15.Определение пропускной способности и диаметра нефтегазовых сепараторов. Расчет гравитационных сепараторов по жидкости.

При сепарации Н и Г происходит выделение из нефти окклюдированного газа и очистка газа от распыленной жидкости.

Окклюдированный – от лат.защемленный, мельчайшие пуз-ки с размером больше зародышевых, для тоделения от Н к.необходимо длит.время.

В соотв-ии с назначением в н/г сепар-ах им-ся 4 зоны-секции:

1. разделительная; 2) осадительная; 3) отбора продукции; 4) отбойная.

Пропускная способность сепаратора определяется:

,

диаметр сепаратора определяется:

Расчет гравитационных сепараторов по жидкости заключается или в определении необходимых размеров аппарата при заданной производительности или в определении пропускной способности сепаратора при известных его размерах.

Необходимый объем заполняемый жидкостью у газовых сепараторов, определяется из соотношения: V_с = Q_ж/4, где V_с-объем, заполненный жидкостью; Q_ж-суточный объем обрабатываемой жидкости.

Необходимое условие эффективного выделения газа из нефти: υ_ж< υ_г или t_ж> t_г , где υ_ж скорость потока жидкости из сепаратора; t_ж- время пребывания жидкости в сепараторе, t_г-время всплывания пузырьков газа из жидкости.

Пропускная способность по жидкости: υ_ж= Q_ж/(86400F), или Q_ж<=86400Fw_г, где Q_ж- расход жидкости, F-площадь зеркала жидкости в сепараторе, w_г-скорость всплывания пузырьков газа в жидкости.

14.Определение пропускной способности и диаметра нефтегазовых сепараторов. Расчет гравитационных сепараторов по газу.

При сепарации Н иГ происходит выделение из нефти окклюдированного газа и очистка газа от распыленной жидкости.

Окклюдированный – от лат.защемленный, мельчайшие пуз-ки с размером больше зародышевых, для тоделения от Н к.необходимо длит.время.

В соотв-ии с назначением в н/г сепар-ах им-ся 4 зоны-секции:

2. разделительная; 2) осадительная; 3) отбора продукции; 4) отбойная.

Пропускная способность сепаратора определяется:

,

диаметр сепаратора определяется:

Для частиц размером не более 80 мкм скорость осаждения опр.по формуле Стокса:

ω=d²*(ρ_ч-ρ_г)*g/18µ_г

ω – относит.скорость частиц; d – диам-р ч-ц; ρ_ч и ρ_г – плотность ч-ц и газа; µ_г – абс.вязкость среды.

Для частиц размером 300-800 мкм скорость осаждения опр.по формуле Алена:

ω=0,153*d^1,14*(ρ_ч-ρ_г)^0,71*g^0,71/ ν_г^0,43_* ρ_г^0,71

ν_г – кинемат.вязкость газа

Осаждение ч-ц размером более 800 мкм происходит согласно ф-ле Ньютона:

Скорость осаждения ч-ц различной конфигурации:

Где К и Е – коэф-ты сопротивления.

Расчетная формула при заданном поперечном сечении сепар-ра F, рабочем Р и рабочей Т имеет вид:

где Q_г-производительность сепаратора по газу, Т₀-нормальная температура, υ_г- допустимая скорость газа, D-диаметр аппарата.

Оптим.скорость газа 0,1м/с прии Р=5,87 МПа.

Для приближенных расчетов допустимую скорость газа можно определить:

,

где А - постоянный коэффициент (вертикал.сепар-р А=0,047 (h=0,6м), гориз.сепар-р А=0,117 (L=3м)).

Применение вертик.сепар-ов с h<0,6м и гориз. с L<3м не рекомендуется, т.к.ухудшается кач-во сепар-ии, допустимые скорости д/б значит-но уменьшены.

Для гориз.сепар-в длиной более с 3м при опр-ой допуск. скор-и газа вводится поправ. коэф-т К₀=(l/3)^0,52 (l –расстояние м/у патрубками входа и выхода,м).

Пропускную способность гравитационного сепаратора горизонтального типа можно определить по формуле:

или .