124320 (689969), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

6.3 Расчет сборника жидкости

Расчет сборника жидкости сепаратора заключается в определении его расчетного объема и конструктивных размеров. За расчетный принимают объем сборника до верхнего предельного уровня без учета объема днищ.

Расчетный объем

,м³

м³

где -время пребывания жидкости в сборнике сепаратора, мин

Объемный расход жидкости

, м³/с

м³/с

где е₀-содержание жидкости в газе на в ходе в аппарат, см³/м³;

Q_max-максимальный расход газа,м³/с.

Время пребывания жидкости в сборнике сепаратора принимается:

-для непенистых жидкостей- 3мин

-для пенистых жидкостей – в каждом конкретном случае определяется опытным путем с учетом требований технологического процесса.

Расчетная высота (длина) сборника, т.е. длина цилиндрической части

, м

м

где F-площадь смоченного периметра сборника жидкости в сечении, перпендикулярном его оси, м².

м²

где D_в- внутренний диаметр сборника жидкости.

Расчетная длина L_сб совмещенного сборника жидкости сетчатого сепаратора (рисунок 6.2) округляется до ближайшей большей величины кратной 100мм. Принимаем L_сб=1,1 м.

6.4 Расчет технологических штуцеров входа и выхода газа выхода жидкости

Диаметр штуцера входа и выхода газа

, м

м

где W_г-скорость газа в штуцере, м/с. Принимается W_г=14,5 м/с.

Диаметр штуцера (внутренний) выхода жидкости

, м

м

где W_ж-1,0 2,0-скорость жидкости в штуцере.

Расчетный диаметр штуцера округляется до ближайшего большего из ряда условных диметров, при этом диаметр штуцера выхода жидкости рекомендуется принимать не менее d_у=50мм. Принимаем d_ж=0,05 м.

6.5 Расчет сливных труб

При расчете необходимой площади слива сливных труб количество жидкости, попадающей в сборник жидкости сепаратора по сливным трубам.

, м³/с

м³/с

Диаметр сливной трубы

, м

м

где W_сл 0,25м/с – скорость слив;

n 2 – число труб слива.

Расчетный внутренний диаметр округляется до ближайшего большего из ряда стандартных диаметров труб, но не менее d=40мм. Принимаем d_сл=0,04 м.

Рисунок 6.2 Эскиз вертикального сборника жидкости

6.6 Конструктивные требования к отдельным элементам сепараторов и расчет размеров технологических зон

Материал сепарационной и коагулирующей насадок сетка-рукав

ТУ 14-4-681-76, ТУ 26-02-354-76.

Объемная масса насадок – 200-250 кг/м³.

Насадка может быть цельной или секционной. В цельной насадке сетка-рукав сворачивается в спираль, высота насадки – 100мм. В секции сетка-рукав укладывается слоями (70 слоев) поочередно вдоль и поперек, высота секции 150мм.

Площадь элементов решетки сетчатой насадки должна составлять не более 5% от ее общей площадки.

Диаметр коагулятора

, м

м

Расстояние от штуцера выхода газа до насадки

, м

м

Расстояние от сетчатой насадки до верхней кромки обечайки коагулятора

, м

Расстояние от нижней кромки обечайки коагулятора до защитного листа сборника жидкости

, м

м

Высота обечайки коагулятора

, м

м

Смещение штуцера входа газа от радиального положения

, м

м

6.7 Построение зависимостей, определяющих технологические возможности сепаратора

Строится график . Для построения графика необходимо определить действительные максимальную Q_max.д. и минимальную Q_min.д. производительности для необходимого и достаточного числа значений давления в интервале от P_max до P_min при расчетной температуре

, м³/сут.

Действительная площадь сетчатой насадки (по принятым конструктивным размерам):

, м²

, м²

где f – превышение площади элементов опорной решетки сверх 5% от общей площади насадки.

Таблица 6.1 – результаты расчетов для различных величин давлений

Рисунок 6.3 График зависимости производительности аппарата от давления

6.8 Гидравлический расчет

Задача гидравлического расчета – определение гидравлического сопротивления сепаратора и высоты гидрозатвора сливных труб.

6.8.1 Гидравлические потери должны удовлетворять условию

,

где [ ] - допустимое гидравлическое сопротивление, МПа, [ ]=0,03 МПа.

Гидравлическое сопротивление сетчатых газосепараторов

,МПа

где α =1,1 – коэффициент неучтенных потерь.

Сопротивление рассчитываемого элемента

,МПа

Величины коэффициентов гидравлического сопротивления ξ_i приведены в таблице 6.2.

Таблица 6.2 – Коэффициент гидравлического сопротивления

Сопротивление штуцера входа и выхода газа

МПа.

Сопротивление сетчатой насадки

МПа,

где W_н = q_г/F_н = 0,171/0,269 = 0,64 м/с.

Сопротивление коагулятора

МПа,

где W_к = q_г/F_к =0,171/0,138 = 1,2 м/с.

Находим

МПа.

Имеем

.

Условие выполняется.

6.8.2 Высота гидрозатвора сливных труб (рисунок 6.2)

,м

м,

где η =1,3-1,5 – коэффициент пульсации.

При этом должны соблюдаться условия:

,м

,

где Н – расстояние от верхнего обреза сливной трубы до верхнего предельного уровня жидкости в сепараторе, м, Н=0,6м.

6.9 Соответствие действительного диапазона работы сепаратора по газу и жидкости заданному

6.9.1 Условия соответствия по производительности

,

23960 м³/сут > 19627 м³/сут

где Q_max.д – действительная максимальная производительность сепаратора по газу, м³/сут

Q_max.зад – заданная максимальная производительность сепаратора по газу, м³/сут.

6.9.2 Условие соответствия штуцеров входа и выхода газа

Величина действительной скорости газа в штуцерах должна лежать в области допускаемых скоростей.

,м/с

м/с.

6.9.3 Соответствие действительного диапазона работы сепаратора по жидкости

.

Рабочий объем сборника жидкости

,м³

м³,

где F - площадь смоченного периметра, м²;

L_сб. - длина цилиндрической части сборника жидкости, м.

Имеем

.

Скорость жидкости в сливных трубах должна быть

м/с

Действительная скорость слива

,м/с

м/с.

Условие выполняется

0,18 м/с<0,25м/с

6.10 Определяем эффективность сепарации

, % [6]

где Э – эффективность сепарации, %;

q¹₂ - содержание капельной взвеси на выходе, г/м³;

q¹₁ - содержание жидкости на входе в сепаратор, г/м³.

, %

2. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сепарация газа должна обеспечивать наибольшее сохранение тяжелых компонентов в жидкой фазе. Газ рекомендуется в наибольшей степени утилизировать на месте добычи на технологические, хозяйственно-бытовые нужды, выработку электро- и тепловой энергии [6].

В данном курсовом проекте рассмотрен сетчатый сепаратор, предназначенный для окончательной тонкой очистки попутного нефтяного газа от жидкости (конденсата, ингибитора гидратообразования, воды) в промысловых установках подготовки газа к транспорту, подземных хранилищах, а также на газо- и нефтеперерабатывающих заводах и приведен его расчет.

В результате расчетов мы получили конструктивные размеры отдельных частей сепаратора. В частности диаметр сетчатой насадки в D=0,245 м, длина совмещенного сборника жидкости сетчатого сепаратора L_сб=1,1 м, диаметр штуцера выхода жидкости принимаем d_ж=0,05 м.

Из графика видим, что с увеличением давления производительность увеличивается, однако оптимальным является давление 0,6 МПа, т.к. при дальнейшем его увеличении резко возрастают гидравлические потери, что ведет к понижению эффективности работы сепаратора.

Из расчета видим, что все условия выполняются. Расчетный КПД сепаратора составляет 99,375 %, что указывает на оптимально подобранные конструктивные параметры.

ЛИТЕРАТУРА

1. Годовой отчёт о деятельности НГДП «Барсуковнефть» за 2005 год.

2. Отчёты отдела разработки– ОАО «РН-Пурнефтегаз». Губкинский, 2000 – 2006гг.

3. Акульшин А.И., Бойко В.С. и др. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин. – М., Недра, 1989г.

4. Муравьев В.М. Справочник мастера по добыче нефти. – М.,Недра, 1975г.

5. Чеботарев В.В. Расчеты основных технологических процессов при сборе и подготовке скважинной продукции Учебное пособие. 2-е изд. –Уфа, УГНТУ, 2001г.

6. Справочное пособие «РН-Пурнефтегаз».- Губкинский, 2000 – 2006гг.

Характеристики

Список файлов курсовой работы