Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Расчет сепаратора нефти


Расчет - сепаратор - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Расчет - сепаратор

Cтраница 1

Расчет сепаратора на прочность и определение остаточного ресурса проведены на основании обследования и использования в расчете минимальной вероятной толщины основных элементов.  [1]

Расчет сепараторов по этой номограмме ведется в следующем порядке.  [3]

Расчет сепаратора должен содержать исходные данные и собственный расчет. Исходные данные и требования выдает заказчик по опросному листу разработчика. Расчет осуществляют для основных сепарационных секций и элементов, корпуса, патрубков подвода и отвода газа и жидкости во всем диапазоне работы аппарата в соответствии с исходными требованиями, включая эффективность очистки ( или сепарации) фаз и гидравлического сопротивления.  [4]

Расчет сепараторов, предназначенных для концентрирования дисперсной фазы в одном из жидких компонентов обычно упрощают по сравнению с расчетом процесса разделения эмульсии. Как правило, в этих случаях возможно более точное определение гидравлической крупности концентрируемых частиц, например, глобул каучука в латексе. Кроме этого, отпадает необходимость в установке разделительной тарелки с выступающими бортами для образования гидрозатвора и наружный диаметр разделительной тарелки такой же, как и у рабочих тарелок.  [5]

Расчет сепаратора заключается в определении минимального давления в камере 7, при котором начинается барботаж в камере 2, а также объемного расхода этого газа, соответствующего наиболее интенсивному режиму перемешивания.  [7]

Расчет сепараторов и водосборников на прочность сводится к определению толщины их стенок и днищ.  [8]

Расчет сепаратора на прочность и определение остаточного ресурса проведены на основании обследования и использования в расчете минимальной вероятной толщины основных элементов.  [9]

Расчеты КЭ сепараторов, оборудованных струнной насадкой, показали их высокую эффективность в докритической области расходов газа, поэтому основной интерес представляет определение критического расхода газа и его зависимости от различных параметров.  [11]

Расчет сепараторов смешанного типа выполняется раздельно по секциям, работающим по различным принципам. Увязка размеров отдельных частей сепаратора производится при сопоставлении результатов их технологического расчета.  [12]

При расчетах сепараторов на пропускную способность приходится иметь дело с плотностью газа в условиях сепаратора.  [13]

При расчете сепараторов с учетом только массы осаждающихся частиц размеры аппаратов получают значительными, что обусловливает большой расход металла. Из инерционных сепараторов чаще применяют те, принцип действия которых основан на использовании центробежных сил. Газ, тангенциально поступающий через входной патрубок, в сепараторе приобретает вращательное движение и направляется вниз по винтовой линии к вершине конуса. Жидкость со стенки циклона ( устройство для отделения частиц от газа) стекает вниз. При выводе расчетных формул обычно принимают, что частицы газа вращаются с одинаковой угловой скоростью аналогично вращению твердого тела. Вращательное движение газа характеризуется тем, что в центральной части сепаратора статическое давление минимально.  [14]

При расчете сепаратора принимают следующие допущения: 1) твердые или жидкие частицы имеют форму шара; 2) движение газа в сепараторе установившееся; 3) движение частиц свободное; 4) скорость оседания частиц постоянная.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Технологический расчет основного оборудования Юрубчено-Тохомского месторождения, страница 11

где      Σn – число кмоль паровой фазы, кмоль/ч;

z – коэффициент сжимаемости;

z = 1;

Р – давление в сепараторе, МПа;

Р = 0,6 МПа;

t – температура в сепараторе, °С;

t = 11°С.

Объем паровой фазы определяем по формуле

 = 7,7 м3/с

Допустимую скорость газового потока находим по формуле

,

где      Wдоп – допустимая линейная скорость паров, м/с;

ρж – плотность жидкой фазы при температуре сепарации, кг/м3;

ρп –плотность паровой фазы, кг/м3

;

где      =0,695 г/см3;

α=0,000910

 г/см3 = 703,1кг/м3

Плотность паровой фазы находим по формуле

где      Gn – расход паровой фазы, кг/ч

 = 5.76 кг/м3

 = 0,36 м/с

м2

Диаметр сепаратора находим по формуле

 = 7,4 м

Принимаем три сепаратора каждый диаметром 2,5 м.

Рассчитаем сечение сепаратора с диаметром 2,5 м.

=4,9м2

Находим объем жидкой фазы по формуле

где      Vж – объемный расход жидкой фазы, м3/мин;

Gж – расход жидкой фазы, кг/ч;

n- число сепараторов;

n = 3.

 м3/мин

Скорость движения жидкой фазы определяем по формуле

,

где      Kз – коэффициент заполнения сепаратора жидкостью;

Kз= 0,5

м/мин

Длину сепаратора находим по формуле

L=Wж∙τ ,

где      L – длина сепаратора, м;

τ – время пребывания нефти в сепараторе, мин.

Время пребывания в сепараторе неразгазированной нефти 10-20 минут.

Принимаем 15 минут.

L = 0,91∙15 = 13,6 м

Выбираем 3 сепаратора V=100 м3 типа 911-И.00-000

2.4.3 Расчет трехфазного сепаратора ТФС-1

Сепаратор предназначен для отделения газа и воды от нефти, которая поступает из сепараторов С-1/1 – С1/3. Целью расчета является определение мольной доли отгона, состава газовой и жидкой фаз на выходе из сепаратора,  размеров и числа аппаратов.

2.4.3.1 Исходные данные для расчета

Принимаем температуру в сепараторе ТФС-1 равной 26°С и давление 0,55 МПа.

Состав сырья сепаратора берем из табл. 2.15.

На входе в сепаратор осуществляется подача воды, сброшенной из отстойников нефти. Возврат воды в процесс предусматривается для использования тепла сброшенной воды, а также для использования полного потенциала «промывной воды». Из практических данных принимаем расход воды поступившей из отстойников равным 5% мас. на нефть.

Массу воды поступающей из отстойников определяем из соотношения

,

где      Gвода- массовый расход воды, кг/ч;

Gвода – 282562 кг/ч;

Свода – расход воды, % мас;

Свода = 5% мас.

 = 14128 кг/ч.

Для определения состава паровой и жидкой фаз на выходе из сепаратора находим константы равновесия компонентов нефти при 26°С и 0,55 МПа. Состав продуктов на выходе из сепаратора ТФС-1 представлен в табл. 2.17.

2.4.3.2 Расчет материального баланса сепаратора

Материальный баланс однократного испарения нефти в сепараторе ТФС-1 представлен в табл. 2.18.

Материальный баланс трехфазного сепаратора представлен в табл. 2.19.

В трехфазный сепаратор ТФС-1 поступила нефть с содержанием газа 7,2% мас. (21746 кг/ч) и содержанием воды 7,1% мас. (21537 кг/ч). В сепараторе отделилось 0,3% мас. (782 кг/ч) газа и 9% мас. (28621 кг/ч) воды. После трехфазного сепаратора ТФС‑1 содержание газа в жидкой фазе составило 7,2 % мас. (20984 кг/ч), а содержание воды - 2,5% мас. (7044 кг/ч).

2.4.3.3 Определение размеров сепаратора

Необходимое сечение сепаратора определяем по формуле

,

где      S- сечение сепаратора,м2;

Vn – объемный расход паровой фазы, м3/с;

Wдоп – допустимая скорость движения паров в сепараторе, м/с;

0,5 – коэффициент заполнения.

Объем паровой фазы определяем по формуле

,

где      Σn – число кмоль паровой фазы, кмоль/ч;

z – коэффициент сжимаемости;

z = 1;

Р – давление в сепараторе, МПа;

Р = 0,6 МПа;

t – температура в сепараторе, °С;

t = 11°С.

Таблица 2.17

Состав продуктов на выходе из сепаратора ТФС-1 при 26°С и 0,55 МПа

vunivere.ru

Расчеты сепаратора - Справочник химика 21

Рис. 2-7. Схема к расчету сепаратора-сгустителя
    Материальный расчет сепаратора. [c.111]

    Расчет сепараторов по специально разработанной методике позволяет прогнозировать ориентировочные габариты сепараторов различной производительности (табл. 4.1). [c.63]

    Расчет сепаратора (блок III) [c.137]

    Расчет сепаратора (блок V) / [c.138]

    Отсутствие данных по выбору оптимальных режимных и конструктивных параметров вихревого сепаратора в зависимости от свойств разделяемой смеси требует в каждом конкретном случае экспериментальной отработки конструкции аппарата. В первом приближении для расчета сепаратора можно использовать приведенные рекомендации. [c.168]

    Для сепараторов средних размеров К изменяется в пределах 0,12—0,43 в зависимости от условий эксплуатации и места установки сепаратора. При расчете сепараторов для Отделения нефти от газа К обычно принимается равным 0,35. [c.91]

    При расчете сепаратора принимают следующие допущения 1) твердые кии жидкие частицы имеют форму шара 2) движение газа в сепараторе установившееся 3) движение частиц свободное 4) скорость оседания частиц постоянная. [c.434]

    При расчете сепараторов-разделителей прежде всего необходимо выяснить, какой из компонентов является дисперсионной средой, а какой — дисперсной фазой. Соответственно определяется и расчетный участок тарелки. Если, например, дисперсной фазой водомасляной эмульсии являются глобулы воды, то за расчетный участок принимают центральную зону тарелок и формула (2,29) приобретает вид  [c.76]

    В работе [44] теоретически исследовано влияние законов закручивания потока на эффективность сепарации газоконденсатных смесей, а также рассмотрены методы расчетов сепараторов, оборудованных циклонами. Подробный анализ этих процессов содержится в разделе 6.2. [c.196]

