【正文】 器的工作原理 ? 氣體進口管線與外筒體的連接成切線方向，氣流出口管線在頂部與中心管連接。當含塵氣流從切線方向進入旋風分離器時，氣流由直線運動變作旋轉(zhuǎn)運動或圓周運動。由于氣體和塵粒的密度不同，所產(chǎn)生的離心力也就不同，其結(jié)果是密度較大的塵粒被拋到外圈，就與氣體分開了。塵粒一旦與器壁接觸，便失去慣性力而靠入口速度的動量和向下的重力沿壁面下落，進入排灰管。旋轉(zhuǎn)下降的氣流在進入錐體時，因圓錐的收縮而向除塵器中心靠攏，其切向速度不斷提高，當?shù)竭_錐體某一位置時，即以同樣的旋轉(zhuǎn)方向由下反轉(zhuǎn)而上，形成內(nèi)旋氣流經(jīng)出口管流出，一部分未被捕集的細小塵粒也被帶入下游。 ? 旋風分離跑龍?zhí)椎碾x心力產(chǎn)生的分離力比重力產(chǎn)生的分離力要大得多。例如，一臺直徑為 ，當氣流進口的線速度為 15m/s時，其離心加速度為 900m/s2，相差近百倍。因此旋風分離器是一種處理能力大、分離效率高、結(jié)構(gòu)簡單的分離設(shè)備，可基本除去 10μm以上的塵粒。 ? 2．影響旋風分離器效率的因素 ? ⑴氣體進口速度。由于離心分離力與氣體旋轉(zhuǎn)速度成二次方關(guān)系，因而氣體進口的線速度對分離器效果影響很大。入口線速度一般宜在 15～ 25m/s之間。因線速過低，分離力不夠，而線逗過高則會破壞旋風分離流動系統(tǒng)的正常壓力平衡，并形成局部渦流，產(chǎn)生二次夾帶，使分離效率降低。 ? ⑵氣體和塵粒密度差。由旋風分離器的分離原理可知，氣體和塵粒密度差越大，分離效果越好。由旋風分離器的氣流狀態(tài)可知，旋風分離器適用于氣、固分離。一般在正常負荷量范圍內(nèi)工作的旋風分離器，基本上可除 10μm以上的機械微粒。 ? ⑶旋轉(zhuǎn)半徑。由向心力的公式可知，旋轉(zhuǎn)半徑越大，離心力越小。當處理氣量較大時，計算所得的分離器直徑也較大，故旋轉(zhuǎn)半徑不宜超過 ，否則需提高氣流入口線速，當用于大氣量時可采用多個旋風分離器。 ? 3．旋風分離器的適用范圍 ? 旋風分離器的效率與氣體進入分離器的線速度密切相關(guān)，而線速度的大小又直接與氣體處理量有關(guān)。旋風分離器盡管有較高的分離效率，但由于其分離效率對流速很敏感，一般要求處理流量應(yīng)相對穩(wěn)定，因而在負荷波動較大的輸氣站場的應(yīng)用受到限制。 ? 二、多管干式除塵器 ? 1．多管干式除塵器的結(jié)構(gòu)及工作原理 ? 多管干式除塵器是由若干個導葉式旋風子呈數(shù)圈同心圓均布排列組合在一個殼體內(nèi)，有總的進氣管、排氣管和灰斗的分離設(shè)備。多管干式除塵器也是利用離心分離的原理進行工作的。天然氣進入除塵器后，向下經(jīng)多根除塵管分流，每根除塵管的下端均設(shè)有旋風子，氣流經(jīng)過旋風子時產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，利用離心力的作用將氣流中的固體顆粒與氣體分離。被分離的粉塵經(jīng)排灰口進入總灰斗，凈化的氣體經(jīng)旋風子排氣管進入排氣室，由總排氣口排出。 ? 2．影響多管干式除塵器效率的因素 ? ⑴ 除塵器進口管氣體流速 v應(yīng)在一定范圍內(nèi)。氣速選用過低，處理量變小，效率也會降低。但氣速太高會使粗顆粒碎變成細粉塵的量增加，對有凝聚性質(zhì)的粉塵起分散作用而降低分離效果。同時，氣速過高會增加旋風器的壓力損失和加速除塵器本體的磨損，降低其使用壽命。因此，在設(shè)計多管干式除塵器的進口截面時，必須使進口氣速為一適宜的值，一般的進口氣速為 10～ 25m/s，最佳分離效率時氣速為 10～ 12m/s。 ? ⑵ 除塵器直徑的確定。除塵器宜用圓筒形，器內(nèi)旋風子一般呈同心圓排列，旋風子間距不能太小，否則，器內(nèi)旋風子一般吳同心圓排列，旋風子間距不能太小，否則，排塵時容易互相干擾而加劇返混，且不便安裝。一般推薦兩個相鄰旋風子的最小中心距取 ～ (D2為旋風子外管直徑 )。最外圈的旋風子中心與除塵器筒壁之間的距離要大些，經(jīng)便旋風子進氣分配均勻些，并減小氣流對筒壁的沖蝕，一般此距離最好大于 D2。 ? 3．多管干式除塵器適用范圍 ? 導葉式旋風子管干式除塵器是一種適用于輸氣站場的高效除塵設(shè)備，它適用于氣量大、壓力較高、含塵粒度分布甚廣的干天然氣的除塵。它的除塵效率高（達 91%～ 99%）而穩(wěn)定、操作彈性大、噪音小、承壓外殼磨損小。對10μm以上的固體顆粒，其除塵效率達 94%。這種分離器適用于在輸氣干線上的中間清管站使用。 ? 三、過濾分離器 ? 1．過濾分離器結(jié)構(gòu)及工作原理 ? 過濾分離器是由數(shù)根過濾元件組合在一個殼體內(nèi)構(gòu)成，通常由過濾段和除霧段（分離段）兩段組成。這種分離器在外形上可以是臥式的，也可以是立式的，在輸氣站中大多采用臥式。當含塵天然氣進入過濾器后先在初分室除去固體粗顆粒和游離水。之后細小的塵污隨天然氣流進入過濾元件，固體塵粒在氣流通過過濾元件時被截留，霧狀液滴會聚結(jié)成較大的液滴進入除霧段，在天然氣流過霧沫撲集器時液滴被分離，液體匯合向下流入集液包。分離后的天然氣經(jīng)排氣管入下游管道，塵污則進入排污系統(tǒng)。過濾分離器效率：對于粒徑不小于 5μm的粉塵和液滴，分離效率不小于 %；對于粒徑為 1～ 3μm的粉塵和液滴，分離效率不小于 98%。 ? 在天然氣中含有少量液體流量的場所，通常在臥式過濾分離器下部設(shè)計一個集液包，以提供停留的時間，這樣就使分離器的整個直徑都要小些。反之，如果氣體中不含液滴，則不必設(shè)集液包。 ? 2．過濾分離器適用范圍 ?過濾分離器分離效率遠高于旋風分離器和多管干式除塵器，但由于在使用過程中當分離器壓降達到設(shè)定值時需要更換過濾元件，因此運行成本較旋風分離器和多管干式除塵器高。常用于對氣體凈化要求較高的場合，如直接給用戶供氣的分輸站、末站、配氣站、氣體處理裝置、壓縮機站進口管路等場合。 ?四、聚結(jié)器 ? 1．聚結(jié)器結(jié)構(gòu)及工作原理 ?聚結(jié)器結(jié)構(gòu)主要由數(shù)根聚結(jié)濾芯組合在一個殼體內(nèi)構(gòu)成，其聚結(jié)過程主要靠聚結(jié)濾芯來實現(xiàn)。經(jīng)過預處理的天然氣首先進入聚結(jié)分離器的下層集液空間，由于體積膨脹，會有部分液體析出，這部分液體進入下層集液區(qū)；含液氣體向上進入聚結(jié)分離區(qū)，經(jīng)過聚結(jié)濾芯時，細小的液滴聚結(jié)成較大液滴，聚結(jié)成的液滴越來越大，并逐漸移向分離區(qū)。經(jīng)過聚結(jié)過程的大液滴一旦形成，由于重力的作用順著濾芯外面的保護層向下流向集液區(qū)，干燥、潔凈的氣體經(jīng)出口排出。由于在筒體中留出了一定的空間，可以控制氣體的出口流速，防止夾帶聚結(jié)出來的液滴。分離效率；對于粒徑不小于 ，可達 %。 ? 2．聚結(jié)器適用范圍 ?聚結(jié)器是一種分離效率極高的分離器，且由于聚結(jié)濾芯價格較昂貴而使運行成本較前幾種分離器都高。因此為減少更換聚結(jié)濾芯次數(shù)，一般聚結(jié)器上游均應(yīng)有一級或兩級分離器對氣體進行預分離，聚結(jié)器適用于對氣質(zhì)要求很嚴格的場合，如壓氣站燃氣輪機的燃料氣系統(tǒng)的最后一級分離器。 ? 五、分離除塵設(shè)備的選用 ? 分離除塵設(shè)備的選擇，一方面應(yīng)根據(jù)氣體中所含粉塵的種類、性質(zhì)、粒徑和粉塵量等因素選擇高效經(jīng)濟的分離除塵設(shè)備，另一方面還應(yīng)根據(jù)分離除塵設(shè)備的技術(shù)性能（處理量、壓力損失、分離效率）和經(jīng)濟比較（建設(shè)投資、占地面積、使用壽命）來綜合考慮。理想的分離除塵設(shè)備應(yīng)既能滿足工藝生產(chǎn)和環(huán)境保護對氣體含塵的要求，同時又經(jīng)濟合理。在具體選擇分離除塵裝置時，需考慮天然氣攜帶的雜質(zhì)成分、輸送壓力和流量的穩(wěn)定性、波動幅度等因素，在滿足輸出的氣質(zhì)要求的前提下，應(yīng)力求其結(jié)構(gòu)簡單，分離效果好，氣流壓力損失較小，不需要經(jīng)常更換和清洗部件。如粉塵粒徑大于 5～ 10μm，可選用多管干式除塵器或旋風分離器；粉塵粒徑小于 5μm，可選用過濾分離器；若所處理氣體的粉塵粒徑寬，要求分離后含塵濃度很低的場合，可采用兩級甚至三級分離，第一級采用多管干式除塵器或旋風分離器，第二級采用過濾分離器，第三級采用聚結(jié)器。