一種高效圓筒式旋風(fēng)管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算方法

劉學(xué)虎， 謝騰騰， 孫冬來(lái)， 李海濤， 李吉萍

（上海藍(lán)濱石化設(shè)備有限責(zé)任公司， 上海 201518）

旋風(fēng)分離器是一種高效、節(jié)能、造價(jià)低的分離設(shè)備［1］，具有體積小、占地面積少、處理過(guò)程連續(xù)、分離時(shí)間短、無(wú)需反沖洗和維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，目前已被廣泛應(yīng)用于石油、 天然氣等的工業(yè)處理過(guò)程中［2］。 在油、氣、水三相分離中，旋風(fēng)分離器應(yīng)用較為普遍［3］，但分離效果差別較大。 文中結(jié)合中海油樂(lè)東22-1 平臺(tái)高、 低壓兩相生產(chǎn)分離器改造項(xiàng)目，提出了一種分離器用高效圓筒式旋風(fēng)管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算方法，并通過(guò)試驗(yàn)、實(shí)測(cè)等方法對(duì)此計(jì)算方法進(jìn)行了驗(yàn)證。

1 實(shí)際工程項(xiàng)目簡(jiǎn)介

中海油樂(lè)東22-1 平臺(tái)高壓兩相分離器尺寸2.2 m（ID）×6.4 m（T/T），設(shè)計(jì)參數(shù)為，氣體處理量240 萬(wàn)m3/d、液體處理量43 m3/d，設(shè)計(jì)壓力5 700 kPa （G）、 設(shè) 計(jì) 溫 度84 ℃， 操 作 壓 力1 670～5 070 kPa（G）、操作溫度38 ℃，實(shí)際氣體體積流量qV=147 448 m3/h（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）、液體體積流量qVs=4.12 m3/h。 分離器介質(zhì)為天然氣（含少量水、原油），壓降要求小于50 kPa（G），液位設(shè)定：低低報(bào)警液位250 mm，低報(bào)警液位325 mm，正常液位800 mm，高報(bào)警液位1 175 mm，高高報(bào)警液位1 250 mm。 由于該項(xiàng)目處理量增加，原分離器分離效果欠佳，故設(shè)計(jì)了一種高效圓筒式旋風(fēng)管對(duì)其進(jìn)行改造。

2 高效圓筒式旋風(fēng)管結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

2.1 結(jié)構(gòu)原理

通過(guò)比較各種旋風(fēng)管的優(yōu)缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種高效圓筒式旋風(fēng)管。 為克服常規(guī)圓筒式旋風(fēng)管的缺點(diǎn)，增加了內(nèi)筒，設(shè)計(jì)成雙層圓筒式，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1。

圖1 高效圓筒式旋風(fēng)管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

工藝介質(zhì)從入口進(jìn)入， 通過(guò)分配管被均勻分配到每個(gè)旋風(fēng)管，由切向進(jìn)入旋風(fēng)管產(chǎn)生旋流［4］，氣體旋轉(zhuǎn)向下經(jīng)內(nèi)筒向上排出?！?br>