Neft va gaz

Gaz separatorini hisoblash
Ushbu hisob-kitobning maqsadi - berilgan rivojlanish shartlari bilan texnologik jarayonni amalga oshirishga qodir bo'lgan separatorlarning geometrik o'lchamlarini aniqlash. Geometrik o'lchamlarni hisoblash ishlab chiqaruvchi tomonidan ishlab chiqarilgan ajratgichlarning narxini aniqlash uchun zarur.
Gaz to'rlari, panjurli va markazdan qochma sozlanishi separatorlarni texnologik hisoblashning maqsad va vazifalari.
Gaz separatorlarini texnologik hisoblash ishning ikki qismini o'z ichiga oladi:
texnologik hisoblash uchun dastlabki ma'lumotlarni to'plash va asoslash;
dizayn yoki tekshirish hisobi.
Dizayn hisobi, qoida tariqasida, gaz separatorining yangi standart o'lchamini ishlab chiqishda amalga oshiriladi va quyidagi bo'limlarni o'z ichiga oladi:
tanlash, hisoblash shartlari;
ajratuvchi elementlarni hisoblash (separator diametri, to'g'ridan-to'g'ri oqim markazdan qochma elementlarning soni, armatura o'lchamlari, drenaj quvurlari va boshqalar);
gaz separatorining texnologik imkoniyatlarini aniqlaydigan bog'liqliklarni qurish;
texnologik zonalarning o'lchamlarini hisoblash;
gidravlik hisoblash.
Tasdiqlash hisob-kitobi aniq belgilangan ish sharoitlari uchun mavjud ajratuvchi o'lchamidan foydalanish imkoniyatini aniqlashda amalga oshiriladi va bo'limlardan iborat:
hisoblash shartlarini tanlash;
ajratgichning berilgan rejimga samarali ishlashi chegaralari diapazonini tekshirish;
gidravlik hisoblash.
Shuni ta'kidlash kerakki, loyihalash va tekshirish hisob-kitoblarida loyihalash va tekshirish hisob-kitoblarining "hisoblash shartlarini tanlash", "gidravlik hisoblash" bo'limlari bir xil.
Ajratish uskunalarini texnologik hisoblash tartibi va metodikasi.
Hisoblash uchun dastlabki ma'lumotlar:
a) unumdorlik va uning tebranishlari - Qnom, Qmax, Qmin;
b) ish bosimi, ya'ni. ortiqcha ajratish bosimi va uning tebranishlari. Ish paytida ish bosimini o'zgartirish mumkin bo'lgan tizimlarda (masalan, dala gazini tozalash) ishning dastlabki va oxirgi davrlari uchun bosim qiymatini bilish kerak - Rmax, Rmin;
v) ajratish harorati va uning tebranishlari - Tmax, Tmin;
d) gazdagi suyuqlikning dastlabki miqdori e0 ga teng;
e) gaz va suyuqlikning chegara sharoitida xossalari, ya'ni. Pmax, Pmin va Tmax, Tmin da;
f) ish parametrlari (bosim va harorat) oralig'ida gaz va suyuqlikning fizik xususiyatlari (har bir komponent uchun aralashmaydigan suyuqliklar uchun). Agar gaz va suyuqlikning fizik xossalari ko'rsatilmagan bo'lsa, ular berilgan tarkibga ko'ra hisoblash yo'li bilan aniqlanadi:
gazning zichligi quyidagi formula bo'yicha aniqlanadi:
(1)

Loyiha sharoitida gaz zichligi quyidagi ko'rinishdagi ifodadan aniqlanadi:

(2)

Gazning siqilish koeffitsienti quyidagi ketma-ketlikda aniqlanadi:

past bosim:
(3)

pasaytirilgan harorat:

(3)

suyuqlik zichligi, r Vt;

