這種分離器的分離效率為99%,能在較寬的操作壓力和流量范圍內(nèi)進(jìn)行有效地分離。氣液兩相無(wú)反向流動(dòng),可防止液體的再飛散。一、二級(jí)分離出的液體分段集聚和排出,避免了因兩級(jí)的壓差而導(dǎo)致的液體串流飛濺。這種分離器體積小。
5.過(guò)濾分離器 它主要由圓筒形玻璃過(guò)濾原件和不銹鋼金屬絲除霧網(wǎng)組成,其結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖2-10。
過(guò)濾分離器是一分成兩級(jí)的壓力容器。第一級(jí)裝有一可更換的玻璃纖維模壓濾芯(管狀),該濾芯安裝在幾根焊接在管板上的支座上,而管板則分隔一、二級(jí)分離室,設(shè)有一塊快開(kāi)封頭,以便安裝與更換濾芯。第二級(jí)分離室裝有金屬絲網(wǎng)(或葉片式)的高效液體分離裝置。
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儲(chǔ)液罐也分成兩個(gè)單獨(dú)的分離室,以防兩級(jí)間的氣體串流,故需兩套控制設(shè)備。液面計(jì)、液位控制器和排污必須單獨(dú)配管。在容器上設(shè)有三個(gè)測(cè)壓管嘴。一個(gè)設(shè)在第一級(jí)上,另兩個(gè)設(shè)在第二級(jí)上,即在分離裝置之前和其后?;蛘咴谝?、二級(jí)分離室各設(shè)一個(gè),在原料氣的進(jìn)出管上各設(shè)一個(gè)測(cè)壓管嘴。壓力降是操作者惟一的指示,為便于清洗或更換過(guò)濾元件,在容器上裝設(shè)一只精密的差壓計(jì)是很重要的。
要過(guò)濾的氣體進(jìn)入一級(jí)分離室的容器內(nèi),大于或等于10μm的固體與游離液滴,不能進(jìn)入濾芯,而留在濾芯外邊,這些液滴聚集在一起排至容器的底部,并由排液管進(jìn)入儲(chǔ)液罐。有些固體顆粒被液體沖下來(lái),其余顆粒仍留在濾芯外邊形成一種濾餅。操作期間由于氣流的脈動(dòng),這種濾餅常堆集并碎落到容器的底。留在濾芯上的固體會(huì)堆積起來(lái)提高壓力降,故一級(jí)分離室需放空(達(dá)到規(guī)定的壓力降時(shí))進(jìn)行清掃,以提高其效率。
玻璃纖維過(guò)濾元件屬于深(厚)層過(guò)濾。氣體中的固體微粒和液滴在流過(guò)過(guò)濾層彎彎曲曲的通道時(shí),不斷與玻璃纖維發(fā)生碰撞,每次碰撞都要降低其動(dòng)能,當(dāng)動(dòng)能降低到一定值時(shí),所有大于或等于1μm的固體微粒就粘附在玻璃纖維的過(guò)濾層中,滯留在玻璃纖維中的固體微粒的粒徑隨著過(guò)濾層的深度逐漸減小。而氣體中的液滴也會(huì)逐漸聚集聚成較大的液滴,這是由于玻璃纖維和粘接劑(酚甲醛)之間存在有電化學(xué)相容性,提供了微小液滴聚結(jié)成大液滴的有利條件。隨著更多的液滴被分離,液滴因其表面相互吸引而凝聚和結(jié)合成大的液滴,當(dāng)這些聚集起來(lái)的液滴比進(jìn)入過(guò)濾層前增大100~200倍時(shí),重力與氣體通過(guò)過(guò)濾層摩擦阻力使這些液滴流出過(guò)濾層,進(jìn)入濾芯的中心,而被帶進(jìn)容器的第二級(jí)。由于液滴具有這樣大的尺寸,所以它們迅速地被二級(jí)分離裝置分離出,排至容器的底部,通過(guò)排液管進(jìn)入儲(chǔ)液罐。這種過(guò)濾元件不是根據(jù)一定的流量和流速來(lái)達(dá)到脫除微粒的目的,因此這種過(guò)濾分離器的操作彈性范圍大,在50%負(fù)荷時(shí)仍能達(dá)到滿(mǎn)意的分離效果。而且這種深層過(guò)濾所脫除的固體微粒和液滴的粒徑,要比離心式、重力式及表層過(guò)濾器小許多倍。只是玻璃纖維過(guò)濾元件尚須進(jìn)行處理,使液滴不能浸潤(rùn)纖維,而讓分離出的液體以液珠的形式附著在過(guò)濾元件上。否則,當(dāng)玻璃纖維浸濕之后,靜電力要下降。
氣體經(jīng)過(guò)濾元件后,進(jìn)入不銹鋼金屬絲網(wǎng)除霧器,進(jìn)一步脫除微小液滴,來(lái)達(dá)到高的脫除效率。其作用是基于帶有霧沫或霧滴的氣體,以一定的流速所產(chǎn)生的慣性作用,不斷地與金屬表面碰撞,由于液體表面張力而在金屬絲網(wǎng)上聚結(jié)成較大的液滴,當(dāng)聚集到其本身重力足以超過(guò)氣體上升的速度力與液體表面張力的合力時(shí),液體就離開(kāi)金屬網(wǎng)而沉降。因此當(dāng)氣體速度顯著地降低時(shí),就不能產(chǎn)生必要的慣性作用,其結(jié)果導(dǎo)致氣體中的霧沫漂浮在空間,而不撞擊金屬絲網(wǎng),于是得不到分離。如果氣體速度過(guò)高,那么聚集在金屬網(wǎng)上的液滴不易脫落,液體便充滿(mǎn)金屬絲網(wǎng),當(dāng)氣體通過(guò)金屬絲網(wǎng)時(shí)又重新帶入氣體中。由于除霧器是氣、液兩相以一定的流速流動(dòng)而得到分離的方法,所以不管操作壓力多大,設(shè)計(jì)的除霧器元件均能保持一個(gè)相當(dāng)穩(wěn)定的壓力降。在最大流速時(shí),其壓力降約為1kPa。
二、閥門(mén)
閥門(mén)是燃?xì)夤艿乐兄匾目刂圃O(shè)備,用以切斷和接通管線(xiàn),調(diào)節(jié)燃?xì)獾膲毫土髁?。燃?xì)夤艿赖拈y門(mén)常用于管道的維修,減少放空時(shí)間,限制管道事故危害的后果,關(guān)系重大。由于閥門(mén)經(jīng)常處于備而不用的狀態(tài),又不便于檢修。因此對(duì)它的質(zhì)量和可靠性有以下嚴(yán)格要求:
嚴(yán)密性好。閥門(mén)關(guān)閉后不泄漏,閥殼無(wú)砂眼、氣孔,必須嚴(yán)密。閥門(mén)關(guān)閉后如果漏氣,不僅造成大量燃?xì)庑孤叮斐苫馂?zāi)、爆炸等危險(xiǎn),而且還可能引起自控系統(tǒng)的失靈和誤動(dòng)作。因此,閥門(mén)必須有出廠(chǎng)合格證,并在安裝前逐個(gè)進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)和嚴(yán)密性試驗(yàn)。閥門(mén)屬于易損零部件,應(yīng)有較長(zhǎng)壽命,因?yàn)槿細(xì)夤艿劳懂a(chǎn)后,只有待管道停輸和排空時(shí)才能對(duì)閥門(mén)檢修,而且時(shí)間有限。如在管道運(yùn)行期間,密封處或易損件發(fā)生問(wèn)題,燃?xì)夤艿赖纳a(chǎn)安全受到威脅,往往會(huì)導(dǎo)致停氣。
強(qiáng)度可靠。閥門(mén)除承受與管道相同的試驗(yàn)與工作壓力外,還要承受安裝條件下的溫度、機(jī)械振動(dòng)和自然災(zāi)害(如地震、地裂帶)等各種復(fù)雜的應(yīng)力。閥門(mén)斷裂事故會(huì)造成巨大的損失。
耐腐蝕。閥門(mén)中的金屬材料和非金屬材料應(yīng)能長(zhǎng)期經(jīng)受燃?xì)獾母g而不變質(zhì)。
閥門(mén)是具有可靠的大扭矩驅(qū)動(dòng)裝置,應(yīng)開(kāi)關(guān)迅速,動(dòng)作靈活。
與管道通孔。天然氣干線(xiàn)的閥門(mén)全開(kāi)時(shí),閥孔通道的直徑與管道的內(nèi)徑相同且吻合。閥孔上的任何縮小或擴(kuò)大都可能成為清管器的障礙,并會(huì)積存污物,導(dǎo)致清管器卡住和閥門(mén)的損傷。
1.干線(xiàn)切斷閥 為了便于管道的檢修,縮短放空時(shí)間,減少放空損失,限制管道事故危害的后果,輸氣干線(xiàn)上每隔一定距離,需設(shè)置管道切斷閥。在某些特別重要的管段兩端(鐵路干線(xiàn)、大型河流的穿跨越)也應(yīng)設(shè)置切斷閥。施工期間干線(xiàn)切斷閥可用于線(xiàn)路的分段試壓。干線(xiàn)切斷閥的間距通常以管線(xiàn)所處地區(qū)重要性和發(fā)生事故時(shí)可能產(chǎn)生的災(zāi)害及其后果的嚴(yán)重程度而定,這種間距通常為20~30km??拷匾煌ň€(xiàn),城鎮(zhèn)和工廠(chǎng)的地區(qū)不能超過(guò)25km,山區(qū)、曠野可保持25~30km。由于人口密度和其他國(guó)情的不同,世界各國(guó)對(duì)此間距的規(guī)定互有差異。
輸氣管道干線(xiàn)切斷閥雖然關(guān)系重大,卻長(zhǎng)期處于備而不用的狀況,且不便于檢查維修。因此,對(duì)它的質(zhì)量和工作可靠性有以下嚴(yán)格要求:
(1)有良好的嚴(yán)密性 干線(xiàn)切斷閥如果漏氣,不僅造成大量燃?xì)鈸p失,出現(xiàn)火災(zāi)的危險(xiǎn),而且還可以引起自控系統(tǒng)的失靈和誤動(dòng)作。
(2)易損零件有較長(zhǎng)的壽命管線(xiàn)投產(chǎn)后干線(xiàn)閥門(mén)只有待管道停輸和排空的時(shí)候才有進(jìn)行內(nèi)部檢修的機(jī)會(huì),而且時(shí)間有限。如在管道運(yùn)轉(zhuǎn)期間,密封系統(tǒng)或其他部分的易損件發(fā)生問(wèn)題,輸氣管道的生產(chǎn)安全會(huì)受到很大威脅,這種情況往往會(huì)導(dǎo)致管道的停輸。
(3)強(qiáng)度可靠 切斷閥除承受與管道相同的試驗(yàn)和工作壓力外,還要承受安裝條件下的溫度,機(jī)械振動(dòng)和自然災(zāi)害(如地震)等各種復(fù)雜的應(yīng)力。切斷閥的斷裂事故將造成成倍于管道斷裂事故的損失。
(4)耐腐蝕 閥門(mén)上的金屬和非金屬材料應(yīng)能長(zhǎng)期經(jīng)受氣體所含各種成分的腐蝕而不變質(zhì)。