静态分离器分离原理

静态分离器分离原理（精选5篇）

静态分离器分离原理 第1篇

1 测温元件的选择

轴承内部高温区域主要集中于外圈滚道接触区，并由滚子接触区域向外圈以及轴承座延伸，轴承内部的温度分布较均匀。由此可知，通过测量轴承外圈的温度，能够比较准确地得到轴承运行过程中的温度变化情况。根据分离器主轴系统的结构特点，采用接触式测量方式，选用端面热电阻WZPM-201 (pt100)作为测温元件，直接与二次仪表连接，经过处理送入PLC控制系统，实现自动控制、报警。

2 主轴上部轴承测温设计

动静态分离器主轴结构见图1。

要将测温元件引线从轴承测温点引出，需经过轴承护套及轴承支架。因为轴承护套与轴承支架由螺栓连接，必须保证引出孔的相对位置一致，为此，先在轴承支架钻Φ6孔，将其与轴承护套试组装后，在轴承护套上投划孔的位置，拆分后在轴承护套上钻Φ10孔，并将轴承支架上原Φ6孔加工成与热电阻螺纹一致的M80.75螺纹孔。在热电阻螺纹处涂抹螺纹密封胶，轴承支架测温引线引出口位置涂抹玻璃胶。上盖板处开人孔门，以便更换端面热电阻。由于轴承护套与轴承支架壁厚相加为130mm，普通热电阻不能满足使用，加工深孔也不便安装，对护套结构也造成影响，同时增加了加工量。最后与热电阻供货厂家联系定制长度，经过计算，定制规格为探头长为90mm，弹簧长为50mm，线长2m，并且费用不增加。

3 主轴下部轴承测温设计

主轴下部轴承测温装置设计不同于上部，因为测温装置引出要穿过粉尘区，考虑到此处为背风区，轴承支架也采用普通钢板，磨损应该不大，因此引出线保护套管只需采用壁厚较厚的普通钢管即可。设计成法兰连接，一是为了以便日后磨损严重及时更换，二是可以为更换热电阻提供方便，螺栓采用内六角螺栓。接头的设计考虑到提供检修空间，将内孔直径设计成Φ60mm，并且端面距热电阻端面距离很短。热电阻也为定制，规格为探头长40mm，弹簧长50mm，线长4m，同样将螺纹接口涂抹密封胶，引线出口用玻璃胶密封。

4 控制设计

为保证安全可靠，将温度信号送到中控，另控制柜触摸屏也有显示，出厂设置为75℃报警，80℃止料抬辊，当温度高于设定值，中控屏幕显示报警信号，控制柜显示报警信息，实现了自动控制。

5 使用效果

此设计用于生产，还有助于对立磨运行的异常进行分析判断。一次是在立磨动静态分离器调试初期，需将转速慢慢增加，每次增加200r/min。但当电动机转速增加到700～800r/min时，振动增大，为防止振坏主机只得停机。通过查看电脑记录，未发现轴承温度骤然上升，以此判断轴承处无问题，另又检查各处无干涉。又重新开启分离器电动机，当到达700r/min左右，又发现了振动现象。由于判断轴承无问题，也无刮蹭部位，所以我们继续增加转速，提高转速后，振动现象消失了。后来判断那个转速可能是其共振点。还有一次，由于润滑不及时，温度达到了报警值，中控立刻让现场岗位工检查，加油后，温度又回到了正常值。

静态分离器分离原理 第2篇

QUICKTRON 05A高频金属分离器工作原理

QUICKTRON系列电子金属分离器可以从自由下落的原料中自动探测和排出金属性污染物, 并使干净产品可从排除装置中自由通过。当下落产品流束中存在污染物时, 污染物会改变由探测线圈产生的高频率区域, 电子系统可计算出该信号并发出一个脉冲给螺线线圈, 排除装置中的汽动空气柱。这样一来, 污染物就会从优质原料束中脱离出来, 并确保优质原料的最小损失;同时, 根据金属颗粒存在的情况下, 调整排除时间, 以确保原料无污染。原理如图1所示。

QUICKTRON 05A高频金属分离器的特色

QUICKTRON 05A高频金属分离器为了使客户有一个更好的使用体验, 其在设计过程中拥有一些鲜明的特色, 其中包括:

1.具有超过0.3bar的超负荷实际应用, 满足高温耐热要求;

2.专门为慢流速下落产品 (如纤维、极轻和极粗糙产品) 提供适用的排除结构;

