首页 > 产品展示 > 压缩机前后置分离器及气液分离器

压缩机前后置分离器及气液分离器

一、压缩机前置分离器及超高效复合分离技术

压缩机在石油、化工、冶金、电力、燃气及医药等行业中已广泛应用,气体进入压缩机之前均需除去气体中液体及固体颗粒杂质,大多数工业气体(如空气、原料气及各类燃气)通常带有各种液体及固体杂质(如右图所示),例如焦炉煤气,通常含有较多量的苯、焦油等液体及煤粉、萘等固体杂质,这些粘稠的液体参杂着固体颗粒一道进入燃气压缩机,会对压缩机的运行带来很大影响,有时连续工作时间不到数小时即无法运行,因此压缩机的前置分离器是必不可少的。另外、焦炉煤气通常压力接近常压,允许分离器的阻力不超过2~3kPa,非常低的阻力限制和很高的分离效率要求使得分离器的选择变得异常困难。

传统的压缩机前置分离器主要包括离心式分离(包括重力沉降及各类旋风分离器)和过滤式分离(包括各类滤芯、丝网除雾器及填料),但这类分离器单独使用已经很难满足压缩机对前置分离器越来越高的技术要求:即同时达到过滤精度高、阻力低、适应高效捕集粘稠液体及稳定运行周期长等要求。如果仅简单的将各类分离器串联起来使用不但会造成很大的成本浪费且难以满足低阻力的要求,因此开发新型压缩机高效前置分离器具有很现实意义。

目前国内外各个工业领域应用最为广泛的压缩机前置分离器当属滤芯式过滤器了,滤芯式过滤器具有一次性投资小、结构简单及过滤精度较高等优点,但其缺点也非常明显:①纳污量(容尘量)小,滤芯需频繁更换,运行成本高;②滤芯的过滤精度越高,在处理相同气量的条件下其运行阻力也越大;③通常不适合高效捕集液体,因为液体没有明确的粒度(液滴的粒度是变化的或是不定型的),相对于固体颗粒有明确的粒度(通常认为固体颗粒的粒度是定型的)是完全不同的。同时由于液体常常与固体杂质混合后产生板结的滤饼,极易将滤料上过滤孔堵住,造成运行阻力直线上升而无法运行。

根据工业气体中含有各种液体及固体等杂质的工艺条件,上海ag环亚集团官网 化工科技有限公司对工业气体除杂质的净化工艺路线相对于国内外常见的滤芯过滤等分离方法,在解决问题的思路上有显著不同,采用的超高效复合分离技术完美地解决了上述难题,该技术已获得国家专利(专利号ZL201320677985.2),我公司研发的“ZFS系列高效前置分离器”在国内外已有近百套的工业应用实例,创造了装置连续两年以上不用维修的纪录,得到了国内多家知名压缩机企业的认可。

1 压缩机ZFS系列高效前置分离器

1.1 ZFS系列高效前置分离器及超高效复合分离技术

上海ag环亚集团官网 化工科技有限公司开发的“ZFS系列高效前置分离器”采用了超高效复合分离技术(如右图所示),“ZFS系列高效前置分离器”具备三重分离效应,即:第一级“重力沉降分离”+第二级“高效旋风分离”+第三级“高效气体过滤”。

1) 含有各种液体及固体等杂质的气体首先由分离器进气口进入一个大的重力沉降室,由于此时的气体流速突然降低,气体中一些大的液滴及固体颗粒(如50~100μm以上)会因重力而落入分离器下隔板处,这些杂质进而通过降液管进入容器底部的排灰储罐。

2) 经过预分离的气体随后进入分离器内部的多台旋风分离器,我公司开发研制的MEII型多管式高效旋风分离器对20μm的杂质分离效率高达99%以上(相同条件下旋风除液效果要优于去除固体颗粒),各类杂质可通过旋风分离器下部的排灰储罐在线排放,采用MEII型多管式高效旋风分离器可最大限度地减轻后序高效气体过滤器的工作负荷,从而大大延长高效过滤器的检修周期。

3) 高效气体过滤器作为精密净化设备,采用多层结构形式,即设置成多个或单个过滤箱体, 每个箱体内填装具有强吸附能力的特制中空纤维(SZX系列)作为滤料,由下至上按密度(或空隙率)逐步从疏松到致密,这种结构使颗粒较大的杂质在下层较粗的滤料得到截留,而较小的颗粒杂质在上层的较密的滤料得到捕集,即杂质颗粒在多层滤料中呈立体分布状态;同时由于特制纤维的中空或多孔结构, 纤维还具备“吸附”效应, 高效气体过滤器的总净化效率可大于99.999%(备有40余种SZX系列的滤料,可以根据需要任意调整过滤精度)。常见的滤芯式过滤器从原理上属“表面过滤”,而高效气体过滤器属“深层过滤”范畴,相对于滤芯式过滤器,高效气体过滤器的纳污量(容尘量)远大于滤芯或滤管式过滤器(纳污量约高千倍),在捕集相同质量的杂质后,高效气体过滤器的阻力相对来说小得多(原因是中空纤维滤料具有很大的空隙率),因此高效气体过滤器可以确保长期稳定运行而不用检修。此外,特制的中空纤维滤料(属柔性滤料)具有很大的弹性,滤料不会因气量的巨大波动及总阻力的增大而遭到破坏,具备极好的耐受性。即便处理气量在100%的范围内波动,高效气体过滤器捕集效率也不受影响,因此高效气体过滤器的性能非常稳定。高效气体过滤器同时兼有高效率、低阻力、运行稳定可靠、高纳污量(更换滤料的检修周期很长)、高耐受性(滤料不会因受压而损坏)等几个优点,对保护后系统效果显著。

