Расчет горизонтального гравитационного сепаратора

В условиях горизонтального сепаратора:

W_н / W_г = h / l (4.1)

где W_н — скорость оседания частиц нефти, м/с; W_г — скорость газа в сепараторе, м/с; h — расстояние по вертикали от верхней образующей до уровня нефти в сепараторе, м;

h = (0.5 - 0.55)D;

l - длина сепаратора, м

Подставив в (4.1) выражения для скоростей (3.1) и (3.7), получаем уравнения для определения пропускной способности по газу:

V = , м/с (4.2)

При расчетах сепараторов на пропускную способность плотность газов в условиях сепаратора рассчитывается по формуле:

ρ_г = , (4.3)

где: ρ_о — плотность газа при Н.У., кг/м³; Р, Р_о — соответственно давление в сепараторе и давление при Н.У.

(Р_о = 0.1013 МПа = 10 ⁵ Па); Т, Т_о — соответственно абсолютная температура в сепараторе, и абсолютная нормальная температура (273 К).

ЗАДАЧА 4.1

Определить производительность горизонтального сепаратора по газу, если его диаметр равен 0.9 м, длина 4.5 м. Расстояние от верхней образующей до уровня нефти 0.45 м. Рабочее давление 0,1 МПа, температура 300 К. Капельки нефти, оседающие в потоке газа, имеют диаметр 25 мкм, относительная плотность газа по воздуху ρ' = 0.95, вязкость газа 0.000011 Па*с, Z = 0.95; плотность нефти 780 кг/м³, плотность воздуха (при С.У.) 1.205 кг/м³.

Дано: D = 0.9 м, Р =0,1 МПа, l = 4.5 м, ρ_н = 780 кг/м³, T = 300 К, ρ_в = 1.205 кг/м³ h = 0.45 м, d_н = 25 мкм, Z = 0.95, ρ' = 0.95, μ_г = 0.000011 Па*с;

Найти: V =?

Решение:

1. Определим плотность газа при С.У.:

ρ_о = ρ' * ρ_в = 0.95 * 1.205 = 1.145 кг/м³

2: Определим плотность газа в рабочих условиях:

ρ_г = = =1.10 кг/м³

3. Определим производительность:

V = = 12703.71 м³/сут

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

ЗАДАЧА 4.1

Определить производительность горизонтального сепаратора по газу, если известны: диаметр и длина сепаратора, расстояние от верхней образующей до уровня нефти. Капельки нефти, оседающие в потоке газа, имеют определенный диаметр ,а также известны: относительная плотность газа по воздуху , вязкость газа, плотность нефти. Общие параметры для всех вариантов: плотность воздуха при С.У. - 1,205 кг/м³ , коэффициент сверхсжимаемости газа – 0,95, рабочее давление в сепараторе - 0,1 МПа, температура в сепараторе – 300⁰К .

Задания по вариантам приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1