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更新时间:2025-12-24聚结阶段:混合介质流经聚结元件(核心部件)时,微小液滴因表面张力、范德华力等作用,吸附在聚结材料表面。聚结材料通常具有亲液性(针对分散相液体),液滴在材料表面不断碰撞、融合,逐渐形成直径更大的 “聚结液滴”(直径可达数百微米)。此阶段的关键是聚结材料的润湿性与孔隙结构,需确保分散相液滴能快速吸附且不被连续相介质冲刷脱落。
分离阶段:聚结后的大液滴在重力作用下(或通过离心结构强化),与连续相介质产生密度差分离。若为气液分离,液滴在重力作用下沉降至设备底部集液区,通过排液口排出;若为液液分离, denser 相液滴沉降或较轻相液滴上浮,分别从对应出口导出。部分高效聚结器会在分离阶段增设分离元件(如疏水 / 疏油膜),进一步拦截未完全聚结的微小液滴,提升分离精度。
聚结元件:设备的 “心脏”,常见类型包括纤维束、金属网、多孔陶瓷、高分子膜等。纤维束聚结元件适配性强,适用于多数气液分离;高分子膜(如 PTFE、聚丙烯)具有选择性亲液 / 疏水特性,适合高精度液液分离。
壳体:通常为圆柱形结构,材质根据介质腐蚀性选择,如碳钢、不锈钢、哈氏合金等。壳体设计需满足操作压力(0.1-10MPa)和温度(-50℃-350℃)要求,同时保证介质流动均匀,避免局部涡流影响分离效果。
进出口管、集液区 / 集气区:进出口管需设置导流结构,减少介质冲击;集液区底部设排液阀,定期排出分离出的液体;气液分离型聚结器顶部设排气口,确保气相介质顺畅导出。
辅助组件:包括差压变送器(监测聚结元件堵塞情况)、安全阀(保障系统压力安全)、排污口(清理设备内部杂质)等。
按分离对象分:
气液聚结器:用于天然气脱水、原油伴生气除液、压缩空气除油雾等场景。
液液聚结器:用于柴油脱水分层、润滑油除杂质、化工溶剂提纯等,典型应用如油水分离器。
按结构形式分:
立式聚结器:占地面积小,适合空间受限场景,液滴沉降路径短,分离效率高。
卧式聚结器:处理流量大,适合大规模工业生产,介质停留时间长,分离更彻底。
按聚结方式分:
重力式聚结器:依赖液滴自身重力沉降,结构简单,适用于大液滴分离。
强制聚结器:通过离心结构、电场辅助等方式强化聚结,适用于微小液滴(<5μm)分离。
石油化工行业:
原油开采:分离原油中的伴生气与地层水,提升原油输送效率。
炼油工艺:柴油、汽油等成品油脱水分层,去除燃料油中的水分与机械杂质,避免燃烧时产生积碳。
化工反应:分离反应产物中的溶剂与催化剂,实现溶剂回收再利用。
天然气行业:
天然气净化:去除天然气中的凝析油、游离水,满足管道输送要求(天然气水露点≤-10℃)。
LNG 生产:预处理天然气,脱除水分与重烃,避免低温下结冰或堵塞设备。
电力行业:
汽轮机润滑系统:分离润滑油中的水分与杂质,保障汽轮机轴承润滑效果,延长设备寿命。
锅炉给水处理:去除给水中的油雾与悬浮物,防止锅炉内部结垢、腐蚀。
环保与其他领域:
含油污水处理:工业废水(如机械加工废水、油田采出水)除油,达标后排放或回用。
压缩空气净化:去除压缩空气中的油雾与水分,满足精密仪器、气动设备的用气要求。
明确分离要求:确定处理流量、进出口介质浓度(如入口液滴含量、出口允许残留量)、分离效率目标(如液滴去除率≥99.9%)。
介质特性参数:包括连续相 / 分散相的密度、粘度、表面张力,以及介质腐蚀性、温度、压力等,直接影响聚结元件材质与结构选择。
工况适应性:考虑是否存在波动负荷、杂质含量(如固体颗粒浓度),若杂质较多,需配套前置过滤器,避免聚结元件堵塞。
安装与空间条件:根据现场空间选择立式 / 卧式结构,同时考虑进出口管位、排液 / 排气路径的合理性。
定期监测差压:聚结元件堵塞会导致设备进出口差压升高(通常设计差压上限为 0.3-0.5MPa),当差压超过阈值时,需及时更换或清洗聚结元件。
按时排液:定期排放集液区的分离液体,避免液体累积影响分离效果,甚至倒灌回介质流道。
聚结元件维护:根据介质清洁度,每 3-12 个月更换一次聚结元件;对于可清洗型元件(如金属网),可采用反冲洗、化学清洗等方式恢复性能。
壳体检查:定期排查壳体腐蚀、泄漏情况,尤其在高温、高压或腐蚀性介质工况下,需增加检查频次。
停机保养:设备长期停机时,需排空内部介质,清洗组件后干燥存放,防止锈蚀或介质残留结垢。