2.3 Негізгі көрсеткіштердің технлогиялық және құрылымдық есебі

2.3.1 Вертикальді гравитациялық сепараторды есептеу

Гравитациялық принципте жұмыс асайтын сепараторларда газ ағынынан болатын тамшы сұйықтықты тұндыру ауырлық күші әсерінен болады. Газды тамшы сұйықтықтан және қатты түйіршіктерден (взвесь) тазартудың жоғары деңгейі сепаратордағы газ ағыны қозғалысының есептік жылдамдығы газ ағынындағы ауырлық күші әсерінен қозғалатын сұйық және қатты бөліктерінің тұндыру жылдамдығынан аз болады, яғни [6].

w_г<w,

мұндағы, w_г – сепарацияның берілген термодинамикалық жағдайларда орнату кезіндегі шығыс газ ағынының жылдамдығы, м/с; w – газ ағынындағы сұйық және қатты бөліктерінің тұндырылуының орташа жылдамдығы, м/с.

Вертикальды сепаратордағы шығыс газ ағынының жылдамдығын сепарацияның қысымы мен температурасын есепке ала отырып, көлемді газ шығыны және орнату диаметрі шамасын біле отырып мынаны есептеуге болады:

V₀ – қалыпты жағдайдағы көлемді газ шығыны (Ро = 0,1013 Мпа и Т₀ = 273К), м³тәул;

мұндағы F - сепаратордың қимасының ауданы, м;

D- сепаратор диаметрі, м; Р - сепарация қысымы, МПа; Т- сепарация температурасы, К; z – нақты газдың идеал газ қасиеттерін ауытқуын ескеретін сығылу коэффициенті;

86400 – тәуліктегі секунд саны.

Сандық түрлендірулерді жасап, былай жазуға болады:

Газ ағынындағы сұйық және қатты бөліктерінің тұндырылуының жылдамдығын есептеуде келесі жорамалды жасауға болады:

Газ ағынындағы сұйық және қатты бөліктерінің тұндырылуының жылдамдығын есептеуде келесі жорамалды жасауға болады:

• бөлшек шар тәрізді формаға ие;

• қалыптасқан газ қозғалысы, яғни шығыс ағынының жылдамдығы;

• сепаратордың кез-келген нүктесіндегі газ тұрақтысы;

• газ ағынындағы бөлшектердің еркін қозғалысы, яғни, олар бір-бірімен соқтығыспайды;

Жоғарыда берілген жорамалдарды қорыта келе, шар тәрізді формаға ие бөлшектердің тұнуын Стокс формуласы бойынша анықтауға болады:

(2.3)

Мұндағы, w- газ ағынындағы бөлшектердің тұну жылдамдығы, м/с;d- бөлшектердің есептелген диаметрі, м; ρ_ж және р_г - сепарацияның қысымы мен температурасындағы сәйкес сұйықтық тығыздығы мен газ тығыздығы; g – еркін түсу үдеуі, м²/с; μ_г- сепарацияның қысымы мен температурасындағы газдың динамикалық тұтқырлығы, Па·с.

Кейбір жағдайларда газдың кинематикалық тұтқырлығын қолдану қажет, сол кезде формула мынадай түрге ие болады:

(2.4)

мұндағы, v - сепарацияның қысымы мен температурасындағы газдың кинематикалық тұтқырлығы, м²/с. Тәжірибелік есептеулерде қолданылады:

w_н = l,2 w_г,

Өрнектің мәнін орнына қойғанда:

шығады, немесе сандық түрлендіру жасап, мынаны аламыз:

(2.5)

Бұл формуланы қолдана отырып, сұйықтық пен газ қоспасындағы барлық сұйық және қатты бөлшектер қондырғының жинақтаушы секциясында тұнатынын ескеріп, газдың өткізу қабілетін есептеуге болады.