Расчет устройства профилактики накопления межфазного слоя (смесителя) .

Исходные данные:

- расход сырья в устройство профилактики L₀=4262 м³/сут = 0,05 м³/с;

-Скорость в сопле 7 принимается методом подбора равной W_внэ= 10 м/с;

- высота слоя обезвоживаемой нефти в РВС над сечением х-х Н_cл= 5 м;

- плотность нефти ρ_н =911 кг/м³;

- плотность водной фазы ρ_в =1098 кг/м³;

- плотность водонефтяной эмульсии ρ_внэ =1041 кг/м³;

Цель расчета: «Определение объема межфазного слоя, поступающего в смеситель для перемешивания с сырьем и основных размеров самого смесителя».

Расчет проводится в следующей последовательности.

1.Определяется условный диаметр сопла ввода ВНЭ в смеситель, d_c

Из уравнения расхода L₀=F×W_внэ = находится диаметр сопла 0,08 м.

2. Определяется скорость эжектирования (подсасывания) межфазного слоя в смеситель через кольцевое пространство 6.

Для этой цели составляется уравнение Бернулли в сечении х-х.

Полная энергия сырья (ВНЭ), при поступлении в сопло 7 равно

Р = = , (5)

где:

W_внэ- линейная скоростьВНЭ в сопле 7;

W_мс –скорость эжектирования межфазного слоя;

r_мс - плотность межфазного слоя, принимаем равным 1000 кг/м³;

толщина слоя обезвоживаемой нефти над уровнем сечения х-х.

Подставляя значения параметров в уравнение (5) находится, что

, откуда W_мс =1,4 м/с

Выбранная скорость W_внэ величиной 10 м/c отвечает внутреннему диаметру сопла 7 диаметром

(6)

d_c = .

Примем внутренний диаметр горловины смесителя равным d_г =150 мм, а наружный диаметр сопла d_cн = 90 мм. Тогда при скорости эжектирования межфазного слоя 1,4 м/с объем эжектирования межфазного слоя в смеситель окажется равным

(7)

=0,014 м³/с или 50,4 м³/ч, что составляет 28 % от объема поступающей в РВС ВНЭ.

С целью успешного ведения процесса рекомендуются следующие конструктивные параметры смесителя.

1.Свободное сечение решетки 3 принимается равной 75 %. При этом зазор щели должен быть меньше эквивалентного диаметра элемента подвижной насадки 4.

2. В качестве элементов подвижной насадки 4 принимаются кольца, изготовленные, например, из стальных труб, у которых диаметр равен высоте, т.е. они представляют из себя кольца Рашига. При этом эквивалентный диаметр элементов насадки должен отвечать условию Масса одного элемента начадки 35-38 г.

3.Статическая высота насадки в перфорированном диффузоре 1 должна быть на уровне H_cm= 150 – 500 мм.

4. Свободное сечение перфорации диффузора составляет также, как и в решетки 3, не менее 75 %.

5. Высота смесителя от решетки 3 до крышки 2 принимается равной

Н_см= (3-3,5)Н_сm (6)

6. Угол раскрытия диффузора определяется из соотношения

tg a=0,577 (7)

7. Диаметры патрубков ввода ВНЭ в РВС, вывода обезвоженной нефти и водной фазы, межфазного слоя, дренажных линий подбираются из следующих условий:

- скорость ВНЭ, межфазного слоя и обезвоженной нефти в трубе - 0,5 м/с;

- скорость водной фазы – 2, 0 м/с.

7. Диаметры труб коллекторов отбора межфазного слоя и водной фазы принимаются равными более диаметров патрубков вывода в 1,5 раза, а сечения отверстий в них для отбора жидкости подбираются таким образом, чтобы скорость отбора была не более 0,1 м/с.

8. Высота расположения указанных коллекторов выбирается проектировщиком исходя из условий технического задания.

В результате конструктивное оформление внутренней начинки РВС ориентировочно оказывается такой, как показано на рис. 3.

Разработчик проекта должен самостоятельно объяснить и описать цель применения каждого из узлов внутренней начинки РВС, рис. 3.

Пояснительная записка должна завершаться заключением, например:

Таким образом, разработанный РВС для обезвоживания нефти по технологическим и гидродинамическим параметрам отвечает заданию на курсовой проект. С целью повышения эффективности ее работы в нем предусмотрены «Устройство отбора обезвоженной нефти, разработанный в полном соответствии с изобретением № 1233900, автор Шаймарданов В.Х. и устройство профилактики накопления межфазного слоя в отстойниках обезвоживания нефти.

Приложение3.

Дата добавления: 2015-07-08