3.可手动排除, 能在数秒内手动排除, 且易于清洗;

4.更高的电子保护等级 (NEMA等级) , 即防水防尘等级;

5.提供客户需要的喷漆色码;

6.提供客户专门需要的电源电压;

7.提供机械制造商需求的标准机型。

QUICKTRON 05A高频金属分离器的安装与使用

结构说明

图2和图3分别为QUICKTRON 05A高频金属分离器的结构尺寸图、结构中圆形接口与方形接口转换示意图。

安装操作说明

对于QUICKTRON 05A高频金属分离器的安装和使用, 需要注意以下事项:

1.连接以上这些元件时, 需要垂直安装;

2.不要安装在移动的金属零件上, 比如靠近进路口的大门、气闸;

3.不要超过到最高入口处0.5m (18) 最大自由下落高度;

4.务必在出料口下有足够的自由空间, 原料能自由下落;

5.保证无振动环境, 振动可能引起排除错误;

6.保证无大功率电动马达, 高压电线等产生的电磁干扰 (EMFI) 出现;

7.年久的频率转炉和伺服系统也会产生EMFI;

8.保证有持续的电压供应给该金属检测机, 不要与输送或原料输送系统连接在一起;

9.使用时, 请连接到自动学习功能。

灵敏度和处理量表

低温分离技术原理及生产运行的优化 第3篇

根据苏里格气田独特的气藏特征, 借鉴目前国内外成熟和先进的气田开发经验, 经过几代人创新性的试验和实践过程, 形成独特的苏里格开发模式, 采用“集气站和天然气处理厂二级增压外输, 采集气系统湿气输送、天然气处理厂集中脱油脱水”的地面集输工艺思路, 从气井采出的天然气进入集气站, 经过初步的过滤分离后, 通过集气干线进入天然气处理厂。

2 低温分离技术原理

2.1 低温分离技术在天然气处理工艺中的作用

以低温分离技术为核心的脱油脱水装置区是整个处理厂的工艺核心。以苏里格第五天然气处理厂为例, 共设三套处理量为500×l04m3/d脱油脱水装置, 最大负荷为600×l04m3/d, 采取低温冷凝工艺对天然气进行脱油、脱水, 采用丙烷制冷低温分离工艺将天然气中的饱和水和重烃冷凝析出, 以满足天然气水烃露点的要求, 脱油脱水装置主要工艺流程如图1所示。

经过增压后的原料天然气由预分离来气进入脱油脱水装置, 经过滤分离器过滤分离, 除去天然气中的固体颗粒和游离液体;然后进入预冷换热器, 预冷换热器利用经过脱油脱水的冷干天然气与原料天然气逆流换热, 降低原料气的温度, 充分利用冷干天然气作为冷源, 大幅度的降低丙烷制冷系统的制冷量, 降低丙烷制冷系统动力输出。

原料天然气经过丙烷制冷系统进一步的换热, 将其冷却至-5℃ (夏季) /-10℃ (冬季) , 在此温度下, 进入低温分离器, 将其中的重烃和含醇水分离出去。

2.2 低温分离器设备参数

2.3 低温分离器结构原理分析

低温分离器SMSM分离内件共分四层, 从入口到出口, 依次为导向板 (Schoepentoeter) 、第一破沫网 (Mistmat) 、旋流管 (Swirldeck) 、第二破沫网 (Mistmat) 。

①Schoepentoeter, 即叶片式入口分布板, 用于将气液混合物引进分离塔内。主要用于降低进给的动量项, 在塔的交叉区域形成均匀的蒸汽分布, 并完成第一阶段的液体从蒸汽中分离, 且具有显著的除雾效果。②Mistmat, 即初级破沫网, 由直径在0.23-0.28mm的致密丝网构成, 丝网厚度为100mm。对蒸汽进行分离, 分离出的液滴在重力的作用下, 呈雨淋状滴入低温分离器底部。③Swirldeck, 即涡流板, 是分离器的核心, 由涡流盘组成, 涡流盘由接液盒组成, 每个接液盒由4个涡流管和1个排水管组成。涡流管是一种轴向旋风分离器, 可对气、液进行分离。涡流管是内径0.11m的不锈钢管, 其进口有涡旋式喷嘴, 管壁具有纵向切口, 气液通过喷嘴撞击在管壁上, 再通过漩涡气流产生的离心力, 液体被分离, 通过切口排放到涡流管外部的液体聚集室里, 可以防止液体的再飞散。为了确保涡流管的正常运行, 让一些气体也通过这些切口渗出, 这些气体通过顶部的二次出口离开液体聚集室后还将通过次级除沫器, 气体的主要部分通过顶部的一次出口离开涡流管。排水管引导聚集在涡流管与涡流板上表面之间的液体流到液面下。④次级除沫器用于二次气体的除沫, 以进一步提高气液分离效率。

