Общие положения

Отстойники – это аппараты, в которых процесс разделения фаз эмульсии (воды от нефти) совершается в условиях ламинарного режима, т.е. когда дисперсная фаза движется в дисперсионной среде с разными скоростями.

Отстойная аппаратура обычно рассчитывается без учета влияния отдельных капелек друг на друга, т.е. считается, что капли поднимаются или опускаются в гравитационном нестесненном поле за счет только разности плотностей и архимедовых сил.

Задание

1. Рассчитать отстойник на пропускную способность. Исходные данные взять из таблицы 1.

2. Ответить письменно на контрольные вопросы.

Таблица 1 - Исходные данные

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Диаметр аппарата D, м	2	3	2,5	2	3	2,5	2	3	2,5	2
Плотность нефти ρн, кг\м3	860	870	875	880	860	870	875	880	865	860
Плотность воды ρв, кг\м3	1100	1010	1100	1010	1020	1100	1010	1020	1100	1010
Обводненность эмульсии на входе в УПС В, %	80	70	60	75	80	70	65	75	80	74
Вязкость нефти μн, МПа*с	5	4,5	5	4	5,5	4,5	5	6	5	4,5

Порядок выполнения расчета

1. Определяем пропускную способность отстойника обеспечивающего ламинарный режим движения жидкости по формуле:

, м³\сут (1)

где μ_ж - вязкость эмульсии, МПа с

ρ_ж - плотность эмульсии, кг/м³

D - диаметр отстойника, м

Предварительно определяем плотность эмульсии ρ_ж и вязкость эмульсии μ_ж по правилу аддитивности, используя формулы 2 и 3:

Плотность эмульсии:

, (2)

где ρ_н - плотность нефти, кг/м³

ρ_в - плотность воды, кг/м³

В- обводненность эмульсии на входе в УПС, %

Вязкость эмульсии:

, (3)

где μ_н - вязкость нефти, МПа с

В - обводненность эмульсии на входе в УПС, %

Контрольные вопросы

1. Что называется отстойником?

2. Перечислить техническую характеристику отстойника ОГ-200.

3. Что учитывается при расчете отстойной аппаратуры?

Занятие 5 Устройство и принцип работы печей НН-1,6, ПТБ-10

Цель:

• рассмотреть устройство и принцип работы печей НН-1,6 и ПТБ-10

В блочных установках обезвоживания и обессоливания нефти для нагрева нефти используют блочные автоматизированные нагреватели следующих типов: нагреватели объемного типа НН, блочные нагреватели типа «труба в трубе» БН и блочные трубчатые печи типа ПТБ-10.

Нагреватели нефти типа НН предназначены для нагрева водонефтяных эмульсий с содержанием воды более 2%. Нагреватель типа НН-2,5 представляет собой горизонтальный цилиндрический сосуд с эллиптическими днищами, установленный на рамное основание 10. Внутренняя полость сосуда разделена двумя перегородками 5 на два отсека 1 и П с перетоком между перегородками. В каждом отсеке смонтировано по два топочных устройства 4, оборудованных газовыми горелками 1 с запальниками и дымовыми трубами 2. Топливный газ подводится к горелкам по газовому коллектору 9. В верхней части отсека 1 установлена перфорированная переливная труба 3, а в верхней чисти отсека п – перфорированный сборник нагретой эмульсии 7. Отсеки заполнены водой, так как контакт нефти с жаровой трубой недопустим вследствие пожарной опасности. Нефтяная эмульсия поступает через входной патрубок а, с помощью распределительной решетки 8 равномерно распределяется по всей площади отсека и поднимается вверх через слой горячей воды, нагревается, затем перетекает в отсек П и здесь так же проходит распределительную решетку 8, поднимается через слой горячей воды и нагревается до нужной температуры, выводится из нагревателя через патрубок Б. Нагреватель оборудован предохранительным клапаном 6, а также приборами контроля и автоматического регулирования: регуляторами температуры и давления, манометрами, сигнализаторами температуры, указателями уровня.

Техническая характеристика НН-1,6

Номинальная пропускная способность по жидкости, т\сут Тепловая мощность, МВт Рабочее давление, МПа Максимальная температура нефти на выходе из нагревателя, оС Число отсеков, шт Число горелок, шт Расход топливного газа,м3\ч Объем емкости, м3

2000 1,85 0,6 90 1 2 180 35

Блочная трубчатая печь типа ПТБ-10-64 предназначена для нагрева нефтяных эмульсий с повышенной коррозионной активностью и склонностью к отложениям солей и мехпримесей на УПН производительностью 27 тыс. т\сут. Печь состоит из теплообменной камеры 1, блока основания П и блока управления и сигнализации. Теплообменная камера представляет собой удлиненный теплоизолированный корпус, внутренняя поверхность которого обшита листами из нержавеющей стали, а наружная обшивка выполнена из листовой стали в виде герметичного короба. К нижней стенке теплообменной камеры примыкают четыре камеры сгорания с горелками циклонного типа. Конструктивные особенности горелки и камеры сгорания обеспечивают полное сгорание топлива. Блок основания представляет собой металлоконструкцию, предназначенную для установки теплообменной камеры с горелочными устройствами 2 и трубопроводной обвязкой, вентиляторов 1, коллектора газа 3 к основным горелкам и коллектора газа к запальным горелкам 5, трубопроводов входа 8 и выхода 7 эмульсии, контрольно-измерительных и регулирующих приборов. Блок управления и сигнализации обеспечивает выполнение автоматического и ручного розжига газовых горелок, сигнализации об отклонении давления и температуры нагрева нефтяной эмульсии от заданных значений. Блок выполнен в утепленном укрытии.

Техническая характеристика ПТБ-10-64

Номинальная пропускная способность по жидкости, т\сут Тепловая мощность, МВт Рабочее давление, МПа Максимальная температура нефти на выходе из нагревателя, оС Расход топливного газа, м3\ч Мощность электродвигателя, кВт Длина-ширина-высота, мм Масса, кг

10000 11,7 6,4 90 1600 55 16200-3150-8875 57100

Контрольные вопросы

1. Для чего предназначены нагреватели типа НН?

2. Для чего предназначена блочная трубчатая печь типа ПТБ-10-64?

Занятие 6 Практическая работа № 7

Расчет количества тепла для нагрева нефти.

Технологический расчет теплообменника

Цели:

• уметь рассчитывать количество тепла для нагрева нефти;

• уметь производить технологический расчет теплообменника

• закрепить изучаемый материал