3 Расчет выходной сепарационной секции (овально-цилиндрические барабаны по гпр 657)

Критическая скорость газа в барабанах W_кр:

W_кр=С_еС_T_s(g_ж/_р)=1,290,931,07(9,80,051/38,07)^0,25=

где С_е - коэффициент, характеризующий начальное содержание жидкости:

С_е=1,75/(2е)^0,107=1,75/(28,6)^0,107=1,29;

где е - унос жидкости из секции промывки , см³/м³

е=0,2Q_ж10⁶/(Q_г1,025)=0,266,0910⁶/(1,510⁶1,025)=8,6 см³/м³;

С_ =0,93 -коэффициент использования живого сечения:

_ж - поверхностное натяжение жидкости в рабочих условиях, (Н/м):

_ж=(_о+1)–10р^0,65=(75+1)–104^0,65=51 дин/см=0,051 Н/м;

где _о=75 дин/см- поверхностное натяжение жидкости в н. у.;

р - рабочее давление, МПа.

T_S=1,07 - коэффициент,

Необходимая рабочая поверхность барабанов F_н определяется из выражения:

F_н=q_г/W_кр=0,406/0,436=0,932 м².

Фактическая рабочая поверхность барабанов, определяемая по средней линии с учетом толщины намотки сетки:

F_б=D_ср.бН_бn_б=3,140,260,56515=6,92 м²

где D_ср.б- диаметр по средней линии барабана, м;

H_б - высота барабана, м.

F_б>F_н условие выполняется 6,92>0,932

4. Расчет переливного устройства секции промывки.

Центральный угол сегментного перелива:

=2arccos(1–2h₁/D)=2arccos(1–20,1/1,8)=54,5^o.

Действительная площадь перелива F_пер:

F_пер=D²(/180–sin)/8=1,8²(3,1454,5/180–sin54,5)/8=0,056 м².

F_пер>F_пер условие выполняется 0,056>0,008

Действительная величина стрелки приемного кармана:

h₂=h₁+0,06=0,1+0,06=0,16 м.

Длина хорды сегментного перелива

а=Dsin(/2)=1,8sin(54,5/2)=0,82 м.

5. Расчет гидравлического сопротивления контактных тарелок.

Перепад давления на тарелке:

Р_т=Р_сух=_к.сW_кр²_р/(2g)=83,88²38,07/(29,8)=233,89 мм. вод. ст.;

_к.с=8;

Действительная скорость газа в элементе:

W_к.с=q_г/F_к.с=0,406/0,105=3,88 м/с;

где F_к.с - площадь контактно-сепарационных элементов, м²,

F_к.с=f_к.сn_к.с=0,00282637=0,105 м²;

где f_к.с - площадь контактно-сепарационного элемента, м²;

n_К.с -количество контактно-сепарационных элементов, шт.

Нагрузка по жидкости на единицу длины слива:

L_v=Q_ж/а=66,09/(240,82)=3,34 м³/(мч);

Подпор жидкости над сливной планкой:

h=3,1L_v^2/3=3,13,34^2/3=6,93 мм;

Высота слоя светлой жидкости на тарелке:

h_ж=h_п+h=0,04+6,93/1000=0,047 м;

где h_п=0,04 м - высота сливной планки.

Объемный расход жидкости, проходящий через один элемент:

l_ж=0,054+1,14h_п=0,054+1,140,047=0,0996 м³/ч.

Условие нормальной работы тарелки l_жn_к.с>Q_ж выполняется 0,099637=3,69>2,75 м³/ч.

6. Проверка расстояния между контактными тарелками.

Высота слоя светлой жидкости в переливе h_ж:

h_ж=h_з.п+h+(P_т+Р_ж.п)/_ж=100+6,93+(233,89+0,134)/1,01=338,63 мм;

где h_з.п -высота запорной планки, мм, h_з.п=100мм;

Р_ж.п -сопротивление движению жидкости в переливе, мм вод.ст.,

Р_ж.п=К₄(L_v/(3600y))²=250(3,34/(36000,04))²=0,134 мм. вод. ст.

где y - наиболее узкое сечение в переливе, м; у=0,04 м; К₄=250;

_ж - плотность жидкости по отношению к плотности воды:

_ж=_ж/_в=1010/1000=1,01;

Высота вспененной жидкости в переливе:

Н_п=h_ж/_ж=338,63/0,4=846,58 мм;

где _п=0,4 - плотность вспененной жидкости по отношению к плотности исходной жидкости.

Условие нормальной работы перелива H_п<H_т (где Н_т=800 мм - расстояние между тарелками) не выполняется 846,58>800. Значит H_п=800 мм.