本發(fā)明屬于氣液兩相流設(shè)備除沫的技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種分凝分離一體化設(shè)備的低壓降除沫器。
背景技術(shù):
液沫夾帶是蒸發(fā)結(jié)晶器、蒸餾精餾塔、分凝設(shè)備等存在汽液兩相流設(shè)備中常見的現(xiàn)象。液沫夾帶將導(dǎo)致蒸發(fā)結(jié)晶器冷凝液質(zhì)量下降,蒸餾精餾塔效率下降,分凝設(shè)備輕重組分的分離效率下降,增加后續(xù)處理的難度和費(fèi)用。液沫夾帶導(dǎo)致產(chǎn)品損失板效率下降,嚴(yán)重時造成設(shè)備無法正常運(yùn)行。
為防止和減少液沫夾帶,需要在分凝分離設(shè)備中安裝除沫器,除沫器的類型有各種各樣,如絲網(wǎng)、格柵等。這些除沫器的缺點(diǎn)是:壓降增加,并且需要定期清洗等。
現(xiàn)有的絲網(wǎng)除沫分離器,在圖1的系統(tǒng)中使用時容易造成系統(tǒng)出現(xiàn)下列的問題:
發(fā)現(xiàn)輕組分氣混入重組分,繼而在后續(xù)冷卻器中部分冷凝,影響后續(xù)分離,及在部分設(shè)備中堵塞;發(fā)現(xiàn)輕組分中的水出現(xiàn)在重組分中,影響下游的分離;熱量不平衡,影響重組分冷卻和冷氣體加熱。
造成上述問題的原因在于:由于熱氣體中夾帶少量顆粒,運(yùn)行一段時間后堵塞在絲網(wǎng)的間隙中,增加了壓降,當(dāng)熱側(cè)通道的壓力降超出極限,加上冷熱流體造成的熱應(yīng)力的共同作用,使熱測氣道發(fā)生變形,造成焊縫斷裂,熱氣體發(fā)生泄漏;熱氣體通過裂縫泄漏短路直接進(jìn)入輕組分氣通道,在后續(xù)冷卻器和管道,甚至在壓縮機(jī)中都發(fā)現(xiàn)重組分,這也可以在重組分和輕組分氣的溫差可以判斷(應(yīng)該溫度只有很小的差別);重組分氣的泄漏損失,直接導(dǎo)致重組分冷凝液數(shù)量的減少,進(jìn)一步影響進(jìn)入蒸餾塔的流量,和與塔底出料換熱的量,因而影響出料溫度;重組分氣的泄漏短路,使進(jìn)入冷凝部分的油氣減少,造成局部過冷,造成作為輕組分的水汽部分冷凝,因而影響蒸餾塔的進(jìn)料組成;由于重組分氣進(jìn)入分凝器的量的減少,也影響與原料氣之間的換熱平衡,進(jìn)而影響合成氣的進(jìn)料溫度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種分凝分離一體化設(shè)備的低壓降除沫器,能夠?qū)ζ悍蛛x過程中形成的液沫夾帶進(jìn)行有效地分離。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種分凝分離一體化設(shè)備的低壓降除沫器,包括分離器殼體和分凝器,所述分凝器安裝于分離器殼體內(nèi)部、與分離器殼體之間形成熱氣體通道,所述分離器殼體的上部設(shè)有熱氣體出口,所述分凝器下方對應(yīng)安裝有上下端開口的空心狀導(dǎo)流立柱,所述導(dǎo)流立柱與分離器殼體之間形成熱氣體通道,所述導(dǎo)流立柱內(nèi)部自上而下安裝有若干層除沫格柵,相鄰層的除沫格柵錯位設(shè)置,所述除沫格柵傾斜安裝到導(dǎo)流立柱上,所述分凝器與分離器殼體之間的熱氣體通道中安裝有環(huán)形的除沫器,所述熱氣體出口處安裝有第二級離心分離裝置。
所述導(dǎo)流立柱為垂直角鋼制成的四方體管狀結(jié)構(gòu)。
所述導(dǎo)流立柱整體呈四方體管狀、對應(yīng)側(cè)面為相對的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)。
所述除沫格柵的柵條采用輕質(zhì)角鋼,所述角鋼的開口側(cè)面向內(nèi)設(shè)置。
所述除沫格柵的柵條為半圓管結(jié)構(gòu)、開口側(cè)面向內(nèi)設(shè)置。
所述除沫器的上下側(cè)沿周向安裝有噴淋嘴。
所述分離器殼體的底部設(shè)有冷凝液出口。
所述冷凝液出口和熱氣體出口分別安裝有溫度傳感器對液相和氣相溫差進(jìn)行監(jiān)測報警。
所述分凝器內(nèi)部和熱氣體通道內(nèi)分別安裝有壓力傳感器對壓降進(jìn)行監(jiān)測報警。
所述分離器殼體的頂部設(shè)有熱氣體進(jìn)口,所述熱氣體進(jìn)口與分凝器的熱氣進(jìn)口連通。有益效果
在本發(fā)明中,分凝器的出氣端底部設(shè)有除沫格柵,氣體通過除沫格柵的間隙流動并進(jìn)入到熱氣體通道中,被氣體夾帶的液沫撞擊到除沫格柵的柵片表面,沿著除沫格柵的柵片匯流到導(dǎo)流立柱內(nèi)側(cè),并最終流向分離器殼體底部,實(shí)現(xiàn)第一層除沫效果,大部分液體能夠從分離器殼體底部排出;熱氣體通道中的熱氣體在上升過程中通過除沫器,能夠?qū)饬髦袏A帶的小液體進(jìn)行第二層除沫;熱氣體從熱氣體出口排出后進(jìn)入到第二級離心分離裝置,進(jìn)一步分離部分更細(xì)小的液滴,實(shí)現(xiàn)第三層除沫,液沫分離徹底。另外,通過在除沫器的上下側(cè)沿周向安裝噴淋嘴,能夠直接抽取下游的清潔冷凝液對除沫器進(jìn)行定時清洗。
附圖說明
圖1為現(xiàn)有絲網(wǎng)除沫分離器的應(yīng)用系統(tǒng)流程圖。
圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例,進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解,這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解,在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改,這些等價形式同樣落于
本技術(shù):
所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
如圖2所述的一種分凝分離一體化設(shè)備的低壓降除沫器,包括分離器殼體1和分凝器2,分凝器2安裝于分離器殼體1內(nèi)部、與分離器殼體1之間形成熱氣體通道。分離器殼體1的頂部設(shè)有熱氣體進(jìn)口8,熱氣體進(jìn)口8與分凝器2的熱氣進(jìn)口連通,分離器殼體1的上部設(shè)有熱氣體出口3,底部設(shè)有冷凝液出口9。
分凝器2下方對應(yīng)安裝有上下端開口的空心狀導(dǎo)流立柱4,導(dǎo)流立柱4整體呈四方體管狀、對應(yīng)側(cè)面為相對的內(nèi)凹結(jié)構(gòu),導(dǎo)流立柱4與分離器殼體1之間形成熱氣體通道。導(dǎo)流立柱4內(nèi)部自上而下安裝有若干層除沫格柵5,相鄰層的除沫格柵5錯位設(shè)置,除沫格柵5傾斜安裝到導(dǎo)流立柱4上,除沫格柵5的柵條為半圓管結(jié)構(gòu)、開口側(cè)面向內(nèi)設(shè)置。
熱氣體從分凝器2下端出氣口流出,通過除沫格柵5的間隙流動并進(jìn)入到熱氣體通道中,被氣體夾帶的液沫撞擊到除沫格柵5的柵片表面,沿著除沫格柵5的柵片匯流到導(dǎo)流立柱4內(nèi)側(cè),并最終流向分離器殼體1底部,實(shí)現(xiàn)第一層除沫效果,大部分液體能夠從分離器殼體1底部排出。
分凝器2與分離器殼體1之間的熱氣體通道中安裝有環(huán)形的除沫器6,熱氣體通道中的熱氣體在上升過程中通過除沫器6,能夠?qū)饬髦袏A帶的小液體進(jìn)行第二層除沫。除沫器6的上下側(cè)沿周向安裝有噴淋嘴,能夠直接抽取下游的清潔冷凝液對除沫器6進(jìn)行定時清洗。
熱氣體出口3處安裝有第二級離心分離裝置7,進(jìn)一步分離部分更細(xì)小的液滴,減少重組分進(jìn)入下游空冷器及后續(xù)的壓縮機(jī)。
冷凝液出口9和熱氣體出口3分別安裝有溫度傳感器對液相和氣相溫差進(jìn)行監(jiān)測報警,分凝器2內(nèi)部和熱氣體通道內(nèi)分別安裝有壓力傳感器對壓降進(jìn)行監(jiān)測報警。