旋流式液气分离器的设计.docx

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1、毕业论文(设计)题目名称： 旋流式液气分离器的设计 题目类型： 毕业设计 学生姓名： 狄磊 院 (系)： 机械工程学院 专业班级： 装备10901班 指导教师： 张琴 辅导教师： 时 间： 至 目录毕业论文（设计）任务书.开题报告.指导教师审查意见.评阅教师评语.答辩会议记录.中文摘要.外文摘要.1 绪论6选择旋流式液气分离器的意义6国内外现状和进展趋势6国外现状和进展趋势6国内现状和进展趋势82 方案论证8旋流式液气分离方案的可行性8旋流式分离器的结构及工作原理93 分离器的整体设计10旋流器的直径和长度的计算10分离器结构设计12分离器整体结构设计12脱气结构14钻井液入口的尺寸14旋流器

2、的结构设计14外筒体的设计16接口管设计17外部结构204、要紧零部件的设计及校核计算21筒体和封头的壁厚计算21外容器筒体、封头壁厚计算21旋流器筒体封头壁厚计算24人孔25人孔选择25人孔补强26支座26分离器的总质量26支座的选用及安装要求285 分离器的安装28焊接28安装顺序296 壳体的有限元分析317 总结34参考文献36致谢38附录一39附录二42旋流式液气分离器的设计学 生：狄磊，长江大学机械工程学院指导教师：张琴，长江大学机械工程学院【摘要】旋流分离器，是一种利用离心沉降原理将非均相混合物中具有不同密度的相分离的机械分离设备。在具有密度差的混合物以必然的方式及速度从入口进入

3、旋流分离器后，在离心力场的作用下，密度大的相被甩向周围，并顺着壁面向下运动，作为底流排出；密度小的相向中间迁移，并向上运动，最后作为溢流排出。如此就达到了分离的目的。旋流分离技术可用于液液分离、气液分离、固液分离、气固分离等。本文设计的旋流器用于石油钻井中钻井液的气液分离。在工作原理的基础上，进行了气液分离器的结构设计，包括，整体结构、脱气结构、内部旋流器结构、外筒体结构和分离器外部结构。依照有关数据对入口管、排气排液管、侧开口、和相对应的法兰进行设计选取。而且进行了筒体和封头壁厚的计算，估算了分离器的质量，支座的负荷估算及选用，人孔的选用及补强，对外壳体进行了有限元的分析,说明了分离器的安装

4、顺序。【关键词】钻井液 旋流分离器 气液分离器 设计The design of the Gas-liquid cyclone separatorStudent: Di Lei, Yangtze University, School of Mechanical Engineering Instructor: Zhang Qin, Yangtze University, School of Mechanical Engineering【Abstract】Cyclone separator is a kind of mechanical separation equipment which use

5、centrifugal sedimentation principle to separator the heterogeneous mixture with different density of phase mixture having a density difference in a certain way and speed from the inlet into the cyclone separator, under the action of the centrifugal force field, the dense phase is thrown around and d

6、ownwardly along the wall, as a bottom flow discharge; density opposite the middle of a small migration of upward movement, and finally as an overflow achieves the purpose of separation technology can be used for liquid-liquid separation, gas-liquid separation, solid-liquid separation and gas-solid s

7、eparation and so this paper,design of the cyclone separator is used in oil drilling in the drilling fluid of gas and liquid on the principle of work, carried out the structural design of the gas-liquid separator,Including, overall structure, degassing structure, the internal structure of the cyclone

8、 separator , the separator outer cylinder structure, and external structure. According tothe relevant data of inlet tube, exhaust drainage pipe, side opening, and the corresponding flange design selection. And has carried on the cylinder head and the calculation of wall thickness, estimating the qua

9、lity of the separator, bearing load calculations and selection,manhole selection and reinforcement,external shell finite element analysis was conducted, illustrates the installation sequence of separator.【Key words】oil drilling ，Cyclone separator， gas-liquid separator，design1 绪论 选择旋流式液气分离器的意义随着环保法规的

