Расчёт сепаратора на пропускную способность по газу, поступающего в первую ступень сепаратора, определяется по формуле:
Количество газа оставшегося в растворённом состоянии в нефти VР и поступающего из первой ступени во вторую определяется по формуле:
Дебит свободного газа, отсепарированного в первой ступени будет равен:
Дебит свободного газа отсепарированного во второй ступени будет равен:
количество отсепарированного газа составит:
где a - коэффициент растворимости газа в нефти при температуре и давлении в сепараторе; Р1, Р2, Рn – давление в первой, второй и n-ой ступенях сепаратора.
Расчёт вертикального гравитационного сепаратора по газу. Выпадение капелек и твёрдых частиц из газа в гравитационном сепараторе происходит в основном по двум причинам: вследствие резкого снижения скорости газового потока и вследствие разности в плотностях газовой и жидкой (твёрдой) фаз.
Скорость подъёма газа в вертикальном сепараторе, м/с с учётом рабочих условий определяется выражением:
где V – дебит газа при нормальных условиях, z – коэффициент, учитывающий отклонение реальных газов от идеального при давлении в сепараторе.
Скорость осаждения капельки жидкости (твёрдых частиц), имеющей форму шара, можно определять по формуле Стокса:
где VЧ – скорость осаждения частицы, м/с; d – диаметр осаждаемой частицы (принимается равным 10-4м); nГ – кинематическая вязкость газа в условиях сепаратора.
где VO – скорость осаждения частицы.
Если за положительное направление принимается направление падения частицы в газовом потоке вниз, то её выпадение происходит при скорости:
20. Расчёт сепараторов на прочность.
При работе сепаратора стенки и днище его подвергли действию равномерно распред-го избыт. давления Р. Силы, действующие на днище, стремятся разорвать цилиндр, часть сепаратора по попереч. сечению s2 - s2. Давление на боковые стенки стремится разорвать сосуд по образующим цилиндра s1 - s1. Обозначив соответственно диаметр, длину и толщину стенки сепаратора через Dc, l и d, определим напряжения s1 и s2.
Расчёт:
1) Определение напряжения:
(1)
(2) => (4)
(3)
2) (5) N2 = Nl2 + Nl2 = 2Nl2 = P*D*l (6) (7)
(8)
Опасным является сечение вдоль образующей цилиндра
d -?
(9) j - коэффициент сварных швов (0,95…1)
с – поправка на коррозию
(10) (11)
Расчёт элептических днищ
Толщину элептических днищ определяют по тем же формулам, что и толщину цилиндрической части сепаратора, с той лишь разницей, что в числитель этих формул вводят коэффициент перенапряжения.
где Н – высота выступа цилиндрической части, D - диаметр
jэ – применяется 1,06