分离总成设置在筒体内侧原料气入口管后端，级间动能动量再分配空间起始于一级入口分离总成的上方，顶端止于二级精密分离动力学叶片组件的入口处，二级精密分离动力学叶片组件设置在气相出口管下方，液相导出装置设置在二级精密分离动力学叶片组件的下方。本实用新型能有效防止因上游工况波动、上游设备排液不畅甚至失效、冬季上游换热器冷量充足使气相带冷凝液量增加而导致动力学分离叶片运行偏离正常工作区间，大幅降低风险以及其它次生风险事故。
【专利说明】一种新型高效动力学叶片式气液分离器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于气液分离【技术领域】，具体涉及一种新型高效动力学叶片式气液分离器。
【背景技术】
[0002]在石油炼制、能源化工、天然气处理与输送、海上平台和陆上终端油气开采、余热废热回收、制药、造纸和环保等行业领域中，对气流中挟带液沫及微小液滴进行高效分离净化和回收处理的工艺技术是必不可少的关键技术。
[0003]目前，国内外不少企业在上述行业领域仍采用网格拦截阻挡式气液分离器，比如丝网式气液分离器、滤料填料式气液分离器、滤网式气液分离器，尤其在绝大多数国内企业项目上采用。其主要不足在于:1)易堵塞，需经常更换分离内件，运行维护成本高；随着运行时间增长，网格流道会被气流中粉尘和黏性物质堵塞而失去分离功能，生产线被迫停产置换系统、更换分离核心内件，企业停产损失、运行维护费用高昂、污染物排放增加；2)操作弹性窄，运行压降高。由于网格式分离内件采用阻挡拦截方式实现分离，运行压降达到20kPa,甚至更高，当气流带液质量分率超过额定设计值10%-15%将导致液体在网格上聚集铺展且阻断气相流道，造成分离器内丝网内件整体“腾涌”，分离失效且造成安全隐患。比如，真空蒸馏塔系统，要求压降越低越好、真空度越高越好；冬季环境温度低冷凝效果好，气流中冷凝下来的液体量往往较夏季高出15%甚至更多，丝网式气液分离器经常导致真空蒸馏塔运行十分不稳定，产品合格率低；3)新旧气液“返混”和二次挟带严重，分离效率低，设备体积大造价高。由于传统网格式气液分离器自身结构因素，无法设置独立的集液降液输液系统，分离下来的液滴如下暴雨一般落回上升的气流中被重新挟带进入分离内件，如此反反复复挟带“气液返混”，大大降低气液分离效率，传统分离器设备只好做成直径大投资高的壳体。
[0004]某些国内大化工项目多采用国外工艺包，如德国林德公司低温甲醇洗工艺包、美国霍尼韦尔UOP公司丙烷脱氢制丙烯工艺包、德国鲁奇公司CO变换制氢工艺包等，这些工艺包涉及到的大型压缩机入口段、级间和排放段气液分离罐推荐采用动力学叶片式气液分离器，以发挥出远超传统网格拦截阻挡式气液分离器的技术经济性能。但目前国内外现有的动力学叶片式气液分离器，内部结构缺失，导致分离器在抗段塞流、抗冲击负荷、抗流体“短路”效应、分离效率稳定性等性能缺陷。
[0005]由于动力学叶片式分离技术不通过网格拦截阻挡方式有效实现气液分离，而是采用流体动力学矢量分离、聚结碰撞、液体表面自由能捕集分离等实现气液分离，不少国外公司和国内少数公司虽探索性的采用动力学叶片式气液分离器，如专利ZL201020600380.X、ZL201020600365.5、ZL201220618938.6中的技术，但对动力学叶片分离器整体设计技术、工业装置运行验证数据积累、计算动力学精准设计模型建立和对动力学叶片分离器内部各组成结构单元系统的功能认识等真正技术核心存在明显技术短板，且关于动力学叶片式气液分离器结构设计方面的研究远远少于分离器内部叶片本体结构设计方面的研究。[0006]在动力学叶片式分离技术研究和应用中，分离效率和分离器综合运行性能受到除动力学叶片本体之外的诸多因素影响。任何一种动力学分离叶片，包括现有技术中国际著名的叶片分离器技术公司博格斯-曼宁公司申请的美国专利3.405.511、北美著名的叶片技术公司阿尔贝塔公司获得的美国专利8.444.732B2，其发挥最佳分离性能均建立在原料气带液量低的前提条件之下。