經(jīng)典好文：常見分離器的原理

當我們用管道輸送介質時，如果介質中存在液態(tài)水，會加速管道的腐蝕；如果介質中存在固體雜質，會造成管道、設備的堵塞。這些介質中的雜質不僅會降低管道的輸送效率，損害設備的壽命，嚴重時還會發(fā)生安全事故。

分離器的出現(xiàn)很好的解決了問題。分離器可以將介質中懸浮的固、液相雜質除去，降低管道及設備的輸送負荷，減少腐蝕和堵塞的發(fā)生，保證管道與設備的安全可靠運行。當然，也有一些分離器專門用于分離難分離的物料。一起來看看吧！

分離器有哪些種類呢？

1按功能分類

• 計量分離器：主要完成油氣水的初步分離并計量，一般屬低壓分離器。

• 生產分離器：主要完成多口生產井集中進行初步分離后密閉輸送，屬中高壓分離器。

2按工作原理分類                                      

重力式分離器：利用液體和氣、固密度的不同而受到的重力的不同來實現(xiàn)分離。

旋風式分離器：利用液體和氣、固做旋轉運動時所受到的離心力不同來實現(xiàn)分離。

過濾式分離器：利用氣流通道上的過濾元件或介質實現(xiàn)分離。

3按工作壓力分類

• 真空分離器：<0.1MPa

• 低壓分離器：<1.5MPa

• 中壓分離器：1.5~6MPa

• 高壓分離器：>6MPa

重力式分離器

重力式分離器根據(jù)功能可分為兩相分離(氣液分離)和三相分離(油氣水分離)兩種。按形狀又可分為立式分離器、臥式分離器及球形分離器。

臥式兩相分離器

分離原理：氣液混合流體經(jīng)氣液進口進入分離器進行基本相分離，氣體進入氣體通道進行重力沉降分離出液滴，液體進入液體空間分離出氣泡和固體雜質，氣體在離開分離器之前經(jīng)捕霧器除去小液滴后從出氣口流出，液體從出液口流出。

立式兩相分離器

一般臥式三相分離器

分離原理：氣液混合流體經(jīng)氣液進口進入分離器進行基本相分離，氣體進入氣體通道通過整流和重力沉降，分離出液滴；液體進入液體空間分離出氣泡，同時在重力條件下，油向上流動，水向下流動得以油水分離，氣體在離開分離器之前經(jīng)捕霧器除去小液滴后從出氣口流出，油從頂部經(jīng)過溢流隔板進入油槽并從出油口流出，水從排水口流出。

臥式三相分離器

立式三相分離器

重力分離器類型很多，但基本結構大體相同，以立式兩相分離器為例。由殼體、氣水混合進口、傘帽、出口、排污口、水包、液位計、隔板分離等所組成。同時為了使分離器在生產過程中能夠安全地運行，上部都裝有安全閥。

立式兩相分離器結構圖

分離的四個階段

初級分離段：氣流入口處，氣流進入筒體后，由于氣流速度突然變低，成股狀的液體或大的液滴由于重力作用被分離出來直接沉降到積液段，為了提高初級分離的效果，常在氣液入口處增設入口近水擋板或采用切線入口方式。

二級分離段：沉降段，經(jīng)初級分離后的氣流攜帶著較小的液滴向氣流出口以較低的流速向上流動。此時由于重力的作用，液滴則向下沉降與氣流分離。

除霧段：主要設置在緊靠氣體流出口前，用于捕集沉降段未能分離出來的較小液滴(10-100um)。微小液滴在此發(fā)生碰撞、凝聚，最后結合成較大液滴下沉至積液段。

積液段：主要收集液體。一般積液段還應有足夠的容積，以保證溶解在液體中的氣體能脫離液體而進入氣相。分離器的液體排放控制系統(tǒng)也是積液段的主要內容。為了防止排液時的氣體旋渦，除了保留一段液封外，也常在排液口上方設置擋板類的破旋裝置。

旋風分離器

屬于離心分離器。設備的主要功能是盡可能除去輸送介質氣體中攜帶的固體顆粒雜質和液滴，達到氣固液分離，以保證管道及設備的正常運行。

分離原理：氣體經(jīng)切向方向進入分離器后作圓周運動，液滴由于較重受到較大離心力而被拋在容器器壁上，最終從氣體中分離出來;氣體旋轉速度逐漸減小最終向上運動從頂部流出，液體從底部流出。

碟式分離機

是沉降式離心機中的一種，用于分離難分離的物料(例如粘性液體與細小固體顆粒組成的懸浮液或密度相近的液體組成的乳濁液等)。分離機中的碟式分離機是應用最廣的沉降離心機。

分離原理：電機通過熱力偶合驅動轉鼓繞主軸線做高速回轉，料液由上部中心進料管流至轉鼓底部，經(jīng)碟片下座面的分流孔趨向轉鼓壁，在離心力場作用下，比液體重的固相物沉向轉鼓內壁形成沉渣，輕液向心泵，由輕液出口排出。重液沿碟片內錐面趨向鼓壁，然后向上流經(jīng)重液向心泵由重液出口排出，從而完成重液與輕液分離。

過濾分離器

過濾分離器是油氣生產中主要用來除去油氣中懸浮的固、液相雜質。

分離原理：氣體經(jīng)上部進入，經(jīng)過濾管進入二級分離，而較大液滴及粉塵則留在分離器一級分離段內進入儲液槽，氣體在二級分離段經(jīng)捕霧后從右側流出