差异旋风分离器并联的气相流场研究

张爱琴， 来 超

(1.西安航空职业技术学院， 陕西 西安 710089； 2.中国石油长庆油田分公司 第四采气厂，陕西 西安 710021)

旋风分离器并联使用后，为了保证系统整体的分离效率，要求并联旋风分离器之间的压降差不能太大。这是由于：一方面各分离器共用一个进气室，压降不同会使分离器入口流量发生变化，导致工作点偏离设计的最佳工作点，单分离器的效率下降；另一方面由于多个旋风分离器共用一个公共灰斗且料腿间无隔离，压降的不同会引起分离器间气流相互干扰，形成公共灰斗内的窜流返混现象，进而影响并联旋风分离器的整体效率[1]。例如在炼油厂催化裂化装置中要求并联旋风分离器中单个旋风分离器的压降不能超过平均值的5%。

在工程实际中，一方面，受工艺条件的限制，旋风分离器在制造过程中不可避免地会存在一些误差，而有些结构尺寸如芯管直径、入口截面积对分离器压降的影响较为明显，因此，当旋风分离器的制造精度不能满足要求时，并联旋风分离器将在不等压降条件下运行。此外，多个旋风分离器安装位置的不对称会导致分离器入口环境的差异，影响气量在进气室内的均匀分配，进而导致分离器的工作状态偏离设计工作点，且各分离器压降不等。另一方面，炼油厂催化裂化装置中第三级旋风分离器的入口烟气温度高达700 ℃，含尘浓度可超过10 kg/m3，高温条件下，物料容易结焦，由于分离器升气管外壁存在“滞流层”，具有粘附性的结焦颗粒会在分离器升气管外表面沉积[2]。……