10、慢慢健全和人们环保意识的不断提高，环境问题日趋取得关注，污水、污泥、废气等的处置也愈来愈受到政府部门、生产单位的重视。另外，在企业生产进程中，也不可幸免地涉及到混合介质的分离处置进程，在石油石化工业中，为了知足计量，加工贮存和长距离输送的需要，必需将石油按液体和气体分开，那个进程通常在分离器和塔器中进行，因此气液分离器是油田和炼油厂中利用最多、最重要的压力容器设备之一。气液旋流分离技术作为一种结构简单、新型、高效、紧凑的气液分离技术，具有阻力小，耗能少，分离效率高等优势，已成为工业新型气液分离技术的热点。正成为石油、天然气开采工业井口、井下油气分离的重要设备，并被普遍应用于紧缩空气中的油水分离

11、、生物发酵和食物工业的尾气处置、工业废气的净化处置、化工生产和环境工程中的气液分离等工艺中，显示了良好的工程应用前景。 国内外现状和进展趋势目前，关于气一液旋流分离的研究要紧可分为4类，即：1.气一液旋流分离技术应用实验研究，包括 管柱式气-液旋流分离器(Gas-Liquid Cylindrical Cyclone简写GLCC) 螺旋片导流式气液分离器(Cyclone Gas-Liquid Separator简写CS) 轴流导叶式气液旋流分离器 管道式气液旋流分离器2.旋流分离器内部气液两相流场的测量研究 3.气-液两相流动数学模型理论研究 4.旋流器CFD模拟研究国外现状和进展趋势气-液旋流

12、分离技术应用的实验研究1979年，Davies和Watson研制了管柱式气-液旋流分离器，是由垂直的筒形容器，安装了一个向下倾斜27切向入口管，上部出气管，下部排液管。切向入口给混合物提供了一个涡旋运动，气-液两相由于重力和离心力的综合作用，液体被驱向筒壁并向下从底部流出，气体径向向旋流器的中心流动并从顶部排气管离开分离器。海上采油代替传统的分离器，在改善分离性能的同时降低了本钱。1995年，Kouba等将GLCC用于多相流量计量，通过GLCC分离后的气液两相别离用单相流量计计量，然后再归并，幸免了多相流测量中的问题；GLCC在地面和海上油气分离、井下分离、便携式钻井设备、油气泵、多相流量计、

13、天然气输送和火炬气洗涤等具有庞大的潜在应用。1996年，Franca等研制了螺旋片导流式气一液旋流分离器，直接在井口将气液进行分离，增加了采油同收率，分离后的气体和液体用不同的管道输送各相，使石油和气体别离通过各自的管道进入储油罐和储气罐，降低了多相流输送时易显现的断续流、堵寒和沉积等典型问题。旋流分离器内部气液两相流场的测量研究 这一领域最先的研究之一是Nissan和Bressan，1961年他们用2个切向人口将水注入管子，其切向动量与轴向动量之比为8，用探针对管内涡旋流场进行了测量，发此刻管子核心区域有一个逆向流动区。 Erdal(2002)采纳多普勒激光测速仪对GLCC内的重相气液两相旋

14、流的流场进行了测量研究，他的测量显示关于单切向入口的旋流器，由于入口效应的阻碍，其流场是非轴对称的，中心强制涡流区绕旋流器中心线呈螺旋状。而双入口结构的流场比单入口结构呈现更好的对称性。气-液两相流动数学模型理论研究 关于单相流动的机理模型对应于场操纵方程用公式表达，在持续力学上已经成立得专门好，要紧由质量守恒、动量守恒和能量守恒三大操纵方程组成。而两相流的系统研究从上世纪40年代才开始，60年代以后，愈来愈多的学者开始对关于描述两相流运动规律的大体方程进行探讨，描述两相流动的数值模型也从简单到复杂。 2002年，Gomez采纳离散颗粒模型计算GLCC中的气泡运动轨迹，预报分离时液相出口中的气