并且，通过动力学分离叶片本体后的流体导向和排放结构不合理，会让流体或则“短路”，或则“返混” “二次挟带”，或则分离后的气相带液严重，甚至产生“虹吸”，将原本已分离下来的液相再次虹吸分散出去。关于动力学叶片式气液分离器运行中产生的这些问题，通常由动力学叶片式气液分离器本身结构残缺或欠合理以及设计计算模型不准确所引起。某些动力学叶片式气液分离器，在使用过程中，气相出口中带液量大幅超过设计指标，未达标的分离器出口气相所携带的液体在下游低温工艺设备管线中“结冰”堵管，甚至引发“爆管”事故。
[0007]所以，本实用新型的目的在于从动力学叶片式气液分离器内部结构上实现:1)提升动力学叶片式气液分离器抗段塞流和液相冲击工况性能，进而提升操作弹性空间，防止因上游工况波动、上游设备排液不畅甚至失效、冬季上游换热器冷量充足使气相带冷凝液量增加而导致动力学分离叶片运行偏离正常工作区间，降低因上游工况波动导致动力学叶片式气液分离器分离效率大幅下降风险以及其它次生风险事故。2)提升动力学叶片式气液分离器抗气流“短路”、抗“返混”和“二次挟带”性能，进而提高分离效率稳定性和流体处理能力。3)提高动力学叶片式气液分离器抗“虹吸”性能。

【发明内容】

[0008]为了实现上述技术目的，本实用新型提供一种新型高效动力学叶片式气液分离器，该分离器通过以下技术方案来具体实现:
[0009]本实用新型一种新型高效动力学叶片式气液分离器，主要包括筒体以及位于筒体内部的一级入口分离总成、级间动能动量再分配空间、二级精密分离动力学叶片组件、气相导出装置、液相导出装置，所述筒体上设置有原料气入口管及气相出口管，所述一级入口分离总成设置在筒体内侧原料气入口管后端，主要作用是对原料气中的段塞流和大液滴进行脱除，并对流体动能动量进行一次分配，所述级间动能动量再分配空间起始于一级入口分离总成的上方，顶端止于二级精密分离动力学叶片组件的入口处，通过流道的膨大空间使气流轴向流突然大幅减速进而使筒体横截面各流体微元速度差进一步缩小，提升了抗段塞流和液相冲击工况性能，所述二级精密分离动力学叶片组件设置在气相出口管下方并通过气相导出装置与气相出口管固定连接，所述液相导出装置设置在二级精密分离动力学叶片组件的下方，用来密闭且稳定的排送收集到的液体。
[0010]进一步的，所述一级入口分离总成上设置有阔口端和出口端。
[0011]进一步的，所述一级入口分离总成主要由两排呈“鱼骨型”放射状排布的叶片组构成，每排叶片组中的多个叶片之间均匀布置。
[0012]一级入口分离总成其主要作用是对原料气中的段塞流和大液滴进行脱除，并对流体动能动量进行一次分配。带液原料气在一级入口分离总成中流动过程中，由于一级入口分离总成设置有导向叶片，使具有较大动能动量的液流和液滴被抛离气流，并且气流截面各微元动能动量得到一次均一化分配。入口分离总成用于处理带液量范围5%_10%(质量分率)的入口气液混合流体工况。但当入口气液混合流体中带液量通常超过5%-10% (质量分率)，尤其当上游工况波动、上游设备排液不畅甚至失效产生段塞流和液相冲击工况、冬季上游换热器冷量充足使气相带冷凝液量增加情形发生时，传统简易入口分离装置已经满足不了功能需要，而须采用叶片式入口分离总成(又称翅片式入口分离总成)，为二级精密分离动力学叶片组件创造稳定高效工作前提条件，提升了抗段塞流和液相冲击工况性能，进而提升高效动力学叶片式气液分离器操作弹性空间和复杂工况适应能力，降低因上游工况变化导致动力学叶片式气液分离器分离效率大幅下降风险以及其它次生风险事故。
[0013]进一步的，所述级间动能动量再分配空间呈“圆榫”型结构，主要由下端的圆柱体空间及上端的榫形空间构成。
