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2.分离器的分类3.分离器的主要内部构件4.思考气液分离器的结构及原理1.概述（基本原理，外壳、特性，等）1.3油气中杂质在油气生产中的危害性腐蚀：由于液态水的存在将加速管道及设备的腐蚀堵塞：随着积砂的增加堵塞管道、设备污染化学溶液液泛影响1.2分离器的几种类型气液分离器可安装在出入口用于气液分离，饱和气体在降温或者加压过程中，一部分可凝气体组分会形成小液滴·随气体一起流动。气液分离器作用就是处理含有少量凝液的气体，实现凝液回收或者气相净化。其结构一般就是一个压力容器，内部有相关进气构件、液滴捕集构件。一般气体由上部出口，液相由下部收集。汽液分离罐是利用丝网除沫，或折流挡板之类的内部构件，将气体中夹带的液体进一步凝结，排放，以去除液体的效果。气液分离器也可应用于气体除尘，油水分离及液体脱除杂质等多种工业，1分离器外壳1.1外壳内部承压的容器，为圆形筒体，其内径、长度尺寸根据气体处理量以及操作参数设计确定，两端是椭球形或球形的封头。真空分离器0.1MPa低压分离器1.5MPa中压分离器1.5~6MPa高压分离器6MPa1.5.3按分离器工作压力不同进行分类1.2分离器的几种类型1.按其外形可分为：卧式分离器、立式分离器、球形分离器；2.按分离器的功能分为：两相分离器、三相分离器；3.按实现分离利用的能量可分为：重力式、离心式和混合式等。1.分离器分类计量分离器主要作用是完成油气水的初步分离并计量，一般属低压分离器。分离器生产分离器主要作用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。1.5.2按分离器功能进行分类1.7分离器的四个操作功能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1234脱除气相中所夹带的液沫脱除液相中所包含的气泡完成油和气或气和液的基本“相”的分离除雾段积液段重力沉降段基本相分离段1.8分离器分为四个部分：控制或消减能量分离和沉降液体收集和引出段液滴聚集段卧式气液分离器卧式两相分离器基本结构及工作过程：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。初级分离段—气液入口处，由于物流速度突然降低，成股状的液体或大的液滴被分离出来直接沉降到积液段。为了提高初级分离的效果，常增设入口挡板或采用切线入口方式。沉降段—经初级分离后的气流携带着较小的液滴向气流出口以较低的流速向上流动，液滴则向下沉降。分离效果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。积液段—主要收集液体。为减少流动气流对已沉降液体扰动，一般积液段应有足够的容积，以保证液体中的气体能脱离液体。为防止气体旋涡，应保留一段液封。除雾段—主要设置在紧靠气体出口前，用于捕集沉降段未能分离出来的较小液滴（10～100μm）。微小液滴在此发生碰撞、凝聚，最后结合成较大液滴下降沉至积液段。1.6.1.立式分离器立式分离器的主体为一立式圆筒体，气液混合物一般从筒体的中段进入，顶部为气流出口，底部为液体出口，基本结构和分离过程立式气液分离器的特点•占地面积小，容易清除筒体内污物；•便于实现液位自动控制；•适合于含固体杂质较多的混合物和处理含液量较大的气体；•但单位处理量成本高于卧式。球形分离器典型的球形分离器如图3所示。从承受压力的观点来看，球形分离器可能是非常有效的。但是由于具有受限制的波动容量和制造难度大，它在油气田设施上通常不被采用。图3球形分离器原理图2.3卧式分离器与立式分离器与球式分离器比较和选择第二节分离器的工作过程1.两相分离器2.三相卧式分离器6.旋风分离器结构及工作原理7.分离器的外壳及主要内部构件4.分离器的选择5.不同流动方式的分离器优缺点比较8.其它形式的分离器3.卧式分离器与立式分离器的比较和选择第二节分离设备的工作过程2.1两相分离器卧式分离器立式分离器升深一集气站分离器升深一集气站分离器2.1两相分离器2.1.1.卧式两相分离器基本结构及工作过程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。2.1.2.立式两相分离器基本结构及工作过程2.1两相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。锦州20-2计量分离器、聚集分离器等槽和堰的设计：要求水堰板应放置于低于油堰板一个距离。埕北游离水分离器、计量分离器、热处理器等有界面控制器和堰板：不适用于重质油或者有大量乳化物或石蜡的场合。2.2三相分离器特点：现场应用：2.2.1一般三相卧式分离器基本结构及工作过程2.2三相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器和重力沉降，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。2.2.2卧式三相分离器内部结构2.2三相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，气体进入气体通道并经过整流器和重力沉降，分离出液滴；液体进入液体空间分离出气泡后油向上流动、水向下流动得以分离，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，水经溢流档板进入水槽并从排水口流出。2.2.3应用于埕北计量分离的三相立式分离器2.2三相分离器气液混合流体经气液进口进入分离器后通过流速和流向的突变完成基本相分离，气体向上流动在气体通道经重力沉降分离出液滴，液体经降液管进入油水界面，气泡及油向上流动，水向下流动得以分离，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。