15、体央带(GCU)现象以确信GLCC的操作范围。经CFD计算结果与LDV实验测定结果列照，能够较好的预报GLCC巾的流动特性。旋流器CFD模拟研究Gomez(2003)在颗粒轨迹模型的基础上对重相气液两相旋流分离巾颗粒运动轨迹散布进行了数值模拟计算，并预测了GLCC中气泡夹带和操作性能的情形。 国内现状和进展趋势气一液旋流分离技术应用的实验研究 2005年，中国石油大学多相流实验室研制了轴流导叶式气液旋流分离器，与切向入口的GLCC和CS相较其采纳轴向进料，旋转流由导向叶片产生，从而使旋转流维持稳固，并有助于维持层流特性，而且其显著特点是阻力损失较小。当采纳轴向进料时，结构加倍紧凑，适宜于井下狭

16、长空间环境的安装操作。旋流分离器内部气液两相流场的测量研究2007年，中国石油大学多相流实验室采纳APV(Adaptive PhaseDoppler Velocimmer)对轴流导叶式旋流分离器内轻相气液两相流场进行了测定。所有测定结果都取得了相似的流场散布趋势，即旋流器内部切向速度呈准Rankine涡结构，且沿轴向衰减。轴向速度将流动区域分为向上的内旋流和向下的外旋流，当入口涡旋强度较高时，在中心会显现向下的流动区。湍流强度散布是涡旋核心湍流强度最大，外区趋于定值，而在边壁处升高。流场实验测定数据和CFD模拟研究都证明，由于核心强制涡的阻碍，旋流器的湍流脉动是各相异性的。2 方案论证 旋流式

17、液气分离方案的可行性 目前分离器的种类繁多，分类方式也很多，要紧按分离介质不同可分为固液分离器、气液分离器和液液分离器，按分离原理可分为重力式分离器、管式分离器和旋流式分离器。现时期对分离器的理论和实践研究已经比较升入，对内部流动规律也了解很多。通过不断的研究，在常规式分离器的基础上，又显现了很多适用于各类场合的新型分离器。 旋流分离器（简称旋流器）的发明、应用已经有约一个半世纪了。开始，只用于选矿进程中的固液分离和固固分离，后来进展到固气分离、液气分离等。到20世纪80年代末，这种旋流分离器被用于石油工业中的产出水除油，取得了中意的成效。尽管旋流分离技术在气液分离方面的应用要晚的多，但已显示

18、出了其体积小、快速、高效、持续操作等方面的优越性。旋流式分离器的结构及工作原理旋流分离器，是一种利用离心沉降原理将非均相混合物中具有不同密度的相分离的机械分离设备。大体组成为一个分离腔。一到两个入口和两个出口。分离腔要紧有圆柱形、圆锥形、柱-锥形三种大体形式。入口有单入口和双入口。入口的分离腔的的连接形式来分，入口有切向入口，和渐开线入口两种。出口一样为两个，而且是轴向出口，散布在分离器的两头。靠近进料口的为溢流口，原理进料端的为底流口。在具有密度差的混合物以必然的方式及速度从入口进入旋流分离器后，在离心力场的作用下，密度大的相被甩向周围，并顺着壁面向下运动，作为底流排出；密度小的相向中间迁移

19、，并向上运动，最后作为溢流排出。如此就达到了分离的目的。旋流分离技术可用于液液分离、气液分离、固液分离、气固分离等。本设计的旋流分离器用于石油钻井中钻井液的气液分离。图1 旋流器结构简图3 分离器的整体设计旋流器的直径和长度的计算设计要求：日处置液量：8600m/d日处置气量：860m/d工作压力：最大压力：可分离气泡直径： 旋流中的气泡受力如下图：相对运动微分方程：图2 受力图 （1）式中：为气泡质量，为相对滑移速度，d为气泡直径，为半径r处的旋流速度。假设旋流为强迫漩涡，即。那么上式可写为： （2）解得： c为常数 （3）初始条件：设为时刻常数，式中第一项0，故趋于终端沉降速度：。假设不考

20、虑旋转式的能量损失，那么一样的，当r=时，近似以为气泡已迁移到中心，对应的时刻为最小驻留时刻 （4）一样气泡从边壁到中心的平均移动速度，即 （5）分离器的处置量为Q，那么分离器内液体占据的最小体积 （6）式中为旋流器的容积。计算在最小驻留时刻内混合体运动的距离时，可忽略气泡与液体的相对滑移，以为气泡随液体一路在重力的作用下向下运动，可得在内，气泡下降的距离： （7）即旋流器的最小长度为。参数： 由以上参数和式（4）（5）（6）（7）计算可得：旋流器的半径，依如实际情形和压力容器标准，将旋流器的半径定为，相应的，。分离器结构设计分离器整体结构设计分离器的整体结构设计如下图。图中所示方案中，1、

