气-液分离器设计

毕业论文(设计)题目名称：旋流式液气分离器的设计题目类型：毕业设计学生姓名：狄磊院(系)：机械工程学院专业班级：装备10901班指导教师：张琴辅导教师：时间：至目录毕业论文（设计）任务书 (Ⅰ)开题报告 (Ⅱ)指导教师审查意见 (Ⅲ)评阅教师评语 (Ⅳ)答辩会议记录 (Ⅴ)中文摘要 (Ⅵ)外文摘要 (Ⅶ)1 绪论 (7)选择旋流式液气分离器的意义 (7)国内外现状和进展趋势 (7)国外现状和进展趋势 (7)国内现状和进展趋势 (9)2 方案论证 (9)旋流式液气分离方案的可行性 (9)旋流式分离器的结构及工作原理 (10)3 分离器的整体设计 (11)旋流器的直径和长度的计算 (11)分离器结构设计 (13)分离器整体结构设计 (13)脱气结构 (15)钻井液入口的尺寸 (15)旋流器的结构设计 (15)外筒体的设计 (17)接口管设计 (18)外部结构 (21)4、要紧零部件的设计及校核计算 (22)筒体和封头的壁厚计算 (22)外容器筒体、封头壁厚计算 (22)旋流器筒体封头壁厚计算 (24)人孔 (25)人孔选择 (25)人孔补强 (26)支座 (26)分离器的总质量 (26)支座的选用及安装要求 (28)5 分离器的安装 (28)焊接 (28)安装顺序 (29)6 壳体的有限元分析 (32)7 总结 (35)参考文献 (37)致谢 (39)附录一 (40)附录二 (43)旋流式液气分离器的设计学生：狄磊，长江大学机械工程学院指导教师：张琴，长江大学机械工程学院【摘要】旋流分离器，是一种利用离心沉降原理将非均相混合物中具有不同密度的相分离的机械分离设备。

在具有密度差的混合物以必然的方式及速度从入口进入旋流分离器后，在离心力场的作用下，密度大的相被甩向周围，并顺着壁面向下运动，作为底流排出；密度小的相向中间迁移，并向上运动，最后作为溢流排出。

如此就达到了分离的目的。

旋流分离技术可用于液液分离、气液分离、固液分离、气固分离等。

立式重力气-液分离器的工艺设计许建华【摘要】Gravity gas-liquid separator has been widely used in the chemical industry,and the most used of which is the vertical gravity gas-liquid separator.In this paper,a brief introduction to the common gravity gas-liquid separator is introduced,and as an example,an engineering design of a gas-liquid separator is showed.The selection of equipment and the key parameters of vertical gravity gas-liquid separator are introduced in details,and several key issues which should be cared in the process design are also listed.%重力气-液分离器在化工生产中一直被广泛应用，其中以立式重力气-液分离器应用最多。

简单介绍了化工装置中常见的重力气-液分离器，并以一台气-液分离器的工程设计为例，就立式重力气-液分离器的设备选型和关键参数的工艺计算做了详细介绍，并指出了立式重力气-液分离器在工艺设计中应注意的几个问题。

【期刊名称】《化工设计通讯》【年(卷),期】2016(042)007【总页数】2页(P99-99,124)【关键词】重力气-液分离器;设备选型;工艺设计【作者】许建华【作者单位】南京扬子石油化工设计工程有限责任公司，江苏南京 210048【正文语种】中文【中图分类】TQ053.2重力气-液分离器因分离负荷范围大，在化工生产中一直被广泛应用。

