11. Расчет труб для переливного устройства.

Необходимая площадь для перетока РДЭГа:

F_р=Q_д/(3600W_с)=6,333/(36000,2)=0,0088 м²;

где W_c=0,2 м/с - скорость движения жидкости самотеком.

Площадь трубы перетока РДЭГа:

F_n=0,785d_n=0,7850,05²=0,00196 м²;

где d_n=0,05 м - диаметр трубы перетока РДЭГа.

Необходимое количество труб для перетока РДЭГа:

n_n=F_p/F_n=0,0088/0,00198=5 шт.

Количество РДЭГа на сепарационной тарелке под фильтрующими патронами:

G_D=е₀Q_ном10^-6/24=41135613010^-6/24=1,893 м³/ч.

где е₀=4 cм³/м³ - содержание РДЭГа в газе на сепарационной тарелке под фильтрующими патронами.

Диаметр трубы перетока РДЭГа с сепарационной тарелки под фильтрующими патронами:

d_c=1,13(G_д/(3600W_с))^0,5=1,13(207,3/(36000,2))^0,5=0,058 м.

12. Расчет входной сепарационной секции.

Критическая скорость газа в сепарационном элементе:

W_кр1=Т_s(g²_в/_г)^0,25=12(9,8²0,0733/74,06)^0,25=6,666 Н/м;

где Т_s=12 - коэффициент устойчивости режимов течения газожидкостной смеси.

Поверхностное натяжение воды при рабочем давлении:

_в=(_в^o+1)-Р^0,65=((73,3+1)–7,5^0,65)10^-3=0,071 кгс/м.

Площадь сечения сепарационного элемента:

f_эл^с=0,785(d^с_эл)²=0,7850,1²=0,00785 м²;

где d_эл^с=0,1 м - диаметр контактно-сепарационного элемента.

Необходимое число сепарационных элементов:

n_c=q_max/(f_эл^сW_кр1)=1,668/(0,007856,666)=32 шт.

Максимальная производительность входной сепарационной секции:

Q_max=W_кр1n_cf_эл^с86400РТ_оz_o/(P_oTz)=6,666320,00785864007,5273/(0,12980,876)=

=11205969 м³/сут.

Гидравлическое сопротивление входной сепарационной секции:

Р_вх=₁(W_д.вх²_г/(2g))=96,639²74,06/19,6=1497,5 мм. вод. ст;

где ₁=9 - коэффициент сопротивления входной сепарационной секции;

W_д,вx - действительная скорость газа в сепарационных элементах, м/с,

W_д.вх=q_max/(f_эл^сn_с)=1,668/(0,0078532)=6,639 м/с.

13. Расчет сепарационной тарелки, находящейся под фильтрующей секцией:

Критическая скорость газа в сепарационном элементе:

W_кр1=Т_s(g²_в/_г)^0,25=12(9,8²0,046/74,06)^0,25=2,992 Н/м;

где T_s=12 - коэффициент структурных изменений газожидкостного потока;

С - коэффициент увеличения скорости,

С=(y/y_э)^0,14

где y=0,4...0,6;

y_э - эффективная величина уноса;

y_э=f(10(/_г)^0,25)=0,07

Поверхностное натяжение РДЭГа при рабочем давлении:

_д=(_д^о+1)-Р^0,65=((46+1)–7,5^0,65)10^-3=0,043 кгс/м.

Необходимое число сепарационных элементов d_э=100 мм

n_c=q_max/(f_эл^сW_кр2)=1,668/(0,007852,992)=71 шт.

Максимальная производительность выходной сепарационной секции:

Q_max=W_кр2n_cf_эл^с86400РТ_оz_о/(Р_оТz)=2,992710,00785864007,5273/(0,12980,876)=

=11857167 м³/сут.

Гидравлическое сопротивление сепарационной тарелки, находящейся под фильтрующей секцией:

P_вых=₁(W_д.вых²_г/(2g))=92,992²74,06/19,6=304,2 мм. вод. ст;

где ₁=9 - коэффициент гидравлического сопротивления выходной сепарационной секции;

W_д.вых - действительная скорость газа в выходной сепарационной секции, м/с,

W_д.вых=q_max/(f_эл^сn_с)=1,668/(0,0078571)=2,992 шт.

14. Гидравлический расчет верхней сепарационной тарелки:

Действительная скорость газа в элементах:

W_эл^в=q_max/(n_эл^вf_эл^в)=1,668/(850,00283)=6,933 м/с.

где f_эл^в=0,00283 м² - площадь сечения элемента;

n_эл^в=85 шт - количество сепарационных элементов.

Гидравлическое сопротивление верхней сепарационной тарелки:

P_с^в=_с^в((W^в_эл)²_г/(2g))=86,933²74,06/19,6=1451,6 мм. вод. ст;

где _c^в=8 - коэффициент гидравлического сопротивления верхней сепарационной тарелки.

15. Проверка высоты кубовой части аппарата.

Скорость движения жидкости:

W_ж=Q_ж/(0,785D²3600)=0,1/(0,7851,2²3600)=0,000028 м/с;

где Q_ж - количество жидкости, поступающее с газом в МФА, м³/ч.

Время пребывания жидкости в кубовой части МФА:

=h_жк/(W_ж60)=0,1/(0,00002860)=60 мин;

где h_жк - высота слоя жидкости в кубовой части МФА, м;

h_жк=Q_жt/(0,785D²)=0,11/(0,7851,2²)=0,1 м;

где t=1 ч.

Допустимое время пребывания жидкости в кубовой части аппарата []=3 мин.

16. Расчет штуцеров аппарата.

Допустимая скорость газа в штуцерах:

W_г.доп=15…25 м/с

Действительная скорость газа в штуцерах входа (выхода):

W_г=q_max/(0,785d_г²)=1,668/(0,7850,3²)=23,605 м/с.

где d_г=0,3 м - диаметр штуцера входа (выхода газа).

Допустимая скорость жидкости в штуцерах:

W_ж.доп=1…2м/с

Действительная скорость ДЭГа в штуцерах входа и выхода:

W_ж=Q_д/(0,785d_ж²3600)=6,333/(0,7850,05²3600)=0,9 м/с;

где d_ж=0,05 м - диаметр штуцера входа (выхода) ДЭГа.

Гидравлическое сопротивление газа в штуцерах входа (выхода):

P_ш.г=(_вх+_вых)(W_г²_г/(2g))=1,723,60574,06/19,6=3675,9 мм. вод. ст;

где _вх=1,2; _вых=0,5-коэффициенты гидр.сопротивления узла входа и выхода газа.

Суммарное гидравлическое сопротивление аппарата:

Р=K[(P_c+P_н)_Т+Р_ксn_Т.кс+Р_гл+Р_вх^с+Р_вых+Р_шт+Р_ф+Р_с^в]=1,1[(737,26+488,8)5+454,95+545,2+1497,5+304,2+3575,9+1451,6+4867,1)=22710,9 мм. вод. ст.

где K=1,1 - коэффициент неучтенных потерь.