4) ZFS系列高效前置分离器的总阻力ΔP值是一可变值,其上限是由用户根据实际情况自行决定的。初始时高效气体过滤器的总阻力(即空白阻力)ΔP较小,随着时间的推移,气体中的杂质颗粒越来越多被捕集,系统总阻力ΔP会缓慢逐步增加。根据过程计算,在通常情况下,ZFS系列高效前置分离器更换滤料的检修周期可超过壹年以上(视固体杂质进口浓度等变化)。滤芯式过滤器由于滤芯遭受较大的压差后很容易造成滤芯报废,其允许的总差压ΔP较小,而高效气体过滤器没有此限制,因此只要不影响输气,总阻力ΔP值可以设定的高一些。

5) 上海ag环亚集团官网 化工科技有限公司在各类新型气固分离技术的开发及理论研究的基础上,应用化工系统工程的基本原理,开发了气固分离系统的设计软件,建立了《CS1/FS1气固分离系统模拟计算程序》。应用CS1模拟计算程序可进行气固分离系统的最优化设计,不仅可以预测单个气固分离装置的各项分离性能,而且解决了气固分离系统如何进行最佳组合的问题,避免了设计上的随意性及盲目性。《CS1/FS1气固分离系统模拟计算程序》已在全国数百套各类气固分离装置中成功应用,取得了显著的经济效益和社会效益。

1.2 ZFS系列高效前置分离器规格

型号

外形尺寸(mm)

处理气量 Q (Nm3/h)

筒体直径D1

底座直径D2

出口3/D4

高度H

ZFS/0.4k

400

600

100

2100

310~420

ZFS/0.8k

500

700

150

2400

620~840

ZFS/0.8k

600

800

150

2500

620~840

ZFS/1.6k

700

900

200

2700

1240~1680

ZFS/2.1k

800

1000

250

2750

1550~2100

ZFS/2.5k

900

1100

250

2800

1860~2520

ZFS/3.3k

1000

1200

300

2850

2480~3360

ZFS/4.2k

1100

1300

300

2900

3100~4200

ZFS/5.0k

1200

1400

350

2950

3720~5040

ZFS/5.4k

1300

1500

350

3000

4030~5460

ZFS/6.7k

1400

1600

400

3050

4960~6720

ZFS/7.1k

1500

1700

400

3100

5270~7140

ZFS/8.4k

1600

1800

450

3200

6200~8400

ZFS/10.8k

1700

1900

500

3300

7440~10800

ZFS/11.3k

1800

2000

500

3500

8370~11340

说明:
①表内数据以工作压力约等于常压为依据设计,当工作压力较高时,数据会有所不同;
②每套分离器包括液位计壹台、球阀四台及差压计壹套。

1.3 ZFS系列高效前置分离器技术特点

①极高的净化效率:设计总效率可达99.999%以上,能够捕集微米级和亚微米级的杂质颗粒,能满足超净化要求。其中高效气体过滤器过滤精度可以任意调节,备有40余种滤料,最高过滤精度可达0.1μm(高性能膜滤料),并可以根据需要调整组合。

②极好的耐受性:特制的中空纤维滤料具有很大的弹性,滤料不会因气量的巨大波动及总阻力的增大而遭到破坏,高效气体过滤器的耐受性远好于滤芯式过滤器。

③超大的纳污量: 相对于滤芯式过滤器,高效气体过滤器的纳污量(容尘量)远大于滤芯式过滤器, 计算表明其纳污量高出千倍以上。

④极佳的稳定性: ZFS系列高效前置分离器性能稳定,操作及管理方便,装置的检修周期通常在壹年以上。

⑤超强的适应性: 当气体中瞬间含有大量杂质进入分离器时, 作为预处理的EII型高效旋风分离器作用尤为明显,可适用于极端恶劣的工况条件。如果气相中含有较多的油、水等液相杂质,设置高效气液分离器可有效去除各类粘附性很大的液相杂质。

⑥更宽的操作弹性: 当处理气量在设计处理量的100~150%的范围内波动时,ZFS系列高效前置分离器的净化效率不受影响(仅阻力有变化)。

1.4 ZFS系列高效前置分离器应用范围

①各种压缩机入口工业气体的超净化;

②燃气(如天然气、煤层气、粗煤气及沼气等)轮机发电厂(站)中燃气的超净化;

③燃气的气源源头的超净化(如油田气体净化厂);

④燃气城市输配气系统各门站、分输站及集输系统各压气站的超净化;

⑤含油、含水及含尘等带压气体需要超净化处理的场合;

⑥适用于含液量很高的条件下(即气-液固三相),对带压气源超净化处理; 

⑦能处理600~1000℃高温条件下的带压气源的净化。