interfeysdagi sirt taranglik koeffitsienti, s.
g) ruxsat etilgan gidravlik qarshilik - ;
Ajratish uskunasini hisoblash shartlarini tanlash.
Ajratish uskunalari texnologik parametrlarni keng diapazonda o'zgartirish mumkin bo'lgan tizimlarda ishlaydi.
Loyihalash va tekshirish hisob-kitoblarini amalga oshirish shartlarini tanlashda quyidagi qoidalarga amal qilish kerak:
a) bosim va haroratni o'zgartirganda, ajratgichni hisoblash nisbati minimal qiymatga ega bo'lgan sharoitlar uchun bosimlarda amalga oshiriladi. Ajratuvchini hisoblashda ajratish elementining hisoblangan maydoni maksimal qiymatga ega bo'lgan sharoitlarda amalga oshiriladi.;
b) gaz yoki suyuqlikning hajmli oqim tezligini o'zgartirganda, hisoblangan qiymat sifatida gaz yoki suyuqlik oqimining maksimal qiymati olinadi;
v) asbob-uskunalar bir-biriga aralashmaydigan suyuqliklarda ishlaganda, hisob-kitob suyuqlikning xossalarini hisobga olgan holda amalga oshiriladi, ular uchun mahsulot kichikroq qiymatga ega.
To'rli, panjurli, markazdan qochma gaz separatorlari (loyihaviy hisoblash).
Ajratish elementini hisoblash.
Ajratish elementini hisoblash uning taxminiy maydoni va dizayn o'lchamlarini aniqlashdan iborat.
Taxminiy maydon.
To'rli nozul uchun hisoblangan maydon uning harakatlanuvchi oqim yo'nalishiga perpendikulyar bo'lgan kesimdagi maydonidir.
Panjara ko'krak uchun hisoblangan maydon a - a bo'limidagi kanallarning umumiy maydonidir (B2-rasm, B ilovasi).
Santrifüj sozlanishi separator (CRS) uchun hisoblangan maydon ajratuvchi tanasining maydoni hisoblanadi.
Hisoblangan maydon quyidagi shaklning ifodasi bo'yicha aniqlanadi:



Gazning hajmli oqim tezligi quyidagi ko'rinishda aniqlanadi:


(4)

Kritik oqim tezligi quyidagi ifoda bilan aniqlanadi:

(5)

To'r va panjurli ajratgichlar uchun yuqori haroratni hisobga oladigan koeffitsient . Ishlash haroratining qiymatiga qarab markazdan qochma sozlanishi separator uchun koeffitsientning qiymati 2-jadvalda keltirilgan.

Yuqori haroratni hisobga olgan holda koeffitsient qiymatlari

Oqim harorati, K (°C)	Koeffitsient
323 gacha (50)	1.0
348 (75)	1.1
373 (100)	1.2

To'rli va panjurli ajratgichlar uchun koeffitsient quyidagi shaklning ifodasi bo'yicha hisoblanadi:

(6)
Qiymat bilan , koeffitsient B 3-rasmda ko'rsatilgan grafik bog'liqlik bilan aniqlanadi (B ilovasi).
Santrifüj sozlanishi separator uchun koeffitsient ruxsat etilgan tarkib ichida bo'ladi .
To'rli, panjurli va markazdan qochma sozlanishi ajratgichlar uchun K koeffitsientining qiymatlari B 4, B 5, B 6 (ilova B) bo'yicha aniqlanadi. Santrifüj sozlanishi ajratgichning vertikal to'rli ko'krak qafasining hisoblangan maydoni (18) formula bo'yicha hisoblanadi. Bunday holda, gaz hajmining oqimi separator orqali o'tadigan maksimal gaz hajmining 10% ni tashkil qiladi. Vertikal to'rli nozul uchun K koeffitsientining bosimga grafik bog'liqligi B 7-rasmda ko'rsatilgan (B ilovasi).
Ajratish elementining strukturaviy o'lchamlari (ko'krak)
Gaz ajratgichning ajratish elementlarining strukturaviy o'lchamlarini hisoblash quyidagi ketma-ketlikda amalga oshiriladi:
a) to'rli shtutserning diametri va markazdan qochma sozlanishi ajratgich quyidagi ko'rinishdagi ifodadan aniqlanadi:


(7)

Olingan hisoblangan diametr GOST 9617 - 76 ga muvofiq diapazondan eng yaqin kattaroq qiymatgacha yaxlitlanadi, ularning qiymatlari 3-jadvalda keltirilgan.

3-jadval - Diametr qiymatlari

Indeks	GOST 9617 bo'yicha diametrlar -76, м
Santrifüj sozlanishi ajratuvchi	0,179	0,245	0,374
To'rli nozul	-	0,550	0,800

b) hisoblangan qismdagi halqali louvre ko'krak diametri (ikki darajali nozul uchun - pastki qavatning kesimi bo'ylab) quyidagi shaklning ifodasi bo'yicha aniqlanadi:


(8)

qadoqlash sathlari soni qayerda ;

= 0,42; 0,52 - panjurli varaqning ish balandligi.
Ko'krakning tashqi diametri (ikki darajali nozul uchun - pastki qavatning kesimi bo'ylab) quyidagi shaklning ifodasi bo'yicha aniqlanadi:


(9)
Ko'krakning hisoblangan tashqi diametri parametrik seriyadan eng yaqin kattaroq qiymatga yaxlitlanadi - 0,8; 1.1; 1.2; 1.4; 1.6.
Tashqi diametri 0,8 dan kam va 1,6 dan ortiq bo'lgan katakchalar yangi louvr profilini oqlash uchun bir qator eksperimental ishlanmalarning bir qismidir.
c) markazdan qochma sozlanishi separator uchun vertikal to'rli nozul.
Santrifüj sozlanishi ajratgich uchun vertikal to'rli ko'krakning strukturaviy o'lchamlari suyuqlik kollektorining diametrini aniqlash bilan bir vaqtda hisoblanadi.
Barcha turdagi gaz separatorlari uchun suyuqlik kollektorining strukturaviy o'lchamlarini hisoblash.
Barcha turdagi gaz ajratgichlari uchun suyuqlik kollektorini hisoblash uning taxminiy hajmini va dizayn o'lchamlarini aniqlashdan iborat. Yig'ishning taxminiy hajmi uchun uning hajmini tubining hajmini hisobga olmagan holda yuqori chegara darajasiga qadar oling.
Suyuqlik kollektorining hisoblangan hajmi quyidagi shakl ifodasi bilan hisoblanadi:


(10)

Bu holda suyuqlikning hajmli oqim tezligi quyidagi shakl ifodasi bilan hisoblanadi:

(11)

Gaz ajratgich kollektsiyasida suyuqlikning turish vaqti olinadi:

ko'pikli bo'lmagan suyuqliklar uchun - min;
ko'pikli suyuqliklar uchun - har bir aniq holatda, quduq mahsulotlarini tayyorlash uchun texnologik jarayonning talablarini hisobga olgan holda empirik tarzda aniqlanadi.
Kollektorning hisoblangan balandligi (yoki uzunligi), ya'ni silindrsimon qismining uzunligi quyidagi shaklning ifodasi bo'yicha hisoblanadi:


(12)

Bu erda F - suyuqlik kollektorining uning o'qiga perpendikulyar bo'lgan qismidagi namlangan perimetri maydoni, m2.

B 8-rasmda (B ilovasi) ko'rsatilgan vertikal suyuqlik kollektori uchun suyuqlik kollektorining o'z o'qiga perpendikulyar kesimdagi namlangan perimetri quyidagi shakl ifodasi bilan hisoblanadi :


(13)

B 9-rasmda (B ilovasi) ko'rsatilgan gorizontal suyuqlik kollektori uchun suyuqlik kollektorining uning o'qiga perpendikulyar kesimdagi namlangan perimetri quyidagi shakl ifodasi bilan hisoblanadi.

(14)

suyuqlik kollektorining ichki diametri qayerda , m.

Masofaviy suyuqlik kollektori uchun uning ichki diametri dizayn nuqtai nazaridan tanlanadi.
Rezervuarni suyuqlik bilan to'ldirishning maqbul darajasi taxminan .
Santrifüj sozlanishi separator uchun namlangan maydon F va kollektorning ichki diametri quyidagi holatlarni hisobga olgan holda aniqlanadi:
vertikal to'rli nozul kollektsiyasiga joylashtirish;
gaz ajratgich korpusi va yuqori chegara darajasi orasidagi bo'shliqqa muvofiqligi (B-rasm 10-ilova B).


(15)

hisoblangan uzunligi ning eng yaqin katta karraligacha yaxlitlanadi 100 мм.

suyuqlik chiqishi uchun texnologik armaturalarni hisoblash .
Tabiiy gazning kirish va chiqish moslamasining diametrini aniqlash quyidagi shakl formulasi bo'yicha amalga oshiriladi:


(16)

bu erda qg - hajmli gaz oqimi tezligi, m3 / kun;

Wg - fittingdagi gaz harakatining tezligi, B 11-rasmda (B ilovasi) ko'rsatilgan grafik bog'liqlik bilan aniqlanadi, m / s.
Suyuq chiqish moslamasining ichki diametri quyidagi shakl ifodasi bilan hisoblanadi


(17)

bu erda ql - suyuqlikning hajmli oqim tezligi, m3 / kun;

Wl - chokdagi suyuqlik tezligi (Wl = 1 - 2), m / s.
Fittingning hisoblangan diametri nominal diametrlar sonining eng yaqin kattaligiga qadar yaxlitlanadi, shu bilan birga shuni ta'kidlash kerakki, suyuqlik chiqadigan armatura diametrini kamida du = olish tavsiya etiladi 50 мм.
Drenaj quvurlarini hisoblash
Drenaj quvurlarining kerakli maydonini hisoblashda, drenaj quvurlari orqali ajratuvchi suyuqlik kollektoriga kiradigan suyuqlik miqdori teng bo'lishi kerak .
Ikki qavatli panjurli separatorlarda suyuqlik miqdori quyidagi ifodaga muvofiq yaruslar bo'ylab taqsimlanadi:
(18)

Drenaj trubasining diametri quyidagi shakl ifodasi bilan hisoblanadi:

(19)

bu erda Wsl ≤ 0,25 m/s - suyuqlikni oqizish tezligi;

n ≥ 2 - suyuqlik drenaj quvurlari soni.
Drenaj trubasining hisoblangan ichki diametri bir qator standart quvur diametrlaridan eng yaqin kattaroq qiymatga qadar yaxlitlanadi, lekin du = dan kam emas 40 мм.
Separatorlarning alohida elementlariga konstruktiv talablar va texnologik zonalarning o'lchamlarini hisoblash.
To'rli gaz separatorlari
Ajratish va koagulyatsion nozullarni ishlab chiqarish uchun TU-14-4-681-76 va TU 26-02-354-76 bo'yicha ishlab chiqarilgan to'rli sleeve ishlatiladi.
Ajratish va koagulyatsion nozulning hajmli og'irligi 200 - 250 kg / m3 ni tashkil qiladi. Nozullar ikkita versiyada ishlab chiqariladi - qattiq yoki qismli.
Bir bo'lakli nozulda to'r-yeng spiral shaklida buklanadi va uning balandligi 100 мм.
Seksiyali shtutserda toʻr yenglari navbatma-navbat boʻylab va boʻylab qatlamlarga (70 qatlam) yotqiziladi va uning balandligi 150 мм.
To'rli nozulning panjara elementlarining maydoni uning umumiy maydonining 5% dan oshmasligi kerak.
Gorizontal biriktiruvchi gaz ajratgich (B ilovasining B 12-rasm) quyidagi parametrlar bilan tavsiflanadi:
koagulatorning diametri quyidagi shaklning ifodasi bo'yicha aniqlanadi:


(20)

gaz chiqarish moslamasidan shtutsergacha bo'lgan masofa quyidagi shakl ifodasi bilan aniqlanadi:

(21)

to'rli nozuldan koagulator qobig'ining yuqori chetigacha bo'lgan masofa shaklning ifodasi bo'yicha aniqlanadi:

(22)

Koagulator qobig'ining pastki chetidan suyuqlik kollektorining himoya plitasigacha bo'lgan masofa quyidagi shaklning ifodasi bo'yicha aniqlanadi:

(23)

koagulator qobig'ining balandligi shakl ifodasidan aniqlanadi:

(24)

gaz kirish moslamasining radial holatdan siljishi quyidagi shakl ifodasi bilan aniqlanadi:

(25)

Vertikal birlashtiruvchi gaz ajratgich (B ilovasining B 13-rasm) quyidagi parametrlar bilan tavsiflanadi:

gaz chiqarish moslamasidan shtutsergacha bo'lgan masofa (36) ifodadan aniqlanadi;
ko'krakdan gaz kirish moslamasining o'qigacha bo'lgan masofa quyidagi shakl ifodasi bilan hisoblanadi:


(26)

gaz kirish moslamasidan himoya plitasigacha bo'lgan masofa quyidagi shakl ifodasi bilan aniqlanadi:

(27)

koagulatorning o'lchamlari quyidagi shakl ifodasi bilan hisoblanadi:

(28)

Koagulatordan gaz moslamasigacha bo'lgan masofa quyidagi shakl ifodasi bilan aniqlanadi:

(29)
Luvrli gaz separatorlari

Ko'krak qafasining panjasidagi asosiy o'lchamlar, shakli B 14-rasmda ko'rsatilgan (B ilovasi).

Panjurli gaz ajratgich quyidagi parametrlar bilan tavsiflanadi:
shtutserning yuqori yarusining tashqi diametri quyidagi shakl ifodasi bilan hisoblanadi
(30)

shtutserga gaz kirishidagi qobiqning tashqi diametri quyidagi shakl ifodasi bilan hisoblanadi:

(31)

o'rashning yuqori qatlamiga gaz kirish joyidagi qobiqning diametri quyidagi shaklni ifodalash bilan hisoblanadi:

(32)

Chiqish moslamasidan H1 shtutsergacha bo'lgan masofa (36) formula bo'yicha hisoblanadi.

Birinchi qobiqning balandligi quyidagi ifodadan aniqlanadi:


(33)

Gaz kirish joyidagi qobiqning pastki chetidan himoya plitasigacha bo'lgan masofa quyidagi ifoda bilan aniqlanadi:

(34)

Gaz chiqarish moslamasining radial holatdan siljishi quyidagi ifoda bilan aniqlanadi: