分析天然气净化用旋风分离器气液分离性能江西省教育资源公共服务平台
发表时间：2019-11-08T11:07:06.787Z 来源：《基层建设》2019年第22期作者：刘伟仝立远张宏斌李兆君[导读] 摘要：为了对天然气净化用旋风分离器气液分离性能进行有效评价，应用两种方法进行了实验。本文针对天然气净化用旋风分离器气液分离性能做出了进一步探究，对实验、实验结果进行了详细分析。 长庆油田分公司第一采气厂第二净化厂内蒙古鄂尔多斯 017000 摘要：为了对天然气净化用旋风分离器气液分离性能进行有效评价，应用两种方法进行了实验。本文针对天然气净化用旋风分离器气液分离性能做出了进一步探究，对实验、实验结果进行了详细分析。
关键词：天然气净化；旋风分离器；气液分离性能天然气气质对压缩机组以及阀门等设备的有序运行非常关键，一些长输管线的上游气田特性为凝析气田等，凝析气为多元组分当中的一种气体混合物，以饱和烃组为组。如果天然气当中，含有的重组分进入到了管道，会因为温度以及压力产生的变化，出现凝析以及反凝析的情况。因为管道当中的内气速比较高，通常气体当中的析出来的液体，在管道当中很难构成相对稳定的连续液相，会引用微笑液滴的 方式，在气相中夹带。如果天然气当中，产生了凝析水以及凝析油，液滴以及天然气当中的氯离子以及湿气当中存在的二氧化碳等会结合在一起，这样压缩机叶片便会发生腐蚀，对其使用寿命产生影响，初步设计深度
并影响使用安全。此外，如果天然气当中，存在轻烃以及水滴，会使压缩机将干气密封发生失效，从而导致成燃气系统调压器发生堵塞。
1、实验
1.1材料
实验介质为空气，温度为室内温度，压力为大气压。为了对天然气中存在的游离水以及轻烃进行模拟，实验应用的液体为DOS。
1.2实验装置以及分析仪器
实验装置示意图，如图一所示。雾化部分流程图，如图二所示。
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图一：实验装置示意图
图二：雾化部分流程图
实验当中，测量的主要参数包括旋风分离器当中的入口气速、粒径分布以及进出口液滴的浓度。旋风分离器当中入口气速，应用皮托管进行测量，进口液滴浓度，可借助液滴雾化系统进行确定，但是难以测量进口液滴的粒径分布。由于从雾化贫嘴出口一直到旋风分离器当中的入口，存在一定的距离，所以从雾化喷嘴当中出来的液滴粒径分布不同于旋风分离器入口[1]。
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旋风分离器出口液滴浓度，有两种不同的测量工作，相互印证，这样可使测量精度提升。依照等动采样原理，可采样旋风分离器出口气体。其一，借助高精度玻璃纤维滤膜；其二，利用光学粒子计数器Welas2000。
实验对象为轴向旋风分离器，叶片共有8个。轴向旋风分离器当中的导流叶片，会将轴向气流进行改变，使其成为旋转气流。如果空气雾化喷雾化当中的气液混合气，以非常高的速度，到达分离器，气流中存在的液体颗粒，会因为气体产生离心运动，之后碰到分离器当中的内壁被分离。气体在做向下旋转的过程中，会产生外旋流，到达锥体段之后，会将方向改变，产生内旋流旋转，向上进行运动。被净化的空气，利用轴向旋风分离器当中的芯管，会在旋风分离器逃逸。
2、实验结果以及分析
2.1旋风分离器气液分离效率
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结合图三分析，应用滤膜采样称重的形式，可对旋风分离器气液分离效率随着入口液体浓度产生的变化规律进行测量，图中可以明显看出，气速小于8m。S-1的时候，轴向旋风分离器当中的气液分离效率会因为液体浓度的提升，先提升之后渐渐降低，这是由于入口液体浓度如果不太高，将液体的浓度进行增加可以使液滴之间发生碰撞以及产生团聚的作用非常频繁，大滴液的收集便非常容易[2]。如果入口液体浓度的范围变化保持在0.5-1m。S-1的范围当中，分离效率便会随着入口液体浓度提升，出现增加的效果。如果入口液体浓度逐步增长到2m。S-1，会因为气速比较低，一部分液体在导流叶片上聚集。这一部分液体便会在芯管外壁上粘附，之后在新芯管内部流入芯管内部，随着向上的气流，分离出旋风分离器。
，不同的入口气速环境下，旋风分离器出口液滴粒径的实际分布情况。结合图片进行分析可以得知，旋风分离器出口当中液滴的粒径都不是很大，很多滴液都小于1 m
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当中的颗粒粒径分布可知，如果入口气数相同，浓度相同，气液分离出的液滴粒径，会小于气固分离出口粉尘颗粒粒径。当气液发生分离的过程中，出口液滴当中的中位粒径大小为1.3 m左右。其中，气固分离出口粉尘颗粒的中位粒径大约在6 m。当有气液分离产生4 m以上的捕捉能力会非常强，液滴逃逸出的大部分都小于3 m[3]10 m
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