2.4 低温分离技术的运行现状

通过低温分离器温度与产品气水露点之间的关系来评价低温分离器的分离效果是否能达到产品气的标准。

从现场运行的实践来看, 低温分离器的压力损失非常小, 且能不受垢污的影响。在正常的生产条件下, 外输的产品天然气均能达到国家Ⅱ类商品天然气指标。

不论是冬、夏季工况, 还是不同的处理气量, 产品气水露点与低温分离器运行温度的差值都不大, 说明低温分离器气液分离效果优良。

3 低温分离器温度优选对生产综合效益的影响

天然气的综合收益最大化是处理厂生产运行追求的目标。在脱油脱水装置区装置区运行的过程中有投入, 也有产出, 投入主要包括为抑制水合物的形成的注醇支出以及丙烷制冷系统的耗电支出, 收益主要是凝析油收益。

从前面长时间的生产实践中发现, 产凝析油量、注醇量和耗电量的大小都与低温分离器的温度有比较大的关系, 但是目前任然无数据支持。

3.1 实验方法

对丙烷蒸发器出口温度选取如下:二处选取-10℃、-12℃、-14℃、-16℃、-18℃、-20℃进行试验, 五处选取-5℃、-6℃、-8℃、-11℃、-13℃、-15℃进行试验。计算平均每天千万方气的耗电量、产凝析油量以及注醇量, 通过计算其对应的支出和收益, 总结出低温分离器温度与生产综合效益的关系, 两个处理厂的数据进行对比得出结论。

3.2 分析过程

按照预先制定的试验计划, 严格采集试验数据, 分析过程及结论如下:

第二天然气处理厂数据分析:计算所得各温度下千万方气平均的用电量、产油量及注醇量如表2所示。

经过计算分析得出:①凝析油收益和注醇量等数据在-8℃和-11℃时相对于整体趋势有较大的波动。经分析, 与采集数据的天数太短有直接的关系。②排除由于数据采集天数太短造成的误差, 耗电支出与注醇支出均随温度降低而增加, 但是变化较小;③从几个数据的整体趋势来看, 丙烷蒸发器出口温度越低, 产凝析油量越多, 综合收益越大。

4 结论

①低温分离器是脱油脱水装置区的关键设备, 其运行状态直接决定着处理厂外输气的水烃露是否合格;②采用SMSM型高效分离元件的低温分离器设计合理, 分离效果优良, 满足生产需要;③为增加凝析油产量, 可适当降低丙烷蒸发器出口温度;④“先增压后处理”与“先处理后增压”两种工艺模式下, 随着丙烷蒸发器出口温度的降低, 凝析油收益、耗电支出、注醇支出均有增加, 其中耗电量和注醇支出涨幅较小, 整体平稳。

摘要：本文通过对低温分离器结构原理的分析, 明确其在天然气处理厂中的重要作用, 并通过对“低温分离器温度优选试验”数据的分析, 加强处理厂精细化管理。

关键词：低温分离,结构原理,温度优选,综合效益

参考文献

[1]王金山, 贺江波, 等.高效气液分离技术在克拉2气田的应用及评价[J].内蒙古石油化工, 2012.

[2]徐彦明, 杨小龙.长北气田SMSM低温分离器的优化改造[J].天然气工业, 2010, 30 (3) :87-90.

[3]晁琼萧, 常玉龙, 等.丙烷压缩循环制冷低温天然气处理工艺技术在榆林气田的应用[J].石油化工应用, 2006.

