气液分离器的设计
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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。
标准T/ES220020-2005中国石化集团宁波工程有限公司气—液分离器设计2005-04-15 发布 2005-05-01 实施中国石化宁波工程有限公司目次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5.0ρρρ=GG L st K V (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。
气液旋风分离器的结构和设计原理
气液旋风分离器是一种广泛应用于化工、石油、化肥等行业的设备,用于分离气体和液体。
其结构主要由进气管、旋风体、排液管、排气管等部分组成。
当气体和液体混合物进入旋风体时,由于旋风体内部的离心力作用,液体会被甩出旋风体沉淀,而气体则通过旋风体中心的气体出口排出。
旋风分离器的设计原理主要包括进气速度、旋风体尺寸、排液口的位置和尺寸等因素的考虑。
在设计过程中,需要根据具体物料的性质和生产要求进行调整和优化,以达到最佳分离效果。
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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。
气液分离器设计结构工程师:査国权(12)目录1气液分离器结构方案 (3)1.1结构 (3)1.2分气原理介绍 (3)2 气液分离器的结构设计计算 (4)2.1重力式部分计算 (4)气液分离器设计数据要求: (4)2.1.1 计算气锚外壳内径D1和吸入管外径D2 (5)2.1.2 计算气锚分离室长度 (6)2.1.3 确定进液孔尺寸 (6)2.2离心式部分计算 (6)2.2.1 单气泡在螺旋中的运动规律 (7)2.2.2 液气混合物在螺旋内的流量 (8)2.2.3分离器储气部分长度以及直径计算 (9)3 排气阀部分的计算 (10)3.1排气阀直径的选择 (10)3.2阀座口结构 (11)3.2.1阀座锥角选择 (11)3.2.2阀座研合宽度 (11)3.2.3阀座外形结构的选择 (11)3.3球阀结构设计计算 (12)3.3.1研合深度 (12)3.3.2 阀座孔径 (12)3.3.3 阀口大径 (12)3.3.4 阀座端面大径 (12)3.3.5 心座距 (12)3.3.6 球室高度 (12)3.3.7 阀座厚度 (13)3.4排气阀开启问题分析 (13)4排气导管密封装置的选择 (14)5各部分接头的设计 (14)参考文献 (17)前言现有的气液分离器大多是利用重力作用式和离心作用式。
但是由于诸多原因,现在的分离器只能在一定程度上尽量减少气体的进入量,即使气体进入量很小,其对泵效的影响也是不容小觑的。
因此设计出效果更好的气锚,仍然是很有必要的。
本设计中的气锚是利用了重力作用式与离心作用式相结合的高效气锚。
将重力分离部未能完全分离的气体在离心分离部分分离出去,以保证高效的抽油效率。
该新型气液分离器适用于气液比较高的油井。
在此分离器内设置了单独的气、液流道,更加有利于气液的分离。
该分离器是在泵上冲程抽汲时实现分离,而在泵下冲程时将气体排入油套环空1气液分离器结构方案1.1结构1.2 分气原理介绍分气过程分为四个阶段:第一阶段是气泡在套管与气锚环形空间进行分离。
气液旋风分离器的结构和设计原理
气液旋风分离器是一种常用于工业生产中的分离设备,它主要用于将气体和液体混合物中的固体颗粒分离出来。
其结构通常由进气管、旋风分离器、排气管等部分组成。
气液混合物进入分离器后,通过高速旋转的离心力和惯性力使固体颗粒向外沉积,而清洁的气体则从顶部排出,液体则从底部排出。
根据不同的工业生产需要,气液旋风分离器的设计原理也会有所不同,例如改变进气管的位置、角度等等。
气液旋风分离器的应用范围广泛,包括化工、冶金、食品、医药等行业。
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分离器设计⽓液分离器设计⼀、概述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。
2、旋流式分离器的结构及⼯作原理旋流分离器,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。
旋流分离器的基本构造为⼀个分离腔、⼀到两个⼊⼝和两个出⼝。
分离腔主要有圆柱形、圆锥形、柱-锥形三种基本形式。
⼊⼝有单⼊⼝和多⼊⼝⼏种,但在实践中,⼀般只有单⼊⼝和双⼊⼝两种。
就⼊⼝与分离腔的连接形式来分,⼊⼝⼜有切向⼊⼝和渐开线⼊⼝两种。
出⼝⼀般为两个,⽽且多为轴向出⼝,分布在旋流分离器的两端。
靠近进料端的为溢流⼝,远离进料端的为底流⼝。
在具有密度差的混合物以⼀定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,密度⼤的相被甩向四周,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,分离⽰意图如图1。
这样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。
本⽂设计的旋流分离器⽤于⽯油钻井中钻井液的⽓液分离。
3、旋流式分离器的优缺点在⽯油化⼯中装置中,有各种各样的分离器,其中以⽴式重⼒⽓液分离器最为常见,这种⽓液分离器具有结构简单、操作可靠等持点。
⽴式重⼒式分离器的主体为⼀⽴式圆筒体,多相流⼀般从该筒体中段进⼊,顶部为⽓流出⼝,底部为液体出⼝,其结构简图见图2-2。
摘要本次毕业设计对分离器的各重要零部件的重要尺寸进行了详细的计算,并进行了强度分析,同时采用三维建模的方式对各个分零部件进行了设计。
在总结前人的设计经验的同时提出了自己的设计理念改进了部分设计特点使我们设计的气液旋流器旋流式分离器更加趋于完善,可分离气泡小,分离的效率也较高,同时分离器所占用的空间体积相对较小,维修量小,工作稳定。
旋流式分离器具有这些特点,气液旋流器的工作特点具有实用性和可靠性,并具有广阔的前景。
关键词:旋流分离器;气液分离;优化;三维建模AbstractAn important dimension of the graduation design of separator of all major components are calculated in detail, and analyzes the strength, at the same time, the various sub components are designed using three-dimensional modeling method. The gas-liquid cyclone cyclone separator in summarizing the previous experience in the design and proposes own design idea the design features improved enable us to design a more perfect, separation bubble is small, the separation efficiency is higher, at the same time separator space occupied by volume is relatively small, small amount of repair, stable work. The cycloneseparator has these characteristics, working characteristics of gas-liquid cyclone has practicability and reliability, it has broad prospect.Keywords: cyclone separator; separation; optimization; 3D modeling目录第1章概述 ........................................................................... 错误!未定义书签。
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。
海水淡化设备中气液分离器的优化设计随着全球水资源的日益紧张,海水淡化技术成为一种重要的解决方案,可以将海水转化为可供人类使用的淡水资源。
在海水淡化设备中,气液分离器是一个关键的组件,它的设计和优化对于提高设备的效率以及减少能耗具有重要意义。
本文将聚焦在海水淡化设备中气液分离器的优化设计,探讨一些改进措施和方法。
首先,了解气液分离器的基本原理对于优化设计至关重要。
海水淡化设备中的气液分离器主要用于将海水中的气体与液体分离,并确保纯净的淡水从设备中流出。
气液分离器通常采用物理和化学的方法,如重力分离、惯性分离、离心分离以及表面张力分离等,以消除气泡和脱除溶解氧。
在优化设计中,首先需要确保气液分离器的几何结构合理。
分离器的尺寸和形状应适应海水淡化设备的流量和操作条件。
例如,较大的分离器可以提供更大的分离面积,从而增加气液两相间的接触时间,提高气泡的脱除效果。
此外,分离器的形状也可以考虑采用锥形、圆柱形或球形等,以最大限度地减少阻力和压降。
其次,在设计过程中还应考虑分离器的材质选择。
由于海水中存在盐分和腐蚀性物质,因此分离器应选用耐腐蚀的材料,如不锈钢或聚合物。
这样可以保证设备的长期使用寿命,并减少维护和更换成本。
此外,对于气液分离器的优化设计来说,流体力学性能也是一个重要的考虑因素。
在分离器的设计中,应优化气液流动的速度和方向,以提高分离效果。
对于气体相,过高的速度可能导致气泡在分离器内无法完全脱除;而对于液体相,过高的速度可能导致水滴被带走,造成淡水的损失。
因此,通过合理的流体动力学模拟和实验研究,可以调整分离器的流道结构、喷嘴设计等,以提高气液分离效率。
最后,节能降耗也是气液分离器优化设计的重要目标之一。
在海水淡化设备中,能耗通常是一个关键问题。
合理的气液分离器设计可以降低系统的能耗,并提高淡水产量。
例如,通过增加分离器的尺寸,可以减少阻力和压降,从而减少设备所需的泵送能量。
此外,采用先进的材料和制造技术,如纳米涂层或超疏水表面,可以降低摩擦阻力和表面张力,进一步提高分离效果,减少能耗。
