175-高带液量的气体压缩机入口分离罐专用羽叶分离入口总成设计方案

       本技术贴主要针对高带液量的气体压缩机入口分离罐必配的专用羽叶分离入口总成设计方案进行分享讨论。

      压缩机入口分离罐专用的羽叶分离入口总成，主要应用于应对高带液量的气液混合流工况场合。比如，甲醇合成装置循环气压缩机/压缩缸入口分离罐专用入口总成、合成氨装置循环气压缩机/压缩缸入口分离罐专用入口总成、气液固三相固定床加氢装置循环气压缩机/压缩缸入口分离罐专用入口总成、LNG项目混合冷剂MCR压缩机入口分离罐专用入口总成，以及天然气站升压压缩机入口分离罐专用入口总成等，均需要采用羽叶分离类型入口分离总成。
       羽叶分离入口总成，作为压缩机入口分离罐的一个组成部件，看似由设备容器类专业人员负责，但其实上， 羽叶分离入口总成属于纯粹的动力学分离技术部件，更需要工艺技术人员与设备专业技术人员共同合作通过专业动力学分离技术公司专业设计制造供货。

      羽叶分离入口总成，其主要功能是：一、把气流中携带的段塞流、液团、大液滴从气流中预先分离脱除下来。二、将自进口管进入分离罐的气流进行动能动量分配，使其在进入后续分离部件前满足其动力学分离条件。三、可以较传统的入口挡板、半管类部件处理更大流量、更大带液量的气流，且可以匹配尺寸更小的入口工艺管线。因此，羽叶分离入口总成的特殊功能，是传统入口挡板、半管无法具备的，也是高带液量气体压缩机入口分离罐所必须配置。

      下图是压缩机入口分离罐，红圈所示部分即为羽叶分离入口总成。

      羽叶分离入口总成，其到底是什么样子呢？下图即为羽叶分离入口总成实物图片。羽叶分离入口总成直径ID、主体长度L1、摆尾长度L2、收敛角alpha、仰角beta、羽叶分离元件内伸深度Dv、外展尺寸Lv、羽叶分离元件旋转半径Rv以及羽叶分离元件对数N，均必须依据实际工况参数和分离器尺寸通过精准动力学分离技术计算和组态设计系统平台加以确定。而依葫芦画瓢、拍脑袋想当然确定上述参数得出的东西，则难以起到分离和分配作用，甚至连传统的入口挡板、半管性能也不及。

      下面我们以国内某公司参与土耳其某天然气项目需要的压缩机入口超级过滤聚结分离器所需要的羽叶分离入口总成为例，进行分析讨论。顺便把该天然气压缩机入口超级过滤聚结分离器方案图片贴给大家展示如下：

      土耳其业主方需要两种工况的天然气压缩机入口超级过滤聚结分离器专用羽叶分离入口总成。我们分第一类Case1 和第二类Case2进行逐个分析讨论。
      第一类Case1的对应工况如下：
Orientation        Vertical       
Process Fluids        Hydrocarbon Gas       
Corrosive/Erosive Compounds        CO2=0.76 mol% , H2O=0.20 mol%       
Number of vessels        2       
Vessel Size (mm)        1168       
Inlet Size        20” ANSI 900       
Separator Type        Liquid & Droplet Separator       
Operating Pressure (barg)        29.9 to 74       
Design Pressure (barg)        102.1       
Operating Temperature (°C)        26.9 to 34.8       
Design Temperature (°C)        -15/79       
Standard Volumetric Flowrate (MMSCMD)        7.2       
Mass Flowrate(max) (kg/h)        214813       
Density (kg/m3)        28.7       
Molecular Weight (kg/kgmol)        17.0       
Viscosity (cP)        0.0125       

       针对上述Case 1工况参数，通过诺卫能源技术公司专用精准动力学分离技术计算和组态设计系统平台完成的针对性羽叶分离入口总成技术方案如下图：

       第二类Case2的对应工况如下：
Orientation        Vertical
Process Fluids        Hydrocarbon Gas
Corrosive/Erosive Compounds        CO2=0.76 mol% , H2O=0.20 mol%
Number of vessels        2
Vessel Size (mm)        1168
Inlet Size        18” ANSI 900
Separator Type        Liquid & Droplet Separator
Operating Pressure (barg)        38.8 to 104.7
Design Pressure (barg)        137.9
Operating Temperature (°C)        35 to 45
Design Temperature (°C)        -15/120
Standard Volume Flowrate (MMSCMD)        7.2
Mass Flowrate (kg/h)        214710
Density (kg/m3)        45.9
Molecular Weight (kg/kgmol)        17.0
Viscosity (cP)        0.0131

       针对上述Case 2工况参数，通过诺卫能源技术公司专用精准动力学分离技术计算和组态设计系统平台完成的针对性羽叶分离入口总成技术方案如下图：

     上述两类合计4套羽叶分离入口总成工况参数及设计输出方案，请大家一起深入分析讨论提升。