21、封头；2、 外筒体；3、 导流板；4、 旋流器；5、 入口接管；6、 封头；7、 螺栓；8、 螺母；9、 垫圈；10、 支撑板；11、 支架； 气体混合物从入口接管进入，在旋流器中进行离心分离，然后流到导流板上进行重力分离。最后，液体从1处的接管流出，气体从6的接管排出。混合体要紧通过旋流器进行分离，容器下面的导流板增强了分离成效。图中所示旋流器为偏置式，相较于旋流器轴线与外筒体轴线重合的中置式，偏置式能够减小入口管的长度，同时也便于安装。图3 分离器结构图脱气结构设计气液分离器的关键确实是进行脱气结构的设计。分离器的总结构图如图3所示，本设计的要紧脱气结构为内部的旋流器，具有密度差的气液混合

22、物以必然的方式及速度从入口进入旋流分离器后，在离心力场的作用下，密度大的相被甩向周围，并顺着壁面向下运动，作为底流排出；密度小的相向中间迁移，并向上运动，最后作为溢流排出。如此就达到了分离的目的。通过旋流器，混合物中的液体和气体实现了绝大部份分离，从旋流器出来的液体会流到外容器的导流板，也称为脱气板，由于导流板上的液体层很薄，气体很容易从薄液层中分离出来。为了使钻井液走曲径，而不是垂直下落，重力脱气结构设计为孔板交叉排列，脱气板与水平方向成10夹角，便于液体在重力作用下流动，为了使离开气体及时排出，脱气板上设有排气孔，自上而下连通组成了排气通道，脱气板对称散布，共三块。钻井液在分离器内的流动线

23、路：混合物以必然的初速度由垂直切向入口进入旋流器内做螺旋运动，在旋流器的长度内大部份气体和液体实现分离，分理出的气体从旋流器上部的溢流口排出，进入外筒体，最后从外容器的排气口排出。液体那么是从旋流器的底部作为底流排出，进入外容器，流经导流板，进一步分理出少量气体，分离出的气体从导流板上面的脱气孔排出，最后抵达外容器的排气口而排出，液体最后由外容器的排液口排出。钻井液入口的尺寸旋流器要求有必然的入口初速度才能实现离心分离，入口速度设计为8m/s，为了使混合物抵达此速度，可在入口管上面安装增压泵，增压泵的型号应依照现场的安装管线长度，安装高度和筒内压力来确信。入口管的直径与入口速度和日处置量有关。

24、依照日处置液量8600m/d和入口速度8m/s，依照公式： （8）旋流器的结构设计 为了增强气液混合物的在旋转腔中的旋转能力和减少能量损失，因此采纳垂直于筒体的切向入口。为了有效地将气体和液体分离，旋流器的腔体需要具有相应的高度和截面积，主腔体高度决定脱气成效，主腔容积决定刹时脱气与储气的能力。参照水力旋流器的相关设计体会，旋流器的上部为圆筒体，依照上面处置要求的计算，将旋流器的直径定为D=400mm。下部为倒锥形，目的是为了增强旋转能力和减少能量损失，从而提高分离效率，由于进入圆锥段以后，由于分离器的内径慢慢缩小，液体旋转速度加速，螺旋流对锥体器壁的冲击力和压力增大，对器壁的磨损也大，同时锥

25、角过大也会致使阻力增大，故应选取适宜的锥角，此处选取锥角为30。依如实际的处置能力，和前面得出的旋流器直径，有效分离长度，入口管直径等，借鉴水力旋流器的直径设计范围，得出具体的设计尺寸。入口管直径：D1=126mm溢流管直径：D2=100mm底流管直径：D3=150mm旋流器直径：D=400mm其余尺寸如图4所示:图4 旋流器尺寸外筒体的设计由脱气结构可知，加入外筒体的目的是为了加大处置的流量和使分离加倍完全。参照重力分离器，外筒体设计为圆筒体结构，筒体内安装有导流板。依照内部旋流器的结构要求，和现场布置，连接要求等，将外筒体设计成总高度为3600mm，直径为1000mm的圆柱体结构。内部安装

