184-羽叶分离器用于磁悬浮真空泵入口光板雪伏龙折流板除沫器技术升级改造方案

      本帖主要针对石油化工等行业真空泵入口雪伏龙折流板分离器，采用羽叶分离器进行技术升级改造方案进行剖析讨论，欢迎大家参与深入讨论。

      在石油化工等行业，真空泵属于常见的运转设备，用于真空蒸馏、负压进料、引风排气等用途。最近环保排放抓得很严，不少企业建设VOCS装置对工厂生产经营过程产生的挥发性有机气体以及粉尘进行负压引风收集、水洗、吸附处理，真空泵作为主要运转核心设备功不可没。由于真空泵内有高速转动件，不仅对真空泵技术提出更高要求，也对真空泵入口气流净化提出更高要求。

      为了使真空泵转动内件耐磨长周期运行，磁悬浮真空泵就是选项之一。但磁悬浮真空泵很娇气，对其入口气流净化提出更高要求。尤其对于VOCS装置、瓦斯抽采装置，气流中不仅携带液滴液沫，还携带砂砾粉尘颗粒物甚至纤维。而传统使用的真空泵，其入口根本没有任何气流净化装置，而现在选用磁悬浮真空泵对入口气流净化也没有引起太多重视，导致娇气的磁悬浮真空泵经常出故障，维修费用高。企业责怪真空泵厂家质量不佳，而真空泵制造厂则说业主气源不洁。

      有一家天津的中外合资生产磁悬浮真空泵的公司，就遭遇同样的问题。这也难怪，毕竟业主对磁悬浮真空泵进气分离技术设备不了解，其实作为专业磁悬浮真空泵制造企业对进气分离技术设备也不了解。分离技术与真空泵设备，隔行隔山。
      但业主说，磁悬浮真空泵是你厂家生产的，你有责任配置提供入口气流分离设备，钱由业主来掏。于是，这家磁悬浮真空泵制造企业就在天津当地找到一家自称可以用自己生产的塑料成型的雪伏龙折流板除沫器来解决该问题。于是，业主就在真空泵制造方牵线下，安装了天津当地一家塑料成型的雪伏龙折流板除沫器。实际运行效果却不大，在真空泵入口还收集到不少液体。

     下图就是客户拆出来的除沫器内件图片：

     这也是用于该磁悬浮真空泵入口的除沫器内件。

      仔细看这些折流板，完全是塑料制成的，而且有的折流板开孔圆整，有的则张牙咧嘴，甚至连折流板与折流板之间的间距也大的大、小的小，粗制滥造。看看下面的图片：

      从折流板除沫器侧面看，这就是仿制国外上世纪最早期的单级塑料光板雪伏龙折流板。难怪分离效率低。这样的产品，还被合资企业选用？有点搞笑。
      

      仔细分析了解一下现场运行情况：含有液沫和少量纤维的湿饱和空气，在工况温度40℃、工况绝压30 kPaA 条件下，以600m^3/min工况流量通过直径600mm管线先进入分离器，以试图脱除湿空气携带的液沫和纤维后，再进入磁悬浮透平真空泵。
      但从客户提供的原分离器内件图片看，采用的内件是国内仿制国外上世纪40年代最早使用的第一代简易低成本雪弗龙折流光板除沫内件。这种最早的低成本简易除沫内件，没有捕获和收集气流重相携带质专用的流道结构，且内件中的气流通道串联设置的分离单元层级数少、通常只有1个单元最多不超过2个单元，其对气流中携带质分离效率低、操作弹性小，无法适应气流在真空状态下的不稳定工况 。
      并且，从客户提供的分离内件图片看，其内件材质应该是PP或PVC常规塑料，来气流冲击载荷、中高频振动、耐温性能、在潮湿空气气氛下的耐老化性能远远不及不锈钢材质，通常在3-4年甚至更短的寿命周期内产生变形、老化脆裂而不得不全部更换掉原有内件。

       为了避免原分离器继续低效率运行导致出口残留液沫较多对高速转动的磁悬浮透平真空泵核心设备运转带来明显干扰和损坏，也基于从**提升分离内件的寿命周期并降低其运行维护成本角度考虑，NOVEL从专业动力学气液分离技术角度建议业主：采用羽叶分离器，取代原有仿制国外上世纪40年代最早使用的第一代简易低成本雪弗龙折流光板除沫内件的分离器，提升其对多变工况下气液分离处理性能，才能满足波动工况下的高操作弹性、高效稳定分离、抗老化性等技术要求，对高速旋转的透平真空泵核心设备有效进行保护并降低运行维护成本。

      针对真空泵入口高流速高带液气流净化分离情形，羽叶分离器已在石油化工、煤焦化工、油气开采处理与输送、精细化工、制药、造纸、冶金、制盐、环保及新能源领域类似工况中广泛应用。羽叶分离器，作为对传统简易分离设备的升级换代技术设备，其具有如下性能特点和比较优势：
        1、羽叶分离专利技术设备，针对原气携带的粒径分布范围宽的液滴液沫，其分离脱除效率高，通常能实现以99.9%高效率定量脱除5-8米及以上尺寸的液滴液沫。第一代简易低成本雪弗龙折流光板除沫过滤分离器，难以实现气液高效定量分离，更无法实现以99.9%效率定量脱除5-8微米以上尺寸的液滴液沫。  
       2、羽叶分离专利技术设备，对气液分离工况下的操作弹性更大，其操作弹性空间在15%~130%。传统简易分离器，其操作弹性上限阀值在110%，因工况大幅波动而过载往往使气流显著带液进入下游设备而破坏生产运行稳定性。
       3、羽叶分离专利技术设备，在相同工况和分离效率要求条件下，其分离器尺寸和占地更小。在相同工况和分离效率要求条件下，羽叶分离器直径和壁厚比传统分离器减小 30-40%。
       4、羽叶分离专利技术设备，采用不锈钢材质，连续稳定运行寿命周期长达20年，运行和维护成本极低。
       5、羽叶分离专利技术设备，配置有在线自清洗系统。如必要，羽叶分离内件组可设计成可拆式结构，在大修期间可抽出分离器体外清理，维护简单便捷。  
       6、从羽叶分离专利技术设备运行工作曲线上看，该分离器在超长寿命周期内运行压降稳定，分离效率稳定，工作曲线基本上是一条直线，是满足质量管理体系要求的理想之选；而其它传统分离设备在新设备运行之初，运行压降和分离效率尚可接受，随着运行时间增加，堵塞加剧，运行压降飙升，分离效率大幅下降，直至被迫重新更换新内件，其工作曲线是一条带有许多大幅锯齿波动带的曲折线，是质量管理体系要求尽可能避免的传统技术设备。

      针对业主上述 输气管线尺寸、气相流量、工况气流压力、工况气流温度，以及气流重相携带质为液沫+少量纤维等运行工况，我方通过NOVEL精准动力学分离技术计算和组态设计系统平台完成的羽叶分离器主要信息如下：
1、设计气相流量，600ACM/M；
2、设计压力，+0.5MPaG/-0.08MPaG；
3、设计设计温度，100℃；
4、运行总压降，1.11kPa (@OT.40℃&OP.-30kPaA&600ACM/M）；
5、分离效率：99.9%脱除4.12微米以上液滴，出口气相带液量<0.1G/MMSCF（@OT.40℃&OP.-30kPaA&600ACM/M）；
6、额定运行工噪：73.68dB；
7、操作弹性空间15%~130%；

      并且，羽叶分离器整体工程技术设计和把关由NOVEL欧洲总部负责；羽叶分离器材质，SS304或等同；内件包含：P4E型专利技术羽叶分离内件组、G50D型预分配聚结内件组、G50LD型抗虹吸短路降液内件组、G50SV型在线旋喷洗涤内件组等。

      下图即是所采用的立式羽叶分离器外形图片：

      下图是G50D型预分配聚结内件组图片，其作用有二：其一，对混合流体动能动量进行分配，使混合流体进入后续精密羽叶分离内件组前，具备其动力学分离运行条件，确保后续精密羽叶分离内件组处于稳定高效分离性能区间。其二，在混合流体进入后续精密羽叶分离内件组之前，对混合流体携带的小微尺寸重相携带质实施预聚结长大，然后在后续精密羽叶分离内件组深度脱除，保证分离器产气质量更高。（NOVEL专利技术。国内外绝大多数供应方没有配备此预分配聚结内件组，导致分离器产气质量不稳定。）