气液分离器｛气水分离器）翌SM^NG:鸵i气液分离器俗称油水分离器，用来分离气体中大于5微米的液体和固体颗粒。

是在气体中除油水的最简单实用的设备。

PX QF气液分离器可应用于对压缩空气、合成气、煤气、氢气、氮气、氧气、天然气、瓦斯气、沼气、氨气、硫化氢、尾气等各种气体的气液分离。

PX QF气液分离器设计制造符合国内或国外的各种标准和规范，如GB150《钢制压力容器》或ASME标准，并刻有CS及ASME钢印。

PX QF气液分离器工作原理通过五级分离—降速、离心、碰撞、变向、凝聚等原理，除去压缩空气（气体）中的液态水份和固体颗粒，达到净化的作用。

湿气在冷却过程中冷凝后，在分离器中的挡板廹使气体改变方向二次，并以设计好的速度旋转，产生离心力高效地分离出液体和颗粒，排水器应及时排放出冷凝液。

常安置在后冷却器的后面，因为要求进气温度越低越好，一般不超过60°C。

PXQF气液分离器产品特点1.除水效率高：可除去99%的液态水份，油份。

2.体积小、重量轻。

3.安装方便，管道式连接、可悬挂安装。

4.免维护、可靠性好。

5.寿命长:可使用20年。

6.按GB150压力容器标准制造，安全可靠。

PXQF气液分离器应用范围1.压缩空气冷凝水分离回收2.蒸汽管线冷凝水分离3.气液混合部位的进/出口分离4.真空系统中冷凝水分离排放5.水冷却塔后的冷凝水分离6.地热蒸汽分离器7.其他多种气液分离应用PXQF气液分离器PXQF DN65 400 600 159 360 18 自动放水阀HL10/1 PXQF DN80 510 760 219 420 42 自动放水阀HL13/1,20/1 PXQF DN100 580 850 273 480 60 自动放水阀HL40/1 PXQF DN125 580 850 273 480 60 自动放水阀HL60/1,70/1,80/1 PXQF DN150 650 990 426 630 120 自动放水阀HL100/1 PXQF DN200 630 1040 426 630 150 自动放水阀HL150/1 PXQF DN250 770 1180 478 680 200 自动放水阀325 HL200/1 PXQF DN300 840 1300 630 830 400 自动放水阀HL370/1 PXQF DN400 1180 1910 820 1090 600 自动放水阀HL370/1 PXQF DN450 2200 920 自动放水阀£气液分离器。

汽水分离器设计图 汽水分离器的工作原理：大量含水的蒸汽进入汽水分离器，并在其中以离心向下倾斜式运动；夹带的水分由于速度降低而被分离出来；被分离的液体流经疏水阀排出，干燥清洁的蒸汽从分离器出口排出。

汽水分离器的作用；过滤水分、净化气体。

设计原因：在浸麦过程中产生大量的二氧化碳，不利于大麦的呼吸与生长，需要将其抽出外排。

二氧化碳风机抽出的气体为蒸汽，在通过气管外排的过程中，冷凝水易积结回流，影响二氧化碳气体的排出，同时也易烧损风机。

文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.气—液分离器设计2005-04-15 发布2005-05-01 实施0文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.目次1 总则1.1 目的1.2 范围1.3 编制本标准的依据2 立式和卧式重力分离器设计2.1应用范围2.2 立式重力分离器的尺寸设计2.3 卧式重力分离器的尺寸设计2.4 立式分离器（重力式）计算举例2.5附图3 立式和卧式丝网分离器设计3.1 应用范围 3.2 立式丝网分离器的尺寸设计3.3 卧式丝网分离器的尺寸设计3.4 计算举例3.5 附图4 符号说明1 总则 1.1 目的本标准适用于工艺设计人员对两种类型的气—液分离器设计，即立式、卧式重力分离器设计和立式、卧式丝网分离器设计。

并在填写石油化工装置的气—液分离器数据表时使用。

1.2 范围本标准适用于国内所有化工和石油化工装置中的气－液分离器的工程设计。

1.3 编制本标准的依据：化学工程学会《工艺系统工程设计技术规定》HG/T20570.8-1995第8篇气—液分离器设计。

2 立式和卧式重力分离器设计 2.1 应用范围2.1.1 重力分离器适用于分离液滴直径大于200μm 的气液分离。

2.1.2 为提高分离效率，应尽量避免直接在重力分离器前设置阀件、加料及引起物料的转向。

2.1.3 液体量较多，在高液面和低液面间的停留时间在6～9min ，应采用卧式重力分离器。

2.1.4 液体量较少，液面高度不是由停留时间来确定，而是通过各个调节点间的最小距离100mm 来加以限制的，应采用立式重力分离器。

2.2 立式重力分离器的尺寸设计 2.2.1 分离器内的气速 2.2.1.1 近似估算法5.0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=G GL s t K V ρρρ (2.2.1—1)式中V t ——浮动（沉降）流速，m/s ；ρL 、ρG ——液体密度和气体密度，kg/m 3； K S ——系数d *=200μm 时，K S =0.0512； d *=350μm 时，K S =0.0675。