[0014]级间动能动量再分配空间，主要通过流道膨大空间，使气流轴向流突然大幅减速进而使筒体横截面各流体微元速度差进一步缩小，中量尺寸的液滴遵照斯托克斯定律从气流中进一步分离；气流上行到达二级精密分离动力学叶片组件外壳底部平面时，气流流道急速缩小成环隙截面，提速至动力学叶片式分离需要达到的运行速度区间。级间动能动量再分配空间，在结构和功能上发挥对一级入口分离总成的功能延伸和承前启后的功能性过渡，为气流在后续二级精密分离动力学叶片组件高效分离分离进一步优化和创造前提条件；其客观作用仍然是提升了抗段塞流和液相冲击工况性能，进而提升高效动力学叶片式气液分离器操作弹性空间和复杂工况适应能力。
[0015]进一步的，所述二级精密分离动力学叶片组件主要包括叶片盒、多个间隔分布且并行排列的叶片以及液体收集舱，所述叶片的迎风面上沿竖直方向间隔设置有多个断口。
[0016]每相邻两个叶片之间的间隔构成一条气流主流道，每个叶片均由多个重复单元结构首尾相连组成，重复单元结构主要包括一对首尾相连的波峰段及波谷段，在波峰段及波谷段各设置有一个液相收集微流道，液相收集微流道的迎风面上沿竖直方向间隔设置有多个断口。液相收集微流道断口结构由以往完全开放贯通型结构改进为部分遮盖的间隔性断口结构，并且重复单元结构设置了多个内拐角和多个外拐角，使动力学分离叶片在操作弹性、运行压降、阻垢性能和接纳容量等性能得以提升。一旦流体进入气相主流道便在特殊流道中受迫高速旋转，微小液滴间高效碰撞聚结长大，并在径向离心力、非径向矢量场和液膜表面张力作用下使微小液滴被高效捕集，然后在重力作用下掉进特殊设置的“断口 ”进入液相收集微流道而被收集到液相收集舱。不同流道结构和不同新旧技术代级的动力学分离叶片，其操作弹性、分离效率、运行压降、抗垢性、运行稳定性和可靠性均有不同。本实用新型高效动力学叶片式气液分离器中的动力学分离叶片为国际上常用的“双袋式”叶片结构。二级精密分离动力学叶片组件，在应用于实际工况流量较小的场合时优选单面板结构(详见图4)，在应用于实际工况流量很大的场合时优选四面板结构(详见图5)，单面板结构和四面板结构二者之间的过渡型态结构、组合与衍生型态结构也属于二级精密分离动力学叶片组件的结构型式。为了便于检查和清理动力学分离叶片，二级精密分离动力学叶片组件的叶片本体、叶片盒及其支撑件连接方式，均可依据实际工况和检视需要而设计制造成全可拆卸式、半拆卸式(叶片本体可拆式)和全固定式结构。
[0017]进一步的，所述气相导出装置为圆筒形并由钢板卷制而成，即构建一条密实的气相通道，把经二级精密分离动力学叶片组件净化后的气流，直接送至动力学叶片式气液分离器气相出口。气相导出装置，其功能是防止进、出二级精密分离动力学叶片组件的气流发生“短路”、“返混”，提升动力学叶片式气液分离器分离效率稳定可靠性，同时也进一步强化了二级精密分离动力学叶片组件与动力学叶片式气液分离器壳体间安全牢固连接。
[0018]进一步的，所述液相导出装置主要包括降液管系、液封系统、集液区及液相外排管，所述降液管系顶端连接在二级精密分离动力学叶片组件的下方，所述液封系统连接在降液管系的出口处，所述集液区布置在液封系统下方，所述液相外排管内端安装在集液区内，外端连接在筒体外壁上。
[0019]进一步的，所述降液管系主要包括降液管，降液管由上短节及下长节组成，上短节及下长节之间通过法兰连接，即由数量不等的管子构建的一条密实的液相通道，把经二级精密分离动力学叶片组件液相收集舱中的液体，直接送至动力学叶片式气液分离器底部固定的液封系统，避免从原料气分离出的液体在排放过程中与新进入动力学叶片式气液分离器入口分离总成、级间动能动量再分配空间中的新鲜气流产生“二次挟带”，确保动力学叶片式气液分离器分离效率高效稳定可靠。
[0020]进一步的，所述集液区内设置有一排液破涡器，排液破涡器与液相外排管内端连接，主要由液位控制系统和排液管阀组成。对于高压气液分离工况，动力学叶片式气液分离器液相内外排放系统压差巨大，排液破涡器能有效防止高速排液时液面在分离器底部形成巨大漩涡把气相卷吸进入排液管系，确保经过动力学叶片式气液分离器的气相和液相各归其位。