静态分离器分离原理 第4篇

TRIZ全称为发明问题解决理论, 也称“萃智”。其是诞生于前苏联的创新理论, 该理论依据如下三条重要原理:

(1) 问题及其解在不同的工业部门及不同的科学领域重复出现;

(2) 技术进化模式在不同的工业部门及不同的科学领域重复出现;

(3) 发明经常采用不相关领域中所存在的效应。

这些原理表明:多数创新或发明不是全新的, 而是一些已有原理或结构在本领域的新应用, 或在另一领域的应用。TRIZ是以分析大量专利为基础所总结出的概念、原理与方法, 这些原理与方法的应用解决了很多产品与过程创新中的难题, 对创新设计确有指导意义。

如图1为TRIZ理论体系示意图, 其中包括算法、工具、术语三个层面, 涵盖思维、方法及规律, 是一个一个完整的技术创新理论体系。该体系主要包括以下内容:因果分析与功能分析、资源分析与效应分析、冲突创新原理、物质场模型与76个标准解、技术进化定律以及ARIZ算法等, 其中因果分析与功能分析主要用于分析问题, 资源分析与效应分析主要用于辅助寻找解决问题可用的资源与效应, 冲突创新原理、物质场模型与76个标准解是解决问题的工具, 技术进化定律主要用于分析技术系统进化的一般规律, ARIZ算法则系统地给出了应用TRIZ各种工具解题的一般流程。

如图2给出了TRIZ理论解决工程问题的示意图, 对于一个特定领域的具体工程问题, 首先利用TRIZ问题模型将其转化为一个与行业无关的通用问题, 然后基于TRIZ理论获得该通用问题的原理解, 最后基于专业知识在原理解的类比启发下给出原始工程问题的解决方案。

TRIZ理论冲突原理

冲突是指技术创新中对于技术系统或产品的性能指标具有相互矛盾的要求, 冲突又可分为技术冲突与物理冲突。

技术冲突是指对技术系统或产品的两个性能指标具有相互矛盾的要求。

物理冲突是指对技术系统或产品的同一性能指标具有相互矛盾的要求。

冲突普遍存在于各种产品的设计之中。按传统设计中的折衷法, 冲突并没有彻底解决, 而是在冲突双方取得折衷方案, 或称降低冲突的程度。TRIZ理论认为, 产品创新的标志是解决或移走设计中的冲突, 而产生新的有竞争力的解。设计人员在设计过程中不断发现并解决冲突是推动产品进化的动力。

现实中的技术冲突是千差万别的, 如果不加以归纳则无法建立稳定的解决途径。TRIZ理论归纳出39个通用工程参数描述冲突 (目前最新的理论, 已经将工程参数扩充到48个, 并且提出了商用参数共31个) 。实际应用中, 首先要把组成冲突的双方内部性能用该39个工程参数中的至少2个来表示, 然后在冲突矩阵中找出解决该技术冲突的发明原理。

对于物理冲突, TRIZ理论明确提出分离是最有效的解决途径。下面我们将利用分离原理解决图像处理领域的一个典型物理冲突问题。

1.问题描述

图像特征检测是计算机视觉与图像处理领域最为经典的难点问题之一, 在如下诸多领域有着极其重要的应用。长期以来, 特征检测研究始终围绕着一个中心问题展开噪音抑制问题。可以说, 没有图像噪音干扰, 特征检测问题完全能够理想地解决, 正是图像噪音的存在使这一问题复杂化。为抑制图像噪音的影响, 几乎所有特征检测算法均引入了噪音抑制环节, 但是该环节在减弱图像噪音的同时也导致部分特征信息的损失, 进而影响特征的保持性 (定位精度) 。噪音抑制和特征保持成为所有特征检测算法相互矛盾的两个性能要求, 这也是导致特征检测问题长期一直无法彻底解决的内在原因。

以基于高斯滤波的方法为例, 高斯滤波核函数尺度选择越大, 噪音抑制能力越强, 但对信号的消弱也越大;反之, 高斯滤波核函数尺度选择越小, 对信号的削弱越小, 但噪音抑制能力也相应减弱。

如何解决噪音抑制和信号保持之间的冲突问题?

2.问题解决

根据TRIZ理论冲突原理, 对于滤波尺度参数, 从增强噪音抑制性能的方面要求其越大越好, 同时从信号保持方面要求其越小越好, 属于典型的物理冲突。应该采用分离原理解决。

给出相应解决方案之前, 我们先引入数学上的拽物线与伪球函数:如图3 (a) 所示, 拽物线是一种平面双曲线, 其方程为:

伪球是拽物线 (式1) 绕其对称轴旋转所形成的旋转曲面如图3 (b) 所示, 伪球的方程为:

拽物线、伪球分别与一维高斯函数、二维高斯函数的形状类似, 不同的是高斯函数是变量的指数函数, 拽物线与伪球则是变量的对数函数。两者在作为滤波器核函数上应该具有类似的性质, 但由于在原点附近具有冲激响应, 拽物线与伪球不能直接作为构造滤波器的核函数。为使拽物线与伪球可作为滤波核函数, 我们选用双二次曲线与其光滑对接, 即利用双二次曲线对在原点附近对拽物线与伪球进行补充定义:

在拽物线滤波器中, 有两个可供调节的参数σ与ε。σ称为尺度参数, 它决定了核函数支撑区间的大小;ε称为特征保持参数, 它决定了响应信号保持原信号特征的能力。当ε固定时, σ愈大响应信号输出愈平滑;当σ固定时, ε愈小响应信号保持特征的能力越强。这就解决了高斯滤波仅利用一个尺度σ参数带来的冲突问题。

结论

技术创新如果能够在科学方法的指导下将会事半功倍;

静态分离器分离原理 第5篇

1 重力沉降基本原理

浮力、惯性力、扩散作用、阻截作用等, 是分散相液滴在沉降过程中受到的主要影响因素[2]。stokes方程决定着分散相液滴的浮升或下沉速度[3]:

而在小流量层流的处理工艺中, 分散液滴的沉降速度得到进一步修正

2 油滴在重力场内的运动分析

2.1 油滴运动特点分析

通过模拟油滴在自由重力场内的运动可知, 当油滴进入沉降罐后迅速扩散, 在t=0.9s是油滴开始在浮力作用自下向上运动。此时油滴上浮速度差别较大, 在靠近壁面处油滴上浮速度较大, 在沉降罐中心处油滴上浮速度较慢, 这是因为沉降罐内部流场影响的结果, 混合液进入沉降罐后混合在惯性的作用下继续向前运动, 当t=1.5s时油滴上浮速度基本一致并趋于稳定。

2.2 油滴在沉降罐内的速度分析

液滴的终端速度u, 可由du/dt=0求得时与其相应的动力学条件。所以得到液滴的终端速度为:

假设油滴在上升过程中不受到相邻油滴之间的影响, 不考虑油滴破碎和旋转, 根据现场实测油滴平均粒径为150um, 密度为886kg/m3的油滴在沉降罐内发生沉降分离利用以上式可计算的油滴上浮过程的速度[4]。

用试差法计算先假设油滴在滞留区内沉降

附录查得, 水的密度为998.2kg/m3, u=1.005Pa.s[5]

则油滴在水为介质的流场内沉降速度为:

根据理论计算可知, 粒径为150um的油滴在不考虑温度的情况下在水中的上浮速度为1.7mm/s, 由上可知流场粘度, 分散相粒径, 两相之间的密度差对分散相的上浮将产生较大的影响。为提高重力沉降效率可以从改变流场物理性质来加快轻质相的分离速度

油滴在进入沉降罐后先做加速运动, 在很短的时间内油滴加速上升在T=0.3s时油滴速度达到最大值2.184mm/s, 随后油滴速度逐渐减小直至T=0.6s油滴速度趋于稳定, 并在随后的运行时间内速度在1.5mm/s附近做小幅稳定运移。

4 结语

研究得出立式沉降罐沉降机理, 建立了液滴在重力下的数学模型。对油滴在沉降罐内运移时的速度展开了研究, 得出了油滴所受的合力与油滴在上浮过程中速度变化曲线, 从新的角度实现了沉降罐分离机理的描述.

摘要：研究得出立式沉降罐沉降机理, 模拟得出沉降罐内部单个油滴粒子在沉降罐过程中的受力情况, 及沉降过程中的动力学变化规律。同时对油滴在沉降罐内运移时的速度和所受力展开了研究, 得出了油滴所受的合力与油滴在上浮过程中速度变化曲线, 从新的角度实现了沉降罐分离机理的描述.

关键词：沉降,分离,运行

参考文献

[1]王猛.提高沉降罐效果简析[J].内蒙古石油化工.2008 (11) .

[2]Koji Fukagata, Nobuhide Kasag, Poyehat Ua-araya Porn, Take hiro Himeno, Numerical simulation of gas-liquid two-Phase flow and convective heat transfer in a micro tube[J].International Journal of Heat and Fluid Flow, 2007, (28) :72-82.

[3]张博, 王建华, 吴庆涛, 康志强.现代油水分离技术与原理[J].过滤与分离, 2014, 02:39-45.

[4]李朗.江苏沿江开发带地下水开采三维渗流场一地面沉降耦合数值模拟[D].河海大学, 2006.