《焊接构造课程设计阐明书》--------------------------气液分离器生产工艺姓名:班级:系部:学号:指引教师:-第二学期目录摘要 ............................................................... 错误!未定义书签。
1.气液分离器概述 (4)2.母材选取与检查 (5)表2 化学成分表 .......................................... 错误!未定义书签。
3.罐体制造工艺流程 ...................................... 错误!未定义书签。
4. 筒体制作工艺 (7)5. 封头压制 (15)6. 总装配焊接 (18)7. 检查 (21)8. 涂装及零件图 (22)9.参照文献....................................................... 错误!未定义书签。
摘要本设计编制是气液分离器制造工艺, 按照在承压级别基本上, 综合压力容器工作介质危害性(易燃、致毒等限度)进行分类, 此容器属于Ⅱ类容器。
此容器受压元件材料重要为Q245R, 故在讨论Q245R焊接性基本上对该容器进行制造工艺编制。
本产品制造、实验和验收按GB150—1998《钢制压力容器》中技术条件规定执行。
本次设计气液分离器筒体由ø426mm×14mm×2700mm厚筒体, 封头ø426mm×14mm由热压办法获得。
本设计一方面简介了气液分离器构造, 并分析了制造本产品材料如Q245R钢化学成分、力学性能及焊接性, 然后分析了该容器焊接制作工艺流程。
文中详细阐述了气液分离器加工、装配、焊接工艺。
同步对容器制作中容易浮现质量问题进行了分析阐明, 提出了相应解决办法。
文中重点阐述了装配焊接工艺, 涉及筒节纵缝装配焊接、筒节与封头环缝装配焊接、筒节与筒节环缝焊接等。
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。
用于1、2、3、4、5、1、2、3、校核输入1、2、3、结果分析按钮1、2、3、4、5、6、注意参考1、估算进出管口尺寸。
操作分析:改变进料量、密度、停留时间HG/T 20570.8-95 气-液分离器设计功能2、4为不可逆操作,不能通过撤消返回上一立式气-液分离器工艺计算查表或取值输入修改设定值已知进料气液相流量及密度,求算分离器估算正常操作最高液位,供液位控制参考设计分析:改变进料量、密度、停留时间随意插入和删除行、列、单元格或修改[调试][隐藏]:展开或隐藏计算及设定细[重新计算]:清空设计计算输入的全部工[结束]:清空上一步输入的操作校核数据[恢复默认]:将框内设计参数恢复为默认 在开始设计计算后可以随时(部分手动框选定后有提示(部分自动框选定后有提示 必须在设计计算结束、并且[操作分析]:锁定分离罐尺寸,供输入操计算结果输入提示2、Rules of Thumb for Chemical Engineers3、Drum/Tank Design意见反馈ch留时间,考察给定分离器分离效果,分析操作条件之间的相互约束及器设计通过撤消返回上一步;分离器内径、筒体长度及各段尺寸。
制参考。
留时间,考察分离器尺寸、型式变化趋势。
、只读单元格,均有可能导致计算程序或功能按钮失效设定细节全部工艺数据及设计参数核数据,结束操作分析为默认数值以随时执行有提示)有提示)、并且圆整尺寸后再执行输入操作数据,进行分析neers见反馈 chem_zb@约束及影响。
含液滴的气相流量液相密度 , ? 仇“ 。
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假定进出管不插入器内即 , 还需下列假定条件入。
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其外形尺寸比传统。
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如果再适当提高夕和但同时还要注 , 一‘。
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一以及某些特别需要等因素峨下面的计算忽略碟形封头假设合理的 , 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。
气液分离器标准
气液分离器(Separator)是石油工业中常用的一种设备,其主要功能是将油气、油水、气水等混合物进行分离,以达到不同程度的分离效果。
气液分离器是石油钻采工艺中必不可少的设备,在石油生产过程中起到至关重要的作用。
以下是气液分离器的标准列表:
一、设计和材料标准
1.气液分离器的设计符合ASME Sec. VIII等相关标准。
2.所有材料符合ASTM标准。
二、结构标准
1.连接法兰应符合ASME B16.5标准。
2.设有进出口止回阀,以保证设备安全和可靠性。
3.设有梯形放空口,以定期清除液体沉淀。
4.设有液位计,可监控分离器内液位。
5.设有温度计,可测量分离器内温度。
6.设有压力表,可测量分离器内压力。
三、使用标准
1.在使用过程中,应定期检查分离器内部的清洁度和运行状况。
2.在发现分离器出现问题时,应及时进行检修或更换。
3.在设备停用时,应停用供电和注入液体。