26、的导流板的结构如图。气液分离器的外筒体有两个出口，上部排气口，通径设计为250mm；下部的排液口，通径设计为250mm。图5 导流板接口管设计一、 入口管 依照给定的日处置量（8600m3/d）和入口速度（8m/s），由上计算可得入口管径D=，公称直径126mm，故采纳134的低中压锅炉无缝钢管(热轧管)，材料06Cr19Ni10，标准号GB3087-08。配用具有凸面密封的带颈对焊法兰，材料0Cr18Ni9。法兰标记 DN125 HG20595-97。入口管如图6.图6 入口管二、 排气管 筒体排气口通径250mm。排气管采纳2738的低中压锅炉用无缝钢管（热轧管），材料06Cr19Ni10

27、，标准号GB3087-08。配用具有凸面密封的带颈对焊法兰，材料06Cr19Ni10，法兰标记符号： DN250 HG20597-97。排气管如图7.三、 排液管 设计同排气管，排气管采纳2738的低中压锅炉用无缝钢管（热轧管），材料06Cr19Ni10，标准号GB3087-08。配用具有凸面密封的带颈对焊法兰，材料06Cr19Ni10，法兰标记符号： DN250 HG20597-97。图7 排气管四、 侧开孔 公称直径50mm，采纳57的低中压锅炉用无缝钢管，标准号GB3087-08。配用具有凸面密封的带颈对焊法兰，材料06Cr19Ni10，法兰标记符号： DN50 HG20597-97，法

28、兰尺寸见图8。图8 DN50法兰尺寸外部结构 要紧有以下几个方面： 为了便于现场工作中与其他管道等设备的连接，和便于拆卸，应该采纳法兰连接方式。 利历时为了便于进行检测和内部清洗，设有侧开口，为了便于清除主腔内沉淀物、杂质及简单检修，设有人孔。 为了现场施工和日常保护的需要，设有支架，支架上面有护栏和人梯。为了便于运输，设计了竖立与放倒的机构；竖立后由底座支座支承，放倒后由支架支承。 支架结构图如图9。图9 支架结构图4、要紧零部件的设计及校核计算筒体和封头的壁厚计算为了保证筒体强度，筒体内较大的环向应力应不高于材料的许用应力，即。在实际的设计中，还应该考虑如下因素：焊缝系数 容器筒体一样由钢

29、板卷焊而成。由于在焊接加热进程中，对焊缝金属组织产生不利的阻碍，同时在焊缝处往往形成夹渣、气孔、未焊透等缺点，致使焊缝及其周围金属的强度可能低于钢板本体的强度。因此，钢板的许用应力应该用强度较低的焊缝许用应力来代替，因此应该把钢板的许用应力乘以焊缝系数，1，于是上式可写成： （9） 工艺设计中确信的是容器的内径Di，在制造进程中测量的也是筒体的内径，而受力分析中的D指的确实筒体中的外直径，因此用内径代替上式的中面直径更为方便，06Cr19Ni1于是有： （10）解出上式中的，取得内压圆筒的计算壁厚： （11） 考虑到钢板厚度不均匀及介质对筒壁的侵蚀作用，在确信筒体所需厚度时，还应在计算壁厚的基

30、础上，增加壁厚附加量C。 综合以上三个因素，内压圆筒壁厚的计算公式为： （12）由于设备处置的混合物中含有H2S气体，因此本容器筒体和封头的制作均选用抗H2S气体侵蚀的材料。查阅相关压力容器用钢标准，采纳06Cr19Ni10不锈钢，板材料执行标准:GB/T24511-2020。外容器筒体、封头壁厚计算作为欠平稳钻井配套用的液气分离器，外容器设计经受内压强度为。筒体壁厚计算： （13）Di=1000mmP=163Mpa= 双面对接焊，局部探伤C1= 钢板负误差C2=3mm 侵蚀裕量和磨损量代入得： （14）封头壁厚计算： （15） 直径为1m的封头可由整块钢板冲压而成，因此取=1，依照制作工艺，