中国石化集团兰州设计院标准SLDI 233A14-98中国石化集团兰州设计院目次1 说明 (1)2 立式和卧式重力分离器设计 (1)2.1 应用范围 (1)2.2 立式重力分离器的尺寸设计 (1)2.3 卧式重力分离器的尺寸设计 (3)2.4 立式分离器（重力式）计算举例 (5)2.5 附图 (6)3 立式和卧式丝网分离器设计 (11)3.1 应用范围 (11)3.2 立式丝网分离器的尺寸设计 (12)3.3 卧式丝网分离器的尺寸设计 (15)3.4 计算举例 (16)3.5 附图 (17)4 符号说明 (19)1 说明1.1 本规定适用于两种类型的气—液分离器设计：立式和卧式重力分离器设计和立式和卧式丝网分离器设计。

2 立式和卧式重力分离器设计 2.1 应用范围2.1.1 重力分离器适用于分离液滴直径大于200μm 的气液分离。

2.1.2 为提高分离效率，应尽量避免直接在重力分离器前设置阀件、加料及引起物料的转向。

2.1.3 液体量较多，在高液面和低液面间的停留时间在6～9min ，应采用卧式重力分离器。

2.1.4 液体量较少，液面高度不是由停留时间来确定，而是通过各个调节点间的最小距离100mm 来加以限制的，应采用立式重力分离器。

2.2 立式重力分离器的尺寸设计 2.2.1 分离器内的气速 2.2.1.1 近似估算法5.0−=G GL s t K V ρρρ (2.2.1—1)式中V t ——浮动（沉降）流速，m/s ； ρL 、ρG ——液体密度和气体密度，kg/m 3； K S ——系数d *=200μm 时，K S =0.0512；d *=350μm 时，K S =0.0675。

近似估算法是根据分离器内的物料流动过程，假设Re =130，由图2.5.1—1查得相应的阻力系数C W =1，此系数包含在K s 系数内，K S 按式(2.2.1—1)选取。

由式(2.2.1—1)计算出浮动（沉降）流速（V t ），再设定一个气体流速（u e ），即作为分离器内的气速，但u e 值应小于V t 。

气液分离器的原理与完善大中气液分离器采用的分离结构很多,其分离方法也有：1、重力沉降；2、折流分离；3、离心力分离；4、丝网分离；5、超滤分离；6、填料分离等。

但综合起来分离原理只有两种：一、利用组分质量（重量）不同对混合物进行分离（如分离方法1、2、3、6）。

气体与液体的密度不同，相同体积下气体的质量比液体的质量小。

二、利用分散系粒子大小不同对混合物进行分离（如分离方法4、5）。

液体的分子聚集状态与气体的分子聚集状态不同，气体分子距离较远，而液体分子距离要近得多，所以气体粒子比液体粒子小些。

一、重力沉降1、重力沉降的原理简述由于气体与液体的密度不同，液体在与气体一起流动时，液体会受到重力的作用，产生一个向下的速度，而气体仍然朝着原来的方向流动，也就是说液体与气体在重力场中有分离的倾向，向下的液体附着在壁面上汇集在一起通过排放管排出。

2、重力沉降的优缺点优点：1）设计简单。

2）设备制作简单。

3）阻力小。

缺点：1）分离效率最低。

2）设备体积庞大。

3）占用空间多。

3、改进重力沉降的改进方法：1）设置内件，加入其它的分离方法。

2）扩大体积，也就是降低流速，以延长气液混合物在分离器内停留的时间。

４、由于气液混合物总是处在重力场中，所以重力沉降也广泛存在。

由于重力沉降固有的缺陷，使科研人员不得不开发更高效的气液分离器，于是折流分离与离心分离就出现了。

二、折流分离１、折流分离的原理简述由于气体与液体的密度不同，液体与气体混合一起流动时，如果遇到阻挡，气体会折流而走，而液体由于惯性，继续有一个向前的速度，向前的液体附着在阻挡壁面上由于重力的作用向下汇集到一起，通过排放管排出。

