切向高速进气:
天然气以 15~30 m/s 的高速度从天然气分离器上部筒体的切向入口进入(剖面呈螺旋形),形成强烈的旋转气流(类似龙卷风效应)。
→ 关键点: 切线方向进气赋予气体旋转动量,避免直接冲击内壁造成二次夹带。
双层旋流运动:
外旋流(下行): 气体沿筒壁作高速向下旋转运动,密度较大的杂质颗粒和液滴在强大离心力作用下被甩向器壁。
内旋流(上行): 净化后的气体在锥体底部转向,形成中心向上旋转的洁净气流。
→ 物理机制: 离心力比重力大数千倍(公式:<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
杂质分离与捕集:
固体颗粒/液滴: 在离心力作用下撞击器壁失去动能,沿壁面下滑至锥形底部的集污腔。
液体聚并: 液滴在壁面聚结成液膜,最终流入储液区。
→ 设计要点: 锥体角度(通常 10°~20°)优化下滑效率,防止二次卷吸。
净化气排出:
洁净的内旋流气体通过顶部中心位置的排气管(升气管) 轴向排出,进入下游工艺。
→ 防涡设计: 排气管底部增设防涡板,避免吸入底部杂质。
杂质排放:
积聚在底部的固体和液体定期通过自动排污阀或手动排出系统。
→ 密封保护: 排污阀需配备双阀门或液封结构,防止气体泄漏。