31、封头加工钢板的厚度减薄量取为C3=2mm，其他参数同筒体。 （16） 依照JB/T4746-2002，椭圆形封头的直边部份不得存在纵向皱折。当封头公称直径时，直边高度宜为25mm；当封头公称直径时，直边高度宜为40mm。 确信誉n=8mm厚的06Cr19Ni10钢板来制作外筒体和外筒体封头，封头直边高度为25mm，封头类型为EHA。旋流器筒体封头壁厚计算 旋流器内部压力应比外容器腔的压力高，设计经受压力为。筒体壁厚计算： （17）Di=400mmP=163Mpa= 双面对接焊，局部探伤C1= 钢板负误差C2=4mm 侵蚀裕量和磨损量代入得： （18）封头壁厚计算： （19） 直径为的封头可由整

32、块钢板冲压而成，因此取=1，依照制作工艺，封头加工钢板的厚度减薄量取为C3=2mm，其他参数同筒体。 （20） 确信誉n=8mm的06Cr19Ni10钢板来制作外筒体和外筒体封头，直边高度为25mm，封头类型为EHA。人孔人孔选择压力容器开设人孔是为了检查设备内部空间和安装和拆卸设备内部装置。当设备的直径超过900mm时，应开设人孔，人孔的形状有圆形和椭圆形两种，对椭圆形人孔的短轴与压力容器的筒身轴线平行，圆形人孔的直径一样为450-600mm。图10 人孔 人孔要紧有短筒、法兰、盖板和手柄组成。容器是在常温及最大压力条件下工作，故人孔应该按公称压力为的品级选取。人孔系列标准HG/T21517

33、-2005中，公称压力为的类型,设计考虑人孔盖较重，为了检修方便，选用回转盖带颈平焊法兰人孔。人孔标记符号：人孔RF （NM-XB350）A HG/T21517-2005 RF是人孔与法兰盖的密封形式，突面。 （NM-XB350）A，是材料类别，表示筒节材料16MnR，法兰材料16Mn，螺栓材料35CrMoA，螺母材料30CrMo，其中采纳六角头螺栓、非金属垫片（不带内包边的XB350石棉橡胶板），A型盖轴耳。表示人孔的公称压力，人孔的公称直径（即内径）450mm。HG/T21517-2005是人孔标准号。人孔补强承压容器开孔以后，将引发器壁开孔边缘处的压力增大，这话现象叫做应力集中，开孔边缘

34、处的最大应力叫做峰值应力比平均应力高出数倍，许多破坏都是从开孔边缘处开始，为了降低峰值应力需要在孔的边缘考虑补强，即用在开孔边缘周围，增加金属截面的方式来分担那个地址的高应力。本设计选用的人孔筒节内径d=450mm，厚n=8mm。补强圈的尺寸确信如下：内径：D1=484mm；外径：D2=760mm；补强圈的厚度按下式估算： （21）依照补强圈尺寸标准JB/T4736-2002，补强圈取8mm厚。支座分离器的总质量 Q=Q1+Q2+Q3+Q4 其中： Q1 筒体质量 Q2 封头质量 Q3 气液体质量 Q4 附件质量1 筒体质量：06Cr19Ni10不锈钢的密度为DN=1000mm，长度为的筒体质

35、量为： （22）DN=400mm，。长度为的筒体质量为 （23）故： （24）2 封头质量依照JB/T4746-2002，EHA椭圆形封头，DN=1000mm，n=8mm，直边高度h=25mm的椭圆形封头，内表面积为，其质量为：； （25）DN=400mm，n=8mm，直边高度h=25mm的椭圆形封头，内表面积为，其质量为： （26）故 （27）3 气液体质量 （28） 式中，-装料系数，取 -容器容积，（29） -泥浆的密度，代入得： （30）4 附件质量 人孔质量171kg，入口接管、出口接管、法兰及其它附件质量按500kg计，故。设备总质量： （31）支座的选用及安装要求 由于容器下部要

