Лекц / Л3 Автоматизированные системы управления процессами сепарации
.pdfРГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина
Автоматизированные системы процессов сепарации
Лектор: Барашкин Роман Леонардович
2020 г.
Назначение сепарационного оборудования
Разделение смешанных объёмов разнородных частиц, смесей, жидкостей разной плотности, эмульсий, твёрдых материалов, взвесей, твёрдых частиц или капелек в газе
Характеристики процессов сепарации
1.При сепарации не происходит изменения химического состава разделяемых веществ
2.Сепарация возможна в случае различия характеристик компонентов в смеси: в размерах твёрдых частиц, массе, форме, плотности, коэффициентах трения, прочности, упругости, смачиваемости поверхности, магнитной восприимчивости, электропроводности, радиоактивности
3.После промышленных сепараций не могут получиться абсолютно чистые фракции разделяемых компонентов, а лишь продукты с преобладающим их содержанием
Способы сепарации
По:
•массе
•размеру
•упругости
•трению
•воздушная сепарация
•электрическая
•магнитная
•пенная
•радиометрическая
На сепарацию влияют
• физико-химические свойства разделяемых продуктов
следующие параметры процесса:
•температура
•давление газожидкостной смеси
•размер частиц капельной жидкости
•концентрация частиц капельной жидкости в газе
•скорость газожидкостной смеси
•поверхностное натяжение системы газ - жидкость
Сепараторы
Предназначены для:
•Предварительного отделения воды и твердых частиц от газового потока
•Уменьшения перемешивания газа и снижения гидравлических сопротивлений
•Отделения от нефти образовавшейся пены
•Снижения пульсаций при транспортировке нефти
Сепараторы
Аппараты, разделяющие продукт на фракции с разными характеристиками.
Сепараторы классифицируют по:
• количеству разделяемых фаз (двухфазные, трёхфазные)
• принципу действия (гравитационные, центробежные, фильтрационно-сетчатые, инерционные, жалюзийные)
•числу ступеней разделения (одноступенчатые, многоступенчатые)
•геометрической форме: цилиндрические, сферические
•положению в пространстве: горизонтальные, вертикальные
•величине рабочего давления (вакуумные, низкого, среднего, высокого)
Вертикальные сепараторы
•Имеют преимущества, если в потоке газа содержится много механических примесей (грязи, песка), обладают хорошим стоком и легко очищается.
•Требуют мало места для установки.
•Значительная высота вертикальных сепараторов при использовании их в передвижных или крупноблочного исполнения установках создает серьезные трудности при их монтаже и эксплуатации.
Горизонтальные сепараторы
•Позволяют обработать бОльшие объемы газа, чем в сепараторах других типов
•Капли жидкости, падая под прямым углом к направлению газового потока, проходят относительно короткое расстояние
•Устанавливаются на салазках, легко монтируются и обсуживаются
Недостатки:
•отсутствие естественного грязеотстойника и хорошего дренажа
•большая занимаемая площадь
Сферические сепараторы
•Компактны
•Экономичны, особенно при обработке газов высокого давления.
•При одном и том же объеме сферические сепараторы наименее металлоемки по сравнению с сепараторами других форм.
•Монтируются на салазках, требуют салазки меньших размеров, чем горизонтальные сепараторы, и обладают большей полезной площадью для работы и обслуживания.