２、折流分离的优缺点优点：１）分离效率比重力沉降高。

２）体积比重力沉降减小很多，所以折流分离结构可以用在（高）压力容器内。

３）工作稳定。

缺点：１）分离负荷范围窄，超过气液混合物规定流速后，分离效率急剧下降。

２）阻力比重力沉降大。

３、改进从折流分离的原理来说，气液混合物流速越快，其惯性越大，也就是说气液分离的倾向越大，应该是分离效率越高，而实际情况却恰恰相反，为什么呢究其原因：１）在气液比一定的情况下，气液混合物流速越大，说明单位时间内分离负荷越重，混合物在分离器内停留的时间越短。

7.8气液分离器7.8.1概述气液分离器的作用是将气液两相通过重力的作用进行气液的分离。

7.8.2设计步骤(1) 立式丝网分离器的尺寸设计 1) 气体流速(G u )的确定气体流速对分离效率是一个重要因素。

如果流速太大，气体在丝网的上部将把液滴破碎，并带出丝网，形成“液泛”状态，如果气速太低，由于达不到湍流状态，使许多液滴穿过丝网而没有与网接触，降低了丝网的效率。

气速对分离效率的影响见下图：图7-69 分离效率与气速的关系图2) 计算方法G u 5.0)(GG L G K ρρρ-= 式中G u 为与丝网自由横截面积相关的气体流速，s m / L ρ、G ρ为分别为液体和气体的密度，3/m kgG K 为常数，通常107.0=G K 3) 尺寸设计丝网的直径为5.0)(0188.0GG G u V D = 式中 G u 为丝网自由截面积上的气体流速，s m / G D 为丝网直径，m 其余符号意义同前。

由于安装的原因(如支承环约为mm 1070/50⨯)，容器直径须比丝网直径至少大l00mm,由图2.5.1-2可以快速求出丝网直径)(G D 4) 高度容器高度分为气体空间高度和液体高度(指设备的圆柱体部分)。

低液位(LL )和高液位(HL )之间的距离由下式计算：21.47DtV H L L = 式中D —容器直径,m ； L V —液体流量,h m /3； t —停留时间，min ；L H —低液位和高液位之间的距离,m ；液体的停留时间(以分计)是用邻近控制点之间的停留时间来表示的，停留时间应根据工艺操作要求确定。

气体空间高度的尺寸见下图所示。

丝网直径与容器直径有很大差别时，尺寸数据要从分离的角度来确定。

图7-70 立式丝网分离器5) 接管直径① 入口管径两相混合物的人口接管的直径应符合下式要求 Pa u GL G 15002<ρ 式中GL u ——接管内两相流速，s m /； G ρ——气相密度，3/m kg ； 由此导出25.05.03)(1002.3GG L p V V D ρ⨯+⨯⨯>-式中p D ——接管直径，m ;L V ——液体体积流量，h m /3； G V ——气体体积流量，h m /3； 其余符号意义同前。

某天然气液化项目气液分离器的设计与计算邹小勇【摘要】Gas-liquid separators are mainly used to separate gas and liquid in process industry, including petroleum, chemical, natural gas processing industry, etc.Taking one LNG project as an example, in a given scale of gas treatment and operating conditions, the design and calculation of one horizontal separator V-103 and one vertical separator V-203 were introduced in detail according to the relevant design specifications or standards at home and abroad.The results showed that the size of separator V-103 was D=2200 mm, L=9200 mm and separator V-203,D=6100 mm, L=9900 mm.%气液分离器主要用于工艺过程中分离气液混合物,广泛应用于石油、化工、天然气处理等行业.论文结合某天然气液化项目,根据国内外相关的设计规范或标准,在给定处理量和操作条件下,满足一定的分离要求,以项目中混合冷剂MR2立式分离器V-103和混合冷剂MR1卧式分离器V-203为例,详细介绍了气液分离器的计算原理及其工艺设计计算过程,得到的分离器尺寸为:V-103,D=2200 mm,L=9200 mm;V-203,D=6100 mm,L=9900 mm.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2017(045)010【总页数】4页(P139-141,144)【关键词】气液分离器;选型;设计;计算【作者】邹小勇【作者单位】北京博鼎诚工程设计有限公司,北京 100029【正文语种】中文【中图分类】TE99气液分离技术是从气流中分离出雾滴或液滴的技术。

目录1 总则 (2)1.1 目的 (2)1.2 范围 (2)2 气液分离器 (2)2.1 用途 (2)2.2 气液分离器型式 (2)2.3 气液分离器气液相体积确定 (2)3 液液分离器 (7)3.1 用途 (7)3.2 分散相液滴沉降速度 (8)3.3 卧式沉降罐尺寸确定 (9)3.4 卧式液液分离器分水包确定原则 (11)3.5 立式沉降罐尺寸确定 (12)3.6 计算示例 (13)1 总则1.1 目的为规范神华宁煤400万吨/年煤炭间接液化项目各工艺装置常规气液、液液分离器设备工艺设计而编制。

1.2 范围1.2.1 本规定规定了工艺装置有关气液、液液分离器的工艺设计原则工艺计算方法和主要结构尺寸设计。

1.2.2 本规定适用于神华宁煤400万吨/年煤炭间接液化项目常规气-液分离，系指带有或不带有破沫网装置的卧式或立式分离器中气体夹带的一定大小的液滴在容器的气体空间靠重力自然沉降的分离。

本规定也适用于液-液分离指不能互溶的液体，靠重力沉降进行的分离的液液分离。

本规定不适用于对于微量水或溶剂与烃类，或与液化气之间采用的纤维堆积聚结法的液液分离。

2 气液分离器2.1 用途气液分离器指石油化工装置常用的液-气分离器，如塔顶馏出液罐、回流罐、反应产物高压或低压分离器、紧急放空罐、压缩机入口分液罐、燃料气分液罐、蒸汽分水器、压缩空气罐等均属于这类容器。

上述分离器夹带的液滴一般>50μm在100～600μm左右，而<50μm的细小液滴分离需采用聚结分离的方法。

2.2 气液分离器型式2.2.1 立式：多用于分离液体量少，而且要求有较大的气液分离空间的场合，如反应产物气液分离罐、气体缓冲罐、压缩机入口分液罐等。

2.2.2 卧式：多用于分离液体量较多或液体量较多且液体中含有少量水份的气液分离过程，如回流罐等。

2.3 气液分离器气液相体积确定2.3.1 液体停留时间确定原则为了除去气体中的液滴，需要一定的停留时间；为了脱气(和防止产生泡沫)，要限制液体的流速；当容器中需要液位时，则为控制目的有必要保持一定的液体停留时间。

5.1.2气液分离器设计5.121 概述气液分离器的作用是将气液两相通过重力的作用进行气液的分离。

5.1.2.2 气液分离器设计由Aspen Plus模拟结果可知气液相密度分别为0.089kg/ 和779.542 kg/ ，气液相体积流量分别为721970.417 /h和15.318 /h。

（1）初步估算浮动（沉降）流速—步厂式中，「一浮动（沉降）流速，m/s；> -为分别为液体和气体的密度，kg/m3，分别为791.8和0.0899。

为常数，通常为0.0675。

初步估算浮动（沉降）流速6.317m/s，（2）分离器类型的选择根据HG/T 20570.8-95《气液分离器设计》的第2部分：立式和卧式重力分离器设计应用范围如下：①重力分离器适用于分离液滴直径大于200 pm的气液分离；②为提高分离效率，应尽量避免直接在重力分离器前设置阀件、加料及引起物料的转向；③液体量较多，在高液面和低液面间的停留时间在6~9mi n,应米用卧式重力分离器；④液体量较少，液面高度不是由停留时间来确定，而是通过各个调节点间的最小距离100mm来加以限制的，应采用立式重力分离器。

根据模拟数据知气液分离器的工艺参数，所以选用立式重力分离器。

（3）立式重力分离器的尺寸计算从浮动液滴的平衡条件，可以得出： ①浮动（沉降）流速—" [4 X 9.8^ X 3S0 X 1D~* X— 0.273J巧=L松J = [3^0.273=------ =6.317得=1.0由 =1.0，查雷诺数….与阻力系数一关系图，可得「「左右首先由假设氏一呗，由雷诺数Re 和阻力系数.关系图求出 ，然后由所要求的浮动液滴直径d 以及二、_，按下式来算出V,再由此式计算二。