    Таким образом, кривизна стенок оказывает заметное влияние на КЭ сепаратора только при относительно больших скоростях потока, при которых эффективность сепарации мала. Поскольку эта область скоростей не представляет практического интереса, то можно сделать вывод, что для практических расчетов сепаратор можно моделировать объемом прямоугольного сечения. [c.485]

    Сепараторы для разделения эмульсий имеют в химической и смежных с нею отраслях промышленности меньшее распространение. По признаку разделения, характеру движущей силы процесс сепарирования эмульсий аналогичен процессу разделения суспензий и подчиняется тем же закономерностям, однако при расчетах сепараторов для разделения эмульсий часто возникают осложнения, связанные с природой образования этой гетерогенной системы. В первую очередь речь может идти об определении фактической разделяемости эмульсий в центробежном поле конкретной напряженности. В зависимости от наличия и характера стабилизаторов в эмульсии глобулы дисперсной фазы могут изменять свои размеры и агрегатироваться либо измельчаться при механическом или физическом воздействии на среду. Так, перекачка среды центробежным насосом вместо шестеренного или винтового может привести к образованию столь устойчивых эмульсий, что разделение их на сепараторе становится невозможным или малоэффективным. Даже удара струи о стенки тарелкодержателя бывает достаточно, чтобы разделяемость резко снизилась. В этих случаях качество сепарирования улучшается при уменьшении частоты вращения ротора в результате ослабления удара и уменьшения степени диспергирования при подаче жидкости в ротор. С другой стороны, при изменении температуры, добавлении поверхностно-активных веществ, возникновении гальванических пар при подаче эмульсий на сепарирование или в процессе ее разделения может произойти укрупнение глобул, что улучшает условия разделения. [c.71]

    Для расчета сепараторов и определения производительности вакуум-насосов установок регенерации диэтиленгликоля под вакуумом можно пользоваться экспериментальными данными по растворимости природного газа в диэтиленгликоле разной концентрации, приведенными в работе [З]. Состав газа следующий (в % об.)  [c.14]

    Расчет сепараторов. Процесс движения частиц в двухфазном потоке теоретически и экспериментально мало изучен из-за его сложности. Строгой методики расчета воздушных сепараторов различных типов не имеется. Поэтому после выбора принципиальной схемы сепаратора определять типоразмер и разрабатывать конструкцию следует на основании имеющихся экспериментальных данных и опыта эксплуатации сепараторов сходных конструкций, а расчет параметров — по приближенным теоретическим формулам, вводя поправочные коэффициенты, которые могут быть получены в результате испытаний модели опытного образца сепаратора. [c.17]

    Сепаратор и кристаллизационная камера рассчитываются независимо друг от друга. При расчете сепаратора учитывается скорость сокового пара, обеспечивающая ничтожно малый унос капель раствора даже при самом интенсивном выпаривании. При расчете кристаллизационной камеры принимается во внимание скорость кристаллизации и время пребывания в ней кристаллов, необходимое для их роста. Поэтому диаметр сепаратора в выпарном кристаллизаторе может быть больше или меньше диаметра кристаллизационной камеры, и наоборот (см. рис. 56,6 и в). [c.121]

    Ниже приведен расчет сепараторов по заданной графически кумулятивной кривой распределения частиц твердой фазы. При расчете исходят из того, что зазор между тарелками сепаратора равен /г. Через этот зазор проходят частицы, имеющие гидравлический размер [c.236]

    Количество фугата как и при расчетах сепараторов-очистителей может быть определено по формуле (2.28) [c.69]

    Следует отметить особенности расчета сепараторов с наклонными каналами типа дрожжевых. В работе [77] указано, что расположение устья выводных каналов сопел на радиусе, меньше, чем расчетный радиус тарелок, вызывает ухудшение процесса сепарирования. В другой работе [78] отмечено, что устья каналов отвода дрожжевого концентрата располагаются в зоне, соответствующей максимальному диаметру тарелок. Мы также экспериментально установили, что по мере уменьшения радиуса расположения отводящих сопел до радиуса расположения отверстий в тарелках качество сепарирования не изменяется, но при дальнейшем приближении устья, отводящих каналов к оси вращения наблюдается повышение уноса дрожжевых клеток при сохранении степени сгущения. Следовательно, возможность уменьшения Гс с целью повышения степени сгущения и снижения энергозатрат на отвод концентрата имеет определенные пределы и наиболее удовлетворительным является равенство Гс — ГуС Гтах- [c.70]

    Расчет сепараторов, предназначенных для концентрирования дисперсной фазы в одном из жидких компонентов обычно упрощают по сравнению с расчетом процесса разделения эмульсии. Как правило, в этих случаях возможно более точное определение гидравлической крупности концентрируемых частиц, например, глобул каучука в латексе. Кроме этого, отпадает необходимость в установке разделительной тарелки с выступающими бортами для образования гидрозатