Кулешовского месторождения
.pdf
74
Пренебрежем толщиной входного слоя, который образуется между нефтью и водяной подушкой.
Будем вести расчет, используя понятие ( |
d |
MIN |
). |
|
Будем считать время отстоя равным среднему времени движения эмульсии вдоль зоны отстоя.
Схема горизонтального отстойника L
h |
2 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
D |
Э |
|
Э
Водянаяподушка
h |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В
Н
h1
Зная Н и К , с помощью таблице 2.1. определяют минимальный размер капель дисперсной фазы (
удаляются в данном отстойнике.
Консорциум « Н е д р а »
d
m
in |
), которые |
Таблица 2.1
75
Усредненное распределение дисперсной фазы по d
d м *10 |
−6 |
|
|
|
|
3 |
4 |
5 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
80 |
100 |
0,05 |
0,15 |
0,2 |
0,18 |
0,15 |
0,08 |
0,05 |
0,03 |
0,03 |
0,02 |
0,02 |
200
0,04
Для этого, вычисляют как
указанные в ячейках величины |
|
превышая) . |
|
разницу Н и В , двигаясь справа налево по нижней строке табл., суммируются до тех пор пока найденное слагаемое не станет равным (или минимальным не
Консорциум « Н е д р а »
Рассчитываются критерий Архимеда, заменял
d d
= ( r на
d |
m |
|
|
||
(d |
m |
|
|
|
|
|
) |
=10 |
*10 |
−6 |
in |
|
|||
|
|
|
|
|
in ) : |
|
|
|
|
76
;
|
r = |
( д.ф − д.с ) * д.с * dr 3 * g |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
д.с |
2 |
|
|
|
; |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
(1170 −805) *811* (10*10 |
−6 |
) |
3 |
*9.81 |
|
||||
r = |
|
|
= 0,26 |
|||||||
|
(1,1*10 |
−3 |
) |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
При
Для
r 36, следовательно режим Ламинарный.
Ламинарных условий оседания:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
Qн |
( |
д.ф − |
д.с ) * g * d m in |
* |
|
|
1 − ср |
|
|
|
|
|
|
( |
д.ф |
− д.с ) * g * d |
|
m in |
* |
|||||||||||||||||||
= |
|
|
|
|
|
*18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
+ |
|
|
|
18 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
д.с |
|
|
|
− |
|
1 |
− (d |
|
) |
|
|
|
|
|
|
д.с |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ср |
|
|
|
m in |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 − |
ср |
|
|
|
|
|
|
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
1 − |
|
|
|
|
|
|
|||||
* |
|
|
|
|
|
|
|
* |
|
|
|
|
* |
|
|
|
|
|
* S |
|
* |
|
вх |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− h |
− h ) |
|
|
− h |
|
|
Н |
− 0,5( |
|
− |
|
|
) |
|||||||||||||||
|
|
|
1 − (d |
|
|
) |
2 |
|
(D |
0 |
|
(D |
в |
− h ) |
|
|
1 |
вх |
вых |
|||||||||||||||||||
1 − |
ср |
m in |
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
(1170 − 805) ∙ 9,81 ∙ (10 ∙ 10−6)2 |
|
|
|
|
|
1 − 0,4 |
4,7 |
(1170 − 805) ∙ 9,81 ∙ (10 ∙ 10−6)2 |
|||||||||||||
= { |
|
|
|
∙ [ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
] + |
|
|
|
|
|
1,1 ∙ 10−3 ∙ 18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 ∙ 1,1 ∙ 10−3 |
|
|
||||||
|
1 |
− 0,4 ∙ √1 − (10 ∙ 10−6)2 |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
1 − 0,4 |
4,7 |
19,8 |
|
19,8 |
|
|
1 − 0,7 |
|
|
|||||||||||
|
∙ [ |
|
|
|
] |
∙ |
} ∙ |
|
∙ 4,43 ∙ |
= |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
(3 − 1,25 − 1) |
(3,6 − 1,25 − 1) |
1 − 0,5(0,7 − 0,1) |
|||||||||||||||||
|
|
1 − 0,4 ∙ √1 − (10 ∙ 10−6) |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м3 |
|
м3 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
= 0,053 |
|
= 4579 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
с |
сут |
|
|
|
|
|
||||||||
Консорциум « Н е д р а »
где |
S н - часть аппарата занятого нефтью. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Для горизонтального отстойника: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Sн = R |
|
− R |
в |
− sin * cos |
− Rв |
|
|
− sin * cos |
; (2.10) |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
180 |
|
|
|
|
|
|
|
180 |
|
|
|
|
|
||
S |
|
= 3.14*1.52 |
−1.52 |
8,41*3,14 |
|
|
|
|
|
−1,52 |
80*3,14 |
− sin 80* cos80 |
|
= 4,3 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
H |
|
180 |
− sin 8,41* cos8,41 |
|
180 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
− h |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= arccos |
в |
1 |
; |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= arccos |
1,5 −1,25 |
= 8,41 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,5 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
R |
− h |
|
|
|
= arccos |
в |
2 |
|
|
|
|
R |
; |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
|
= arccos |
1,5 − 0,28 |
= 80 |
|
|
|
1,5 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
н |
− |
к |
|
|
|
||||
ср |
|
|
2 |
; |
||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Консорциум « Н е д р а »
77
(2.11)
(2.12)
(2.13)
Макет космического корабля «Восток-1» в павильоне «Космос» на ВДНХ. За ним — цитата К. Э. Циолковского:
«Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка. За ними шествует научный расчёт. И уже в конце концов исполнение венчает мысль»
78
|
|
= |
0,7 + 0,1 |
= 0,4 |
|
||
ср |
2 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
расч = 4579 |
м3 |
< реал |
= 7581 |
м3 |
|||
|
с |
|
сут |
||||
|
|
|
|
|
|
||
Вывод по технологическому расчету:
Так как реальный объем эмульсии проходящей через отстойник, больше чем его расчетная способность,
следовательно, аппарат не справляется, он перегружен. Требуется установка дополнительного отстойника.