反复迭代计算，直到前后两次迭代的 .数相等即吟「％为止，计算最终结 果-- 。

②直径计算分离器的最小直径由下面公式计算： 式中：恢十 为可能达到的最大气速。

i 4 T H II 讶>1.Fhll?1lls^—ILmgn rLi-I带入数据得：=0.0188 -----------------=0.644圆整得D=0.7m②进出口管径A气液进口管径>3.34=3.34 ----------------------=0.258m选取管规格为=240mmB气体出口管径气体出口管径要求不小于所连接的管道直径。

气液卧式重力分离器设计分析摘要：重力式气液分离器在大型化工装置中被广泛使用。

气液分离器按空间布置分为立式和卧式，按是否有丝网分为丝网式与重力式，卧式重力式的计算是其中最复杂的。

因此本文结合工程实例，对气液卧式重力分离器的设计要求和关键参数的工艺计算做了详细介绍，为后续分离器设计奠定了一定的基础。

关键词：卧式，气液分离器，回流罐1概述气液分离器是石油化工领域的重要设备，对于气液分离起关键作用，如压缩机吸入罐、精馏塔回流罐、进料闪蒸罐等。

它适用于液滴直径大于 200 m 的气液分离。

气液重力分离器主要由三部分组成：初级分离区、重力分离区和液体收集区。

在初级分离区，依靠进料分布器，吸收动量和改变流向，从而将大部分液体从气体中分离下来，也使得气体在分离器中更好地分布。

在重力分离区，剩余液滴靠重力沉降作用从气相中分离下来。

液体收集区，主要是收集分离下来的液体，同时通过一定的停留时间，将其中的气泡分离出去。

图1-1 卧式重力分离器通常，按空间布置可分为立式和卧式两种型式，按是否有丝网可分为丝网式和重力式。

气液重力式分离器通常分为立式和卧式两种型式。

立式分离器通常用于气液比较大的工况，或者可用布置空间较小的工况。

气液经过初级分离区后，液体向下运动，气体向上运动，经过重力分离区分离出液滴，然后由顶部出容器。

卧式分离器通常用于液相量较大的情况，或者三相分离的工况，气体和已经分离下来的液体均水平运动，同时液滴垂直运动，这种运动方式能够更有效地将液滴从气相中分离出来。

2工艺计设计要求2.1气液分离要求对于卧式重力分离器，液滴沉降时间等于气体从入口到出口的停留时间。

规范HG/T 20570中有如下要求：(2-1) 式中：-液滴垂直沉降时间，s-气体由入口至出口的停留时间，s对于350μm的液滴，取R=0.167，对于200μm的液滴，取R=0.127。

液滴垂直运动时间是由气相空间高度和液滴沉降速度共同决定，液滴沉降速度可由公式2-2求得。

柱式气液旋流分离器结构设计柱式气液旋流分离器设计【摘要】平衡钻井技术有利于防止钻井液漏失、能及时发现和保护油气层，并能提高机械钻速等。

但是由于欠平衡装备价格昂贵，制约着这一技术的发展。

鉴于这种现状，自行设计了台应用于欠平衡钻井的管柱式气液旋流分离器。

管柱式气液旋流分离器是一种带有倾斜切向入口及气体、液体出口的垂直管。

它依靠旋流离心力实现气、液两相分离，与传统的重力式分离器相比，具有结构紧凑、重量轻、投资节省成本等优点，是代替传统容积式分离器的新型分离装置。

在气液两相旋流分析的基础上，建立了预测分离性能的机理模型，该模型包括了入口分离模型、旋涡模型、气泡及液滴轨迹模型；依据机理模型，提出了管柱式旋流分离器工艺设计技术指标和工艺步骤.设计根据管柱式旋流分离器的机理模型以及设计工况，完成了管柱式旋流分离器的结构设计、强度分析、理论校核、焊接工艺设计以及分离器内气液两相流的数值模拟，为工程设计和理论设计提供一定的理论依据。