[0021]进一步的，所述液封系统由布置在降液管出口的液封管件组成，所述液封管件主要包括液封槽及单向阀。液封系统连接在降液管系出口处，其设置目的是防止进入动力学叶片式气液分离器的新鲜原料气直接“短路”穿过降液管系进入气相导出装置而不经过二级精密分离动力学叶片组件深度脱除液滴；同时，也防止被分离下来的液体发生“虹吸”现象再次被抽吸分散到气相导出装置，以确保动力学叶片式气液分离器分离效率高效稳定可靠性。
[0022]本实用新型一种新型高效动力学叶片式气液分离器，能有效防止因上游工况波动、上游设备排液不畅甚至失效、冬季上游换热器冷量充足使气相带冷凝液量增加而导致动力学分离叶片运行偏离正常工作区间，降低因上游工况波动导致动力学叶片式气液分离器分离效率大幅下降风险以及其它次生风险事故。具体表现在:1)提升动力学叶片式气液分离器抗段塞流和液相冲击工况性能，进而提升操作弹性空间；2)提升动力学叶片式气液分离器抗气流“短路”、抗气液“返混”和“二次挟带”性能，进而提高分离效率稳定性和流体处理能力；3)提高动力学叶片式气液分离器抗“虹吸”能力。
【专利附图】

【附图说明】
[0023]下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0024]图1是本实用新型一种新型高效动力学叶片式气液分离器的结构示意图；
[0025]图2是一级入口分离总成结构示意图；
[0026]图3是二级精密分离动力学叶片组件的动力学叶片结构示意图；
[0027]图4是单面板型二级精密分离动力学叶片组件结构示意图；
[0028]图5是四面板型二级精密分离动力学叶片组件结构示意图；
[0029]图6是图1中A处的放大图。[0030]图中:1- 一级入口分离总成；2_级间动能动量再分配空间；3_ 二级精密分离动力学叶片组件；4_气相导出装置；5_降液管系；6_液封系统；7_排液破涡器；8_阔口端；9-出口端；10-集液区；11-液相外排管；12_筒体；13-原料气入口管；14_气相出口管；15_叶片盒；16_叶片；17_液体收集舱；18_上短节；19-下长节；20_断口 ；b_阔口端宽度；c_叶片映射间距；d-外延长度；e-叶片总长；R_叶片倒角半径；X-—级入口分离总成总长度；α-叶片阵列夹角；β-叶片阵列倾角。
【具体实施方式】
[0031]实施例1
[0032]如图1-6所示，本实用新型实施例所述的一种新型高效动力学叶片式气液分离器，主要包括筒体12以及位于筒体12内部的一级入口分离总成1、级间动能动量再分配空间2、二级精密分离动力学叶片组件3、气相导出装置4、液相导出装置，筒体12上设置有原料气入口管13及气相出口管14，一级入口分离总成I设置在筒体12内侧原料气入口管13后端，级间动能动量再分配空间2起始于一级入口分离总成I的上方，顶端止于二级精密分离动力学叶片组件3的入口处，二级精密分离动力学叶片组件3设置在气相出口管14下方并通过气相导出装置4与气相出口管14固定连接，液相导出装置设置在二级精密分离动力学叶片组件3的下方。
[0033]一级入口分离总成I主要由两排呈“鱼骨型”放射状排布的叶片组构成，每排叶片组中的多个叶片之间均匀布置，一级入口分离总成I上设置有阔口端8和出口端9。一级入口分离总成I由S30403材质制成，阔口端8的宽度b=800mm，一级入口分离总成总长度X=2225mm,叶片数量42片，叶片映射间距c=26.6mm,叶片倒角半径R=IOOmm,叶片阵列夹角α =21.8°，叶片阵列倾角β =6° ,叶片总长e=800mm,外延长度d=100mm,叶片厚度3mm。
[0034]级间动能动量再分配空间2呈“圆榫”型结构，主要由下端的圆柱体空间及上端的榫形空间构成，其圆柱体的尺寸参数为2750mmIDX600mmH。
[0035]二级精密分离动力学叶片组件3主要包括叶片盒15、多个间隔分布且并行排列的叶片16以及液体收集舱17，叶片16的迎风面上沿竖直方向间隔设置有多个断口 20。二级精密分离动力学叶片组件3由S30403材质制成，叶片数量为272片，长度为1372mm，组态为四面板型。