|
|
Механический расчет отстойника |
||||
|
Расчет отстойника на прочность. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Исходные данные: |
|
|
|
|
|
|||
Характеристика |
|
Значения |
|
|||
1. |
Основной материал, применяемый в изделии |
|
Сталь 0,9Г2С-6 ГОСТ 5520-79 |
|
||
2. |
Гайки |
|
Сталь 25 ГОСТ 1050-88 |
|
||
3. |
Шпильки |
|
Сталь 35ГОСТ 10-50-88 |
|
||
4. |
Диаметр аппарата |
|
3000 мм |
|
||
5. |
Давление |
|
1 МПа |
|
||
6. |
Температура |
|
70 |
0 |
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчет толщины стенки обечайки корпуса, работающей под внутренним давлением.
S |
p |
= |
|
|
|
|
|
S |
|
|
PD |
||
2 Э |
р |
− Р |
||
|
|
|
|
|
= S |
p |
+C |
; |
|
|
|
|
||
;
Консорциум « Н е д р а »
где - допускаемое напряжение при t = 20 C, для стали 0,9Г2С
принимается равной =196МПа;
р |
- коэффициент прочности для продольного и кольцевого швов, |
|
принимается равной фр =1; |
||
С1 - прибавка к расчетной толщине для компенсации коррозии, |
||
принимается равной С1 = 2мм ; |
||
С2 |
-прибавка к расчетной толщине на минусовой допуск по толщине листа, принимается равной |
|
С |
|
- сумма прибавок к расчетным толщинам стенок; |
Р |
- расчетное давление, Р =1МПа; |
|
D |
- внутренний диаметр корпуса, мм |
|
С |
2 |
|
79
= 0,8мм ;
|
|
|
C = C |
+ C |
2 |
; |
||||
|
|
|
1 |
|
|
|
||||
|
|
|
С = 2 + 0,8 = 2,8 |
|
||||||
|
|
|
3000 *1*10 |
6 |
|
|
|
|
||
S |
|
= |
|
|
= |
11,2мм |
||||
p |
2 *196 *1 −1*10 |
6 |
||||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
S = 2,8 +11,2 = 14мм |
|||||||
;
Принимается S = 16 мм.
Проверим условия применения формул:
S − C 0,1
D
Консорциум « Н е д р а »
vk.com/id446425943
Макет космического корабля «Восток-1» в павильоне «Космос» на ВДНХ. За ним — цитата К. Э. Циолковского:
«Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка. За ними шествует научный расчёт. И уже в конце концов исполнение венчает мысль»
80
16 − 2.8 0,1
3000
0.0044 < 0,1 - Условие прочности выполняется.
Т.к
Р
Допускаемое внутреннее избыточное давление:
|
Р = |
2 |
p |
* (S −C) |
||
|
|
|
|
; |
||
|
|
D + (S + C) |
||||
|
|
|
||||
P = |
2 196*106 *1(14 − 2.8) |
=1.8МПа |
||||
3000 + (14 − 2.8) |
||||||
|
|
|||||
P , т.е 1<1.8, то условие прочности обечайки по внутреннему давлению – Выполняется. |
||||||
Расчет толщины стенки эллиптического днища, работающего под |
внутренним давлением. |
S |
1 p |
= |
|
|
P * R 2 − 0.5 * P
;
|
|
|
S |
|
= S |
|
+C |
|
|
|||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
1p |
|
1 |
|
|
||
|
|
C = C |
+ C |
2 |
+ C |
3 |
= 2 + 0,8 + 3 = 5,8мм |
|||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
1*10 |
6 |
* 3000 |
|
|
|||||||
S |
|
= |
|
|
= 11.2мм |
|||||||||
1 р |
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
6 |
||||
|
2 *1*196 |
0.5 *1*10 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
S = 11.2+5.8 = 17 мм. |
||||||||||||
|
|
Принимаем |
S1 |
= 18 мм . |
||||||||||
Проверим условие применения формул:
Консорциум « Н е д р а »
81
0,2 |
H |
0,5 |
|||
|
D |
||||
|
|
|
|
|
|
0.002 |
S |
1 |
− C |
0,1 |
|
|
|
|
|||
|
|
D |
|
||
|
|
|
|
|
|
0,2 |
750 |
|
|
3000 |
|||
|
|
||
H = 0.25* |
|||
0,5 ; D = 0.25
0,2 0,25 0,5
*3000 = 750мм
0,002 S1 D−C 0,1 ;
0,002 0,0045 0.1
-Условие выполняется.
Расчет необходимости укрепления отверстий в обечайке.
Расчет ведется для штуцера n ( Д у 450) |
и В ( Д у 200) . |
Dу |
− Д −для цилиндрических обечаек. |
Расчетный диаметр одиночного отверстия не требующего дополнительного укрепления.
Люк |
у |
|
|
Д |
450 |
d |
|
= 2( |
S − C |
||
0 |
S |
|
|
||
|
|
|
|
||
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
0 |
|
|
|
|
|
|
−0,8)
Д р (S − C)
=111,4мм .
;
Расчетный диаметр отверстия:
Консорциум « Н е д р а »