【关键词】欠平衡钻井技术旋流分离器气液两相流动分离机理模型设计Gas-liqulid Cylindrical CycloneAuthor: Wang maohui(School of Mechanical Engineering, Yangtze University) Tutor: Feng Jin (School of Mechanical Engineering, Yangtze University)【Abstract】The balanced well drilling technology is advantageous in preventing loss of circulation, can promptly discover and protect hydrocarbon zone ,also can enhance the penetration rate. But the expensive under balance equipment has restricted this technology’s s development. In view of the situation,I designed a gas-liqulid cylindrical cyclone independently for the balance under drilling .The GLCC is one kind has leans the bevelling to the entrance and the gas, the liquid exportation hangs the ascending pipe. It can realize the gas-lip fluid separation depends upon the cyclone centrifugal force. compared with the traditional gravity type separator, which has the compact structure, the lighter weight, the smaller investment and so on.It’s a new disengaging equipment which replace the traditional volume type separator. On the basis of the gas-liquid two-phase cyclone analyses , has established the forecast separation performance mechanism model, this model include the entrance separation model, the whirlpool model, the air bubble and the bubble path model; Based on the mechanism model, proposed the tube column type cyclone separator technological design technical specification and the craft step.The design basis tube column type cyclone separator mechanism model as well as the design operating mode, has completed the tube column type cyclone separator structural design, the intensity analysis, the theory examination, in the welding technological design as well as the numerical simulation of the gas-liquid two phase floe in the separator simulations, provide the certain theory basis for the engineering design and the theoretical design.【Key words】:Under balanced drilling technology ，cyclone separator, Gas-Liquid two-phase flow, separation mechanism odel ，Design柱式气液旋流分离器结构设计目录柱式气液旋流分离器设计 (1)绪论 (2)欠平衡钻井技术的发展现状和前景 (5)1、设计背景 (6)1.1 选择气液旋流分离器的意义 (6)1.2 气液旋流分离器的国内外研究现状 (7)2、方案论证 (8)2.1 旋流式气液分离方案的可行性 (8)2.2 旋流式分离器的结构及工作原理 (9)2.3 旋流式分离器的优缺点 (9)3、结构分析及设计 (10)3.1 入口设计分析 (10)3.1.1入口管分析 (10)3.1.2入口喷嘴分析.............................................................. 错误！未定义书签。

含液滴的气相流量液相密度 , ・仇“ “ 。

, 肠。

二。

, 。

, 七气相密度。

瓜二进出口接管间距预先假定值、。

气相粘度液滴直径。

声。

・先由式灿计算二向的有关数据〔权 ,夕 , 九 , 。

一日。

一‘ 一“ 〕器内液体体积, ‘ 了一根据上面数据如按美国计的卧式重力沉降器 , , 印法设 , 石‘ “ 夕二丫‘ 一“ 夕司内径为 , 长度因为液体体积是 , 乙一 , 如用本文介绍的设计法则可使分离器的体积明显减小在保持分离效率条件下可节约钢材减少投资 , 护根据式 , , , 口一‘ 一。

, 一。

・ , 先。

假定进出管不插入器内即 , 还需下列假定条件入。

口管角度夕。

由式 , , 总分离时间一几。

, ,。

〕夕一一 , 入口管径入口气速‘ 由式。

, 计算相应的石。

, “ 夕一夕。

夕一。

石 , 二。

一。

计算的口接管向器 , 。

值大于原假定的 , , 值 , , , 。

, 故设计不合理要重新调整有关尺寸将入沪和的调整出。

值根据计算结果 , 可进行合理内插入 , 乌一。

则分离时间减至一丫各有关的物理参数数群。

可按公式计算二于原假定的二两。

, 值是 , , 计算值二二是。

一一 , , 一一 , 小于假定值说明假定是可行的户娜月内口户孟 , 名设计结果内一户 , 。

①分离器内径岛②分离器全长。

一・・“ 一 , 。

一“ 一材, ‘ ③入口管插入深度石④长径比石 , 。

,。

一。

一矛一忍, ‘, 一 , , , 几一见图一一 , , 不难看出用本法介绍的设计方法同样分离效果的卧式分离器气流面积。

其外形尺寸比传统。

, 二〔手一二。

的”石・工一法要小。

如果再适当提高夕和但同时还要注 , 一‘ 。

值 , 还能减少设备的体积、意考虑经济合理的石。

, 几值车间布置要求。

一以及某些特殊需要等因素峨下面的计算忽略碟形封头假定合理的 , 几 , 一 , , 三、雾沫分离器的选择汽相体积一一液体体积一折板除沫器一、折板除沫器有格板式和叶片式两种基本医药工程设计年第期型式格板式除沫器在每个格板上有 , 排 , 较多的场合宜选用人形板型式对污垢物系 , , 与气流方向呈开发的一种型式。