[0036]气相导出装置4为圆筒形并由钢板卷制而成，气相导出装置4的尺寸为1710mmIDX1076mmH。
[0037]液相导出装置主要包括降液管系5、液封系统6、集液区10及液相外排管11，降液管系5顶端连接在二级精密分离动力学叶片组件3的下方，液封系统6连接在降液管系5的出口处，防止原料气“短路”而直接穿过降液管系5，也防止被分离下来的液体发生“虹吸”现象，集液区10放置在液封系统6下方，液相外排管11内端安装在集液区10内，外端连接在筒体12外壁上。
[0038]降液管系5由四根降液管而成，每根降液管由上短节18及下长节19组成，上短节18及下长节19之间通过法兰连接。降液管规格为DN80mmX3378mmHX3mm，材质为S30403。
[0039]集液区10上设置有一排液破涡器7，排液破涡器7与液相外排管11内端连接，主要由液位控制系统和排液管阀组成，有效防止高速排液时液面在分离器底部形成巨大漩涡把气相卷吸进入降液管系5。排液破涡器7的规格为Φ 300mmX IOOmmHX 10mm,液位控制参数:HH/1400mm，H/1250mm, N/800mm, L/350mm, LL/200mm，排液破涡器 7 的材质为 S30403。
[0040]液封系统6由四个布置在降液管出口的液封管件组成，液封管件主要包括液封槽及单向阀。液封槽规格为DN150mm*500mmH*5mm，材质为S30403。
[0041 ] 筒体12和封头的材质分别为厚度3m的Q345R和S30403，筒体12尺寸为ID2750mmX4750mmSM/SMX (52+3) mm。
[0042]实施例2
[0043]本实施例与实施例1的实施方式基本相同，不同之处在于一级入口分离总成采用“蘑菇头式”入口分离总成,其尺寸参数为:1050mmDl X 1778mmD2 X 2656mmH。
[0044]级间动能动量再分配空间2的圆柱体尺寸参数为2900mmIDX 1528mmH。
[0045]二级精密分离动力学叶片组件3，叶片数量为352片，长度为1372mm。
[0046]气相导出装置4的圆筒结构参数为1800mmIDX 1136mmH。
[0047]降液管系5的降液管规格为DN80_X 4038mmHX 3mm。
[0048]液封系统6的液封槽规格为DN200mmX 500mmHX 5mm。
[0049]排液破涡器7的规格为Φ600_Χ200πιπιΗΧ10_，液位控制参数:HH/2730mm，H/2340mm, N/1950mm, L/1560mm, LL/1170mm。
[0050]筒体12 尺寸为 ID2900mmX5410mmSM/SMX (54+3)mm。
[0051]实施例3
[0052]本实施例与实施例1的实施方式基本相同，不同之处在于一级入口分离总成I采用半管式入口分离总成，其尺寸参数为IDlOOmmX400mmLX50mmWX4mm。
[0053]级间动能动量再分配空间2的圆柱体的尺寸参数为500mmIDX500mmH。
[0054]二级精密分离动力学叶片组件3，叶片数量为9片，长度为610mm，组态为单面板型。
[0055]气相导出装置4，结构形式为方形，主要尺寸参数为160mmWX133mmLlX133mmL2X 147mmLaX610mmH*5mm。
[0056]降液管系5的降液管数量为I根，降液管规格为DN25mmX 1600mmHX2mm。
[0057]液封系统6中外开式单向液封阀的数量为I只，液封阀规格为DN30mmX4mm。
[0058]排液破润器7的规格为Φ IOOmmX 30mmHX 5mm,液位控制参数:HH/550mm,H/450mm, N/350mm, L/250mm, U ,/1 SOmnin
[0059]筒体尺寸为ID500mmX 2210mmSM/SMX 10mm。
[0060]本实用新型一种新型高效动力学叶片式气液分离器，在使用时，原料气混合流体从高效动力学叶片式气液分离器原料气入口管13进入一级入口分离总成1，气流中在一级入口分离总成I内流道导流作用下，流向被迫发生强制偏转从一级入口分离总成I出口端被快速甩出，气流中动能动量相对较大的段塞流、大尺寸液滴在离心力作用下强制抛离气流而被分离，气流中残液量降至5%质量分率以下；同时，流道截面上气流各微元之动能动量得到一次均一化分配。经脱除段塞流和大液滴的气流从一级入口分离总成I出口端9脱离一级入口分离总成1，紧接着进入“圆榫”状级间动能动量再分配空间2，由于流道截面瞬间膨大，气流轴向流突然大幅减速，中量尺寸的液滴遵照斯托克斯定律从气流中进一步分离；同时，圆筒体横截面流体各微元速度差进一步缩小，气流各微元动能动量再次均一化分配。当气流上行到达“圆榫”状级间动能动量再分配空间2顶部即二级精密分离动力学叶片组件3外壳底部平面时，气流截面由整过筒体横截面缩小成环隙截面，气流提速至二级精密分离动力学叶片组件3高效运行所必须的临界动能动量值以上适宜区间。气流离开“圆榫”状级间动能动量再分配空间2顶部出口，紧接着进入二级精密分离动力学叶片组件
3。气流在二级精密分离动力学叶片组件3主流道中受迫高速旋转，微小液滴之间高效碰撞聚结长大，并在径向离心力、非径向矢量场和液膜表面张力作用下使微小液滴被高效捕集，然后在重力作用下掉进特殊设置的“受液阱”进入液相收集微流道而被收集到液相收集舱。经二级精密分离动力学叶片组件3深度定量精密脱除微小液滴后的洁净气流，从二级精密分离动力学叶片组件3气相主流道出口流出，紧接着进入气相导出装置4，单独地、与分离后的液体无二次接触地把洁净气流送至高效动力学叶片式气液分离器气相出口管14，外排至下游设备。
[0061]从二级精密分离动力学叶片组件3液相收集舱流出的液体，紧接着进入降液管系各降液管，单独地、与分离后的气流无二次接触地把液体降送至位于降液管5系出口处并固定于高效动力学叶片式气液分离器底部的液封系统6。液流流进液封系统各降液槽，迅速充满各降液槽后溢出到分离器底部集液区10内。如果工况发生波动，导致流体流经二级精密分离动力学叶片组件3时压差发生波动，液封系统6各降液槽中的足够液体则可进入降液管系5各降液管上升到一定高度，形成液柱以抵消压差波动，密封住高效动力学叶片式气液分离器底部集液区10气液界面上的气体，防止气流穿透液封槽和降液管后直接“短路”绕过从二级精密分离动力学叶片组件3气相主流道流程，直接从二级精密分离动力学叶片组件3出口流出而未有效脱除气流中的微小液滴。
[0062]液流进入分离器底部集液区10，当液位处在低液位与高液位之间区间时，液位控制系统按照主控室DCS系统或现场PLC系统发出的指令信号开启高效动力学叶片式气液分离器外设液体外排控制阀，分离器底部集液区10内的液体流经排液破涡器7、液相外排管11，外排至下游液体接收系统。如果当液位处在低液位之下时，液位控制系统按照主控室DCS系统或现场PLC系统发出报警信号并减小排液控制阀开度，如液位继续下降并突破低液位，主控室DCS系统或现场PLC系统发出指令信号关闭分离器外设液体外排控制阀，以避免高效动力学叶片式气液分离器底部集液区10内气液界面上的气体进入液相外排管11和下游液体接收系统。如果当液位处在高液位之上时，液位控制系统按照主控室DCS系统或现场PLC系统发出报警信号并增大排液控制阀开度，如液位继续上升并突破高高液位，主控室DCS系统或现场PLC系统发出指令信号启动应急方案以减小上游运行负荷，确保高效动力学叶片式气液分离器突破负荷运行上限。
[0063]本实用新型的实施效果:
[0064]在气液分离器综合性能评价中，操作区间、原料气允许带液量上限值，以及相同工况下运行压降值、分离效率、设备尺寸、连续运行时长、备品备件和维修维护便捷性等是评价动力学叶片式气液分离器综合性能、性价比和内部结构诸元组态的重要指标。操作区间越宽，表明分离器工作弹性越大，抗工况波动能力更好，气液分离器组态结构更合理。原料气允许带液量上限值越大，表明分离器抗段塞流和液相冲击负荷能力越好，气液分离器组态结构更合理。运行压降值越低，运行能耗更低，表明气液分离器组态结构更合理。分离效率越高，表明气液分离器抗工况波动、抗液相冲击负荷、抗“短路” “二次挟带” “虹吸”等能力更好，表明气液分离器组态结构更合理。相同工况下设备尺寸越小、连续运行时间越长、备品备件和维修维护越少越便捷，表明气液分离器性价比更好，分离器组态结构更合理。
[0065]以对某国外公司CO变换工艺包中釆用的传统丝网式气液分离器进行升级改造为动力学叶片式气液分离器、实用新型高效动力学叶片式气液分离器为例，对本实用新型高效动力学叶片式气液分离器进行综合性能测试评价。测试评价对比情况列于下表1:
[0066]表1:本实用新型实用新型高效动力学叶片式气液分离器测试评价对比表
[0067]
【权利要求】
1.一种新型高效动力学叶片式气液分离器，其特征在于:主要包括筒体以及位于筒体内部的一级入口分离总成、级间动能动量再分配空间、二级精密分离动力学叶片组件、气相导出装置、液相导出装置，所述筒体上设置有原料气入口管及气相出口管，所述一级入口分离总成设置在筒体内侧原料气入口管后端，所述级间动能动量再分配空间起始于一级入口分离总成的上方，顶端止于二级精密分离动力学叶片组件的入口处，所述二级精密分离动力学叶片组件设置在气相出口管下方并通过气相导出装置与气相出口管固定连接，所述液相导出装置设置在二级精密分离动力学叶片组件的下方，用来密闭且稳定的排送收集到的液体。
2.根据权利要求1所述的一种新型高效动力学叶片式气液分离器，其特征在于:所述一级入口分离总成上设置有阔口端和出口端。
3.根据权利要求2所述的一种新型高效动力学叶片式气液分离器，其特征在于:所述一级入口分离总成主要由两排呈“鱼骨型”放射状排布的叶片组构成，每排叶片组中的多个叶片之间均匀布置。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种新型高效动力学叶片式气液分离器，其特征在于:所述级间动能动量再分配空间呈“圆榫”型结构，主要由下端的圆柱体空间及上端的榫形空间组成。
5.根据权利要求4所述的一种新型高效动力学叶片式气液分离器，其特征在于:所述二级精密分离动力学叶片组件主要包括叶片盒、多个间隔分布且并行排列的叶片以及液体收集舱，所述叶片的迎风面上沿竖直方向间隔设置有多个断口。
6.根据权利要求1至3任一项所述的一种新型高效动力学叶片式气液分离器，其特征在于:所述气相导出装置为圆筒形并由钢板卷制而成。
7.根据权利要求1至3任一项所述的一种新型高效动力学叶片式气液分离器，其特征在于:所述液相导出装置主要包括降液管系、液封系统、集液区及液相外排管，所述降液管系顶端连接在二级精密分离动力学叶片组件的下方，所述液封系统连接在降液管系的出口处，所述集液区布置在液封系统下方，所述液相外排管内端安装在集液区内，外端连接在筒体外壁上。
8.根据权利要求7所述的一种新型高效动力学叶片式气液分离器，其特征在于:所述降液管系主要包括降液管，降液管由上短节及下长节组成，上短节及下长节之间通过法兰连接。
9.根据权利要求8所述的一种新型高效动力学叶片式气液分离器，其特征在于:所述集液区内布置有一排液破涡器，所述排液破涡器与液相外排管内端连接，有效防止高速排液时液面在分离器底部形成巨大漩涡把气相卷吸进入排液管系。
10.根据权利要求9所述的一种新型高效动力学叶片式气液分离器，其特征在于:所述液封系统由布置在降液管出口的液封管件组成，所述液封管件主要包括液封槽及单向阀。
【文档编号】B01D45/16GK203724898SQ201420090064
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2014年2月28日
【发明者】罗力 申请人:北京诺卫能源技术有限公司