2.2.4三相立式分离器液位控制系统2.2三相分离器1.5分离器分类分离器重力式利用液体和气、固密度的不同而受到的重力的不同来实现分离旋风式利用液体和气、固做旋转运动时所受到的离心力不同来实现分离过滤式利用气流通道上的过滤元件或介质实现分离1.5.1按实现分离利用的能量1.6重力式分离器的分类为提高分离效果，主要以卧式分离器为主。分离器•根据分离器功能分两相分离器三相分离器卧式立式•按流体流动方向和安装形式分分离器2.卧式重力分离器卧式重力分离器的主体为一卧式圆筒体，气流一端进入，另一端流出，液相由底部流出，分离过程与立式分离器大致相同，基本结构如图2-2所示。图2-2卧式分离器结构示意图以重力沉降分离为主，辅以碰撞、离心分离；重力沉降部分中液滴下降方向与气流运方向垂直；液滴沉降面积比同直径立式分离器大。2.卧式分离器典型的过滤式分离器结构图气体经上部进入，经过滤管进入二级分离，而较大液滴及粉尘则留在分离器一级分离段内进入储液槽，气体在二级分离段经捕雾后从右侧流出。2.6旋风分离器结构及工作原理2.6.1立式旋风分离器结构气体经切向方向进入分离器后作圆周运动，液滴由于较重受到较大离心力而被抛在容器器壁上，最终从气体中分离出来；气体旋转速度逐渐减小最终向上运动从顶部流出，液体从底部流出2.6旋风分离器结构及工作原理气体经切向方向进入分离器后作圆周运动，液滴由于较重受到较大离心力而被抛在容器器壁上，最终从气体中分离出来；气体旋转速度逐渐减小最终向上运动从顶部流出，液体从底部流出。2.6.2工作原理2.4分离设备的选择1.处理高气油比原油选卧式分离器（有乳状液）2.处理低气油比原油或油气比非常高原油选立式分离器（气体洗涤器）2.5各种分离设备优缺点比较比较内容卧式立式球形分离效率最好中等最差分离后流体的稳定性最好中等最差变化条件的适应性最好中等最差操作的灵活性中等最好最差处理能力（直径相同）最好中等最差单位处理能力的费用最好中等最差处理外来物能力最差最好中等处理起泡原油的能力最好中等最差活动使用的适应性最好最差中等安装所需要的空间最好中等最差纵向上最好最差中等横向下最差最好中等安装的容易程度中等最差最好检查维护的容易程度最好最差中等5.1.内部构件5.分离器主要内部构件进口转向器导流档板：快速变化液流方向和速度；旋风式进口：应用离心力分离时采用。旋流破碎器：垂直档板除沫板：倾斜的平行板片或管束。旋流破碎器：破除旋涡防止二次夹带雾沫脱除器丝网垫：适用但易堵塞（气流速度要适宜）。叶板除雾器：改变为层流。离心式除雾器：效果好但压降大且对流量敏感。进口转向器有很多型式。图2-3表示常用进口装置的两种基本类型。第一种是导流档板，它可能是球形盘，平板，角铁，锥形物等构件，使液流方向和速度发生快速变化。这种档板主要是用结构支撑加以固定，以承受冲击动量载荷。使用半球形或维形的装置，其优点是它比平板或角铁所产生的扰动要小些，从而减少再夹带或乳化的问题。1.进口转向器图2-3进口转器5.分离器主要内部构件5.2导流挡板和旋风式进口原理图第二种装置是旋风式进口，它应用离心力来分离流体。可以是旋风式通道或者是环绕筒壁的切线流道。使用一个进口喷嘴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。1.进口转向器5.气相整流件当气液初步分离后，气相处于紊流状态对液滴的自然重力沉降不利。如图2-7所示为气相整流件，在分离器某一长度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，作层状流动，促进了气相中液滴的重力沉降。该构件在气相负荷高、气速较大的场合十分有用。图2-7气相整流件2.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，使泡沫流经一系列倾斜的平行板片或管束（如图2-4所示），由于润湿表面的吸附作用和狭缝的整流作用促使雾沫分离。图2-4除沫板结构示意图5.1.内部构件5.分离器主要内部构件进口转向器导流档板：快速变化液流方向和速度；旋风式进口：应用离心力分离时采用。气相整流器：促进气相中液滴的重力沉降除沫板：倾斜的平行板片或管束。旋流破碎器：破除旋涡防止二次夹带雾沫脱除器丝网垫：适用但易堵塞（气流速度要适宜）。叶板除雾器：改变为层流。离心式除雾器：效果好但压降大且对流量敏感。3.旋流破碎器在当液流控制阀打开时，为防止在该处产生涡流，通常的对策是设置一个简单的旋流破碎器，见图2-5所示。产生的旋涡将天然气从气体空间内吸出，然后重新掺混到液体中流出。2-5旋流破碎器SchoolofCivilEngineeringAndArchitecture435.3.叶板除雾器原理5.分离器的主要内部构件汽包内旋风分离器筒体顶部配置有百叶窗(波形板)分离器.12件百叶窗分离器是由许多平行的波浪形薄钢板组成,相邻两块波形板之间的距离为10mm,并用2---3mm厚的钢板边框固定。经过粗分离的蒸汽进入百叶窗分离器后,在波形板之间曲折流动.蒸汽中的小水滴,在离心力、惯性力和重力的作用下,抛到板壁上,在附着力的作用下,使水滴粘附在波形板上形成水膜.水膜在重力作用下向下流入汽包水容积,使汽水得到进一步分离.由于利用附着力分离蒸汽中细小水滴的效果好,所以,百叶窗分离器被广泛地用来作为细分离设备练习1．旋风分离器的分离效果优于重力式分离器。（√）2．油气在分离过程中，主要依靠重力、离心力及粘着力来完成的。（√）3．在相同条件下卧式分离器的分离效率差于立式分离器。（×）4．由于原油分离级数越多，分离效果越好，所以分离级数是越多越好。（×）5．油气分离的过程中增加停留时间可提高脱水效果。（√）6．应用蒸汽或溶剂是从分离器中有效地解决石蜡沉淀在分离器的办法。（√）练习1．油气分离器的操作标准中，操作液位由安装在油出口管线上的（D）来控制。A压力表B