36、安装管线，须留必然空间，应选用腿式支座（JB4713-2007）。所谓腿式支座确实是将角钢或钢管直接焊接在容器筒体的外圆柱面上，在筒体与支腿之间能够设置增强垫板，也能够不设置增强垫板。本设计用B型支腿，钢管做支腿，带增强垫板。 标准：，支腿BN3-1000。由于容器上部同时有支架固定，支腿可依照安装尺寸适当加长。装配图中按标准画出。 安装要求： 支柱应平直，且无凹坑和损伤等明显缺点，支柱直线度许诺误差LH/1000。焊接采纳电弧焊，所有角焊缝尺寸均等于较薄件厚度，且为持续焊。焊缝表面不得有裂纹、弧坑和夹渣等缺点。 支柱或垫板组焊时，凡被覆盖的壳体焊缝应先进行无损检测，垫板与壳体的焊接在最低处留

37、10mm不焊。 各个支脚底板应在同一水平面上，其最高与最低相差不得超过3mm。 支脚与容器焊后，应与容器中心轴线平行，其允差H/500，且不得大于2mm。5 分离器的安装 焊接该分离器属于压力容器，其大部份连接方式为焊接，因此在焊接进程中应该注意以下问题。分离器各个部件的焊接采纳电弧焊。电弧焊是利用电弧作为热源的熔化焊方式。关于钢铁材料的熔化焊来讲，一样都要经历四个进程：加热进程、冶金进程、结晶过程和固态相变进程，最后形成焊接接头。电焊条的种类繁多，目前国产电焊条已有360余种，其分类方式也很多。在压力容器制造中，依照压力容器经常使用金属材料，其经常使用的焊条的标准为碳钢焊条、低合金焊条和不锈

38、钢焊条。电焊条选用原那么等强度原那么 即选用与母材同强度品级的焊条。一样用于焊接低碳钢和低合金钢。 同成分原则 即选用与母材化学成分相同或相近的焊条。一般用于焊接耐热钢、等金属材料。 抗裂纹原则 选用抗裂性好的碱性焊条，以免在焊接和使用过程中接头产生裂纹。一般用于焊接刚度大、形状复杂、使用中承受动载荷的焊接结构。 抗气孔原则 受焊接工艺条件的限制，如对焊件接头部位的油污、铁锈等清理不便，应选用抗气孔能力强的酸性焊条，以免焊接过程中气体滞留于焊缝中，形成气孔。 低成本原则 在满足使用要求的前提下，尽量选用工艺性能好、成本低和效率高的焊条。对压力容器所用焊条初步选定后，应依照相应产品的工艺规程进行

39、焊接工艺评定，以考虑所选焊条是不是合理。焊接结构，焊接接头的结构包括三要素:接头型式、坡口型式和焊缝型式。筒体和封头、接管与法兰采纳对接接头，采纳V型坡口，焊缝为单面对接焊缝，接头型式代号为DU3（HG20583-1998）：筒体与接管、封头与接管采纳角接接头，接头型式代号为G1（HG20583-1998）。安装顺序为了安装的方便，分离器的安装应参考以下步骤进行： 一、 将旋流器的筒体和封头焊接，便接好溢流管、底流管和入口管，入口管不接法兰，并在外筒壁上焊接支撑板。二、 在外容器筒体内焊接好安装旋流器的支架，然后将旋流器放入外筒体内部的支架上，调整好方位和尺寸后用螺栓将旋流器支撑板和支架固定紧，最后焊接入口管法兰。三、 在外筒体内部焊接导流板，共三块。四、 将筒体别离与带有接管的上下封头焊接。五、 用方钢管焊接好分离器支架。六、 用方钢管焊接好分离器支腿，然后将分离器和支架焊接，并焊接好护栏。七、 将排气管、排液管别离和上下管法兰连接。6 壳体的有限元分析 在传统的压力容器设计中，为了保证容器的平安性，设计者老是尽可能增大容器的壁厚，以增大容器的承压能力。随着分析设计概念的提出，设计者愈来愈多的对压力容器的结构进行优化设计，通过这一进程，能够提高产品设计刚度，知足技术指标及结构轻量化的目标。本分析通过对压力容器壁厚的优化设计，最终在知足给定的刚度和强度要求下