Сұйықтың тұтқырлығынан

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 10 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ ҒЫЛЫМ ЖӘНЕ БІЛІМ МИНИСТРЛІГІ

Қ.И.Сәтбаев атындағы Қазақ Ұлттық Техникалық Университеті

МГКОИжП кафедрасы

Семестрлік жұмыс
Тақырыптары:
1.Сұйық пен газ сепараторының өткізу қабілеттілігінің есебі
2.Құбырлардың гидравликалық есебі

Қабылдаған оқытушы:
Насибуллин Б.

Орындаған ГН-99-1 тобының
студенті:Борамбаев М.М.

АЛМАТЫ 2003

ЖОСПАР
1. Сұйық пен газ сепараторының өткізу қабілеттілігінің есебі 2
1.1 Теориялық бөлім 2
1.2 Вертикалды гравитациялы газ сепаратор есебінің әдісі 3
1.3 Вертикалды гравитациялы сұйық сепаратор есебінің әдісі 4
1.4 Есеп 5
2 Құбырлардың гидравликалық есебі 6
2.1 Теориялық бөлім 6
2.2 Құбырлардың гидравликалық есептеу әдісі 7
2.3 Есеп 9

Сұйық пен газ сепараторының өткізу қабілеттілігінің есебі

1 Теориялық бөлім

Кез-келген мұнай-газ сепараторының жұмысына келесі факторлар әсер
етеді:
• Мұнайдың физика-химиялық қасиеттері. Тығыздығы үлкен тұтқырлы мұнайда
және мұнайдың эмульсиясында газдың көпіршіктері сұйықтан бөлінеді де
ақырын жоғары қарай көтеріледі. Осындай сепараторлардың өткізу
қабілеті өте төмен болады да, ал, сұйықтың көмегімен көтерілетін газ
көпіршіктерінің мөлшері көп болады.
• Сепартордағы мұнай деңгейінің көтерілу жылдамдығы. Сепараторға
қосылған ұңғы өнімдерінің көтерілу жылдамдығы үлкен болады. Осыдан газ
көпіршіктерінің көтерілуі сұйықтың көтерілуінен қалып отырады да,
сепаратордан мұнай ағынымен қозғалады. Осыған байланысты газ
фазасындағы мұнай тамшылары мұнай деңгейінен қалып отырып,
сепаратордан тыс шығып кетеді де, мұнай сепарациясы нашар болады.
• Сепаратордағы қысым және мұнай температурасы. Сепаратордағы қысым
үлкен болған сайын газ тығыздығы үлкен болады. Сол себептен мұнайдағы
газ көпіршіктерінің көтерілу жылдамдығы және газ ағысындағы мұнай
тамшылар түсу жылдамдығы аз болады. Осының салдарынан сепаратор жұмысы
нашарлайды. Сепаратор температурасының жоғарлауы мұнайдың тұтқырлығын
азайтады да, мүнай мен газдың бөлінуі жақсара түседі.
• Мұнайдың көбіктенуіне қабілеттігі және көбіктің жылдамдығы.
Көбіктенетін мұнай өте қиын бөлінеді және қазіргі кезде сепараторлар
жылдамдығы көбіктер бойынша тиімді шара жоқ.
• Қондырғының ішкі конструкциялық элементтері. Олар әр түрлі болады да
сепарация процесінде өте маңызды роль атқарады.
• Мұнайдың сулануы.Мұнайда судың болуы берік эмульсияның пайда болуына
әкеледі.
Жоғарыда келтірілгендерге байланысты сепаратордың өткізу қабілетіне
көптеген факторлар әсер ететінін және сол факторларды ескеріп, реттеу
қиынға түсетінін көруге болады.

2 Вертикалды гравитациялы газ сепаратор есебінің әдісі

Гравитациялы принципімен жұмыс істейтін сепараторларда газ ағынындағы
тамшылы сұйығының тұнуы ауырлық күшінің әсерінен болады. Тамшылы сұйықтан
газдың тазаруының және тамшылардың ауырлап, төмен түсуыінің жоғарғы кезеңі
сепаратордағы газ ағыны қозғалуының есепті жылдамдығы газ ағынында ауырлық
күшінің әсерінен қозғалатын сұйық және қатты бөлшектердің тұну
жылдамдықтарынан аз болған кезде жүзеге асады.
WгW (1)
Мұндағы:
Wг - сепарацияның термодинамикалық шарттардағы берілгендер бойынша
қондырғыдағы газ ағынының кіру жылдамдығы,мс;
W - тамшылы сұйықтың тұну кезіндегі орташа жылдамдығы,мс;
Қондырғы диаметрін және шығынын біле отырып , қысым мен
температураны ескере отырып вертикалды сепаратордағы газ ағынының кіру
жылдамдығын мына формуламен есептеуге болады:
(2)
Мұндағы:
Vo – қалыпты жағдайдағы газ көлемдік мөлшері (Po=0.1013МПа,To=273)
- сепаратор қимасының ауданы, м2;
D – сепаратор диаметрі ,м;
P – сепаратор температурасы , МПа;
Т – сепаратор температурасы , К;
Z – Идеал газдан реал газға ауытқу қасиеттерін есепке алатын сығу
коеффициенті;
86400 – тәуліктегі секунд мөлшері.
(2) – ші формуладан мынаны аламыз:
Wг=5.47 10-3 (3)
Газ ағынындағы тамшылы сұйықтың және қатты бөлшектердің тұну
жылдамдығын есептеу кезінде келесілерді қабылдауға болады:
1) Бөлшек шар тәрізді формада болады;
2) Газ қозғалысы қабылданған болады, газ ағынының кіру жылдамдығы
сепаратордың кез-келген нүктесінде тұрақты;
3) Газ ағынындағы бөлшектердің қозғалысы еркін түрде олар бір-
бірімен соқтығыспайды.
Жоғарыда айтылған қабылданатын шар тәрізді формадағы бөлшектердің
жылдамдығын Стокс формуласымен анықтауға болатынын көреміз:
(4)
Мұндағы:
W – газ ағынындағы бөлшектердің тұну жылдамдығы,мс;
D – бөлшектің есептік диаметрі, м;
rс және rг - сепарациядағы қысым мен темпертура кезіндегі сұйықтың
және газдың тығыздықтары, м2с;
mг - сепарациядағы қысым мен темпертура кезіндегі динамикалық
тұтқырлық, Пас;
Кей жағдайларда кинематикалық тұтқырлықты қолдану керек болғандағы
формула мынадай түрге келеді:
(5)
Мұндағы:
nг – сепаратордағы қысым мен температура кезіндегі газдан
кинематикалық тұтқырлық, м2с.
W=1.2Wг (6)
(6) – шы формулаға (3)-ші және (5)-ші формулаларды қойып
түрлендіреміз:
=1.2 5.47 10-3 (7)
Немесе сандық түрлендіруден мынаны аламыз:
немесе (8)
Осы формуланы қолдана отырып газ бойынша өткізу қабілеттігін
есептегенде барлық сұйықтар және газ сұйықты қоспаның қатты бөлшектері
қондырғысының жинау бөлігіне тұнады деп қабылдауға болады.

