Вопрос 3.15: Расчет вертикального гравитационного сепаратора по газу

Выпадение капелек и твердых частиц из газа в гравитационном сепараторе происходит в основном по двум причинам: вследствие резкого снижения скорости газового потока и разности плотности газовой и жидкой фазы.

Для эффективной сепарации необходимо, чтобы расчетная скорость движения газового потока в се­параторе была меньше скорости осаждения жидких и твердых частиц, движущихся под действием силы тяжести во встречном потоке газа, т. е. v_r < v₄. Скорость подъема газа в вертикальном сепараторе (м/с) с учетом рабочих условий определяется из выражения:

(3.1)

где G₀ - дебит газа при нормальных условиях (Р_о = 0,1 МПа, Т₀ = 273 К); s = D/4; D - внутренний диаметр сепаратора, м; Р - давление в сепараторе, Па; Т - абсолютная температура в сепараторе, К; z - ко­эффициент, учитывающий отклонение реальных газов от идеального при давлении в сепараторе.

Скорость осаждения капельки жидкости можно определять по формуле Стокса:

(3.2)

где d - расчетный диаметр частицы, м; р_н и р_г - соответственно плотность нефти и газа в услови­ях сепаратора, кг/м³; g - ускорение свободного падения, м/с²; v, и - соответственно кинематическая и динамическая вязкость газа в условиях сепаратора, м²/с и Па*с.

Если за положительное направление принимается направление падения частицы в газовом потоке вниз, то она выпадает при скорости v_B = u_ч - v, > 0. На практике при расчетах принимается u_ч = l,2*v_r. Подставив сюда значения u_ч и v_r из формул (3.1) и (3.2), получим

(3.3)

По формуле (3.3) можно определить пропускную способность вертикального сепаратора, если за­даться диаметром капелек жидкости d или диаметром сепаратора D при известных Р, Т, _н и v_г.

Дата добавления: 2014-01-14