Результати розрахунків заносимо в таблицю 6.2

Таблиця 6.2 – Тепловий баланс ІІ ступені

Взято					Одержано
Потоки	t, ºC	G, кг/год	I, с	Q, кДж/год	Потоки	t, ºC	G, кг/год	I, с	Q, кДж/год
Частково знесолена нафта	80	228711,66	159,17 кДж/кг	36404034,92	Знесолена нафта	80	228586,25	159,17 кДж/кг	36384073,41 ,
Вода	90	11435,42	1,815 кДж/кг·ºК	4312296,88	Вода	80	11511,666	1,804 кДж/кг·ºК	3858708,43
Разом:				40716331,80	Разом:				40242781,84

Нав’язання балансу складає ∆=40716331,80 – 40242781,84 = 473549,96 кДж/год. Відносимо до втрат тепла в навколишнє середовище.

7. Конструктивний розрахунок електродегідраторів

Електродегідратор – основний апарат проектуємої установки, який служить для знесолення і зневоднення нафти.

7.1 Розрахунок електродегідратора І ступені

Приймаємо в якості електродегідратора стандартний апарат – горизонтальний циліндричний відстійник типу 2ЕГ-200-2Р слідуючих розмірів: L=23,45 м, D= 3,4 м.

Максимальна поверхня осадження в такому апараті дорівнює:

S = L · D = 23,45 · 3,4 = 79,73 м² (7.1)

Швидкість осадження крапель в нерухомості середовища при ламінарному характеру руху (2 <Re < 10^-4) визначається по формулі Стокса:

U_кап. = d·g· (ρ_в-ρ_н)/18· ν_н ·ρ_н (7.2)

де d – діаметр найменших крапель води, м; d = 2,2 ·10^-4 м

ρ_в-ρ_н – густина води і нафти відповідно при температурі відстою, кг/м³

ν_н – кінематична в’язкість нафти при температурі відстою, м²/с.

Густина води і нафти при робочій температурі 100⁰С визначимо по формулі:

ρ_t=ρ²⁰₄ –ά(t-20⁰C) (7.3)

де ά = 0,000712 температурна поправка

ρ₁₀₀ = 896 – 0,000712(100-20) = 895,944кг/м³.

Густина води при 100⁰С дорівнює 972,8кг/м³.

В’язкість нафти розраховуємо по формулі Просса:

Lg ν_t1/ν_t2 = ReLg t₁/t₂ (7.4)

ν_t1 = ν_t20 = 12,62сСт

ν_t2 = ν_t50 = 5,61сСт

Re = Lg ν₂₀/ν₅₀ /Lg50/20 = 0,88

Розраховуємо в’язкість нафти при 100⁰С

Lg ν₅₀/ν₁₀₀ = ReLg t₁₀₀/t₅₀

Lg ν₅₀/ν₁₀₀ = 0,265

ν₁₀₀ = 5,61/2,65 = 2,12 сСт = 2,12 · 10^-6 м²/с

U_кап = (2,2 · 10^-4)^-2· 9,81 · (972,8 – 895,944)/18 · 2,12 ·10^-6 · 895,944 = 0,00106 м/с

Визначаємо значення числа Re по формулі:

Re = U_кап · d/ ν_н (7.5)

Re = 0,00106 · 2,2 · 10^-4/2,12 · 10^-6 = 0,11

Тобто Re < 0,88, отже використання формули Стокса для визначення U_кап справедлива.

Швидкість руху нафти при низькій її подачі визначаємо по формулі:

U_н = h_e /τ, (7.6)

де h_е – висота шару емульсії, м

h_e = 0,5 D – h₁, (7.7)

де h₁ – відстань від дна електродегідратора до поверхні розділу фаз, м (1 м);

τ – час відстою, (40 хвилин = 0,67 год.).

h_e = 0,5·3,4 – 1,0 = 0,7

U_н = 0,7/0,67 = 1,04 м/год = 0,0003 м/с

Фактична швидкість осадження крапель води в потік висхідної нафти складе

U_ф = U_кап – U_н (7.8)

U_ф = 0,00106 – 0,0003 = 0,00076 м/с