3 Вертикалды гравитациялы сұйық сепаратор есебінің әдісі

Сұйық сепараторының өткізу қабілетін бақылауда мұнай
сепараторының газ көпіршіктерін өткізу қабілеті нолге тең екені
анықталды. Негізі сұйықпен аралас келетін газ көпіршіктері келесі
факторлардан тәуелді:
1) Сұйықтың тұтқырлығынан;
2) Сепарациялы қондырғырғыдағы қысымнан;
3) Сепаратордағы сұйықтың көтерілу деңгейінің жылдамдығы.
Сұйық сепарациялы қондырғысының есептері сұйық деңгейінің көтерілу
жылдамдығы газ көпіршіктерінің сұйық бетіне қалқып шығу жылдамдығынан аз
екен көрсетеді.
WжWг (9)
Газ көпіршіктерінің сұйық бетіне қалқып шығуын Стокс формуласымен
есептеуге болады.
(10)
Мұндағы:
Dг – сұйық бетіне қалқып шығатын газ көпіршіктерінің есепті диаметрі.
Сепарация жағдайындағы газ тығыздығы мына формуламен анықталады:
(11)
Мұндағы:
rо – қалыпты жағдайдағы газ тығыздығы, кгм3.
Сепаратордағы сұйық деңгейінің көтерілу жылдамдығын qc көлемдік шығымға
және F- сепаратордың көлденең қимасының ауданына байланысты болады да,
былай жазылады:

(9)-шы формула қатынасын ескере отырып, былай жазуға болады:
(12)
(13)
Сандық түрлендірулерден кейін
(14)

4 Есеп

Берілгендері:
D=1.2 м вертикалды гравитациялы сепараторға орташа dм=24 мкм диаметрлі
мұнай тамшылы және тұтқырлығы mм=11 мПа·с мұнай-газды қоспа келіп кіреді.
Сепаратор қысымы P=1.6 МПа, температурасы Т=293 K. Мұнайдың көлемдік
шығыны qм=180 м3тәу, мұнай тығыздығы rм=840 кгм3. Қалыпты жағдайдағы
газдың тығыздығы ro =1.24 кгм3, газ тұтқырлығы mг=19 мкПа·с, берілген
жағдайдағы сығу коэффициенті z=0.98.
Газ ағысындағы мұнай тамшыларының тұну жылдамдығын, сепаратордағы
сұйық деңгейінің көтерілу жылдамдығын, қондырғының газды өткізу қабілетін
және газ көпіршіктерінің диаметрі сұйықтың бетіне қалқып шығуын анықтау
керек.

Шешімі:
кгм3
Газ ағынындағы мұнай тамшыларының тұну жылдамдығын мына Стокс
формуламен анықтау керек:
мс
Газ ағынының кіру жылдамдығын мына (6)-шы формуламен анықтаймыз:
мс
Онда газдың жылдамдық есебін ескере отырып берілген диаметр бойынша
сепаратордың тәуліктік өнімділігін мына (3)-ші формуламен анықталады:
м3тәу
Газ бойынша сепаратордың өткізу қабілетін мына (8)-ші формуламен
тексереміз:
м3тәу
Сепаратордың берілген түрі газ сепараторының өнімділігін қамтамасыз
етеді.
Сұйық сепараторының есебін сұйық деңгейінің көтерілу кезіндегі газ
көпіршіктерінің толығымен қалқып шығу жағдайындағы өткізу қабілетін
тексерумен аяқтау керек.
Ең алдымен сепаратордағы сұйықтың көтерілу жылдамдығын мына (12)
формуламен анықтаймыз:
мс
Сепаратордың негізгі жұмыс жағжадайын пайдалана отырып, сұйықтағы газ
көпіршіктерінің қалқып шығу жылдамдығын анықтаймыз:
W=1.2Wг =1.2·0.00184=0.00221 мс
Содан кейін газ көпіршіктерінің диаметрін Стокс формуласымен анықтаймыз:
м

Сұйық сепараторының өткізу қабілетін газ көпіршіктерінің өлшемін
ескере отырып мына ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.