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。氣液兩相無反向流動,可防止液體的再飛散。一、二級分離出的液體分段集聚和排出,避免了因兩級的壓差而導(dǎo)致的液體串流飛濺。這種分離器體積小。
5.過濾分離器 它主要由圓筒形玻璃過濾原件和不銹鋼金屬絲除霧網(wǎng)組成,其結(jié)構(gòu)示意圖見圖2-10。
過濾分離器是一分成兩級的壓力容器。第一級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、二級分離室,設(shè)有一塊快開封頭,以便安裝與更換濾芯。第二級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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儲液罐也分成兩個單獨(dú)的分離室,以防兩級間的氣體串流,故需兩套控制設(shè)備。液面計、液位控制器和排污必須單獨(dú)配管。在容器上設(shè)有三個測壓管嘴。一個設(shè)在第一級上,另兩個設(shè)在第二級上,即在分離裝置之前和其后?;蛘咴谝?、二級分離室各設(shè)一個,在原料氣的進(jìn)出管上各設(shè)一個測壓管嘴。壓力降是操作者惟一的指示,為便于清洗或更換過濾元件,在容器上裝設(shè)一只精密的差壓計是很重要的。
要過濾的氣體進(jìn)入一級分離室的容器內(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)入儲液罐。有些固體顆粒被液體沖下來,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,這種濾餅常堆集并碎落到容器的底。留在濾芯上的固體會堆積起來提高壓力降,故一級分離室需放空(達(dá)到規(guī)定的壓力降時)進(jìn)行清掃,以提高其效率。
玻璃纖維過濾元件屬于深(厚)層過濾。氣體中的固體微粒和液滴在流過過濾層彎彎曲曲的通道時,不斷與玻璃纖維發(fā)生碰撞,每次碰撞都要降低其動能,當(dāng)動能降低到一定值時,所有大于或等于1μm的固體微粒就粘附在玻璃纖維的過濾層中,滯留在玻璃纖維中的固體微粒的粒徑隨著過濾層的深度逐漸減小。而氣體中的液滴也會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)這些聚集起來的液滴比進(jìn)入過濾層前增大100~200倍時,重力與氣體通過過濾層摩擦阻力使這些液滴流出過濾層,進(jìn)入濾芯的中心,而被帶進(jìn)容器的第二級。由于液滴具有這樣大的尺寸,所以它們迅速地被二級分離裝置分離出,排至容器的底部,通過排液管進(jìn)入儲液罐。這種過濾元件不是根據(jù)一定的流量和流速來達(dá)到脫除微粒的目的,因此這種過濾分離器的操作彈性范圍大,在50%負(fù)荷時仍能達(dá)到滿意的分離效果。而且這種深層過濾所脫除的固體微粒和液滴的粒徑,要比離心式、重力式及表層過濾器小許多倍。只是玻璃纖維過濾元件尚須進(jìn)行處理,使液滴不能浸潤纖維,而讓分離出的液體以液珠的形式附著在過濾元件上。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氣體上升的速度力與液體表面張力的合力時,液體就離開金屬網(wǎng)而沉降。因此當(dāng)氣體速度顯著地降低時,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。如果氣體速度過高,那么聚集在金屬網(wǎng)上的液滴不易脫落,液體便充滿金屬絲網(wǎng),當(dāng)氣體通過金屬絲網(wǎng)時又重新帶入氣體中。由于除霧器是氣、液兩相以一定的流速流動而得到分離的方法,所以不管操作壓力多大,設(shè)計的除霧器元件均能保持一個相當(dāng)穩(wěn)定的壓力降。在最大流速時,其壓力降約為1kPa。
二、閥門
閥門是燃?xì)夤艿乐兄匾目刂圃O(shè)備,用以切斷和接通管線,調(diào)節(jié)燃?xì)獾膲毫土髁?。燃?xì)夤艿赖拈y門常用于管道的維修,減少放空時間,限制管道事故危害的后果,關(guān)系重大。由于閥門經(jīng)常處于備而不用的狀態(tài),又不便于檢修。因此對它的質(zhì)量和可靠性有以下嚴(yán)格要求:
嚴(yán)密性好。閥門關(guān)閉后不泄漏,閥殼無砂眼、氣孔,必須嚴(yán)密。閥門關(guān)閉后如果漏氣,不僅造成大量燃?xì)庑孤?,造成火?zāi)、爆炸等危險,而且還可能引起自控系統(tǒng)的失靈和誤動作。因此,閥門必須有出廠合格證,并在安裝前逐個進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)和嚴(yán)密性試驗(yàn)。閥門屬于易損零部件,應(yīng)有較長壽命,因?yàn)槿細(xì)夤艿劳懂a(chǎn)后,只有待管道停輸和排空時才能對閥門檢修,而且時間有限。如在管道運(yùn)行期間,密封處或易損件發(fā)生問題,燃?xì)夤艿赖纳a(chǎn)安全受到威脅,往往會導(dǎo)致停氣。
強(qiáng)度可靠。閥門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)械振動和自然災(zāi)害(如地震、地裂帶)等各種復(fù)雜的應(yīng)力。閥門斷裂事故會造成巨大的損失。
耐腐蝕。閥門中的金屬材料和非金屬材料應(yīng)能長期經(jīng)受燃?xì)獾母g而不變質(zhì)。
閥門是具有可靠的大扭矩驅(qū)動裝置,應(yīng)開關(guān)迅速,動作靈活。
與管道通孔。天然氣干線的閥門全開時,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,并會積存污物,導(dǎo)致清管器卡住和閥門的損傷。
1.干線切斷閥 為了便于管道的檢修,縮短放空時間,減少放空損失,限制管道事故危害的后果,輸氣干線上每隔一定距離,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、大型河流的穿跨越)也應(yīng)設(shè)置切斷閥。施工期間干線切斷閥可用于線路的分段試壓。干線切斷閥的間距通常以管線所處地區(qū)重要性和發(fā)生事故時可能產(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€,城鎮(zhèn)和工廠的地區(qū)不能超過25km,山區(qū)、曠野可保持25~30km。由于人口密度和其他國情的不同,世界各國對此間距的規(guī)定互有差異。
輸氣管道干線切斷閥雖然關(guān)系重大,卻長期處于備而不用的狀況,且不便于檢查維修。因此,對它的質(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,而且還可以引起自控系統(tǒng)的失靈和誤動作。
(2)易損零件有較長的壽命管線投產(chǎn)后干線閥門只有待管道停輸和排空的時候才有進(jìn)行內(nèi)部檢修的機(jī)會,而且時間有限。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)生問題,輸氣管道的生產(chǎn)安全會受到很大威脅,這種情況往往會導(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 閥門上的金屬和非金屬材料應(yīng)能長期經(jīng)受氣體所含各種成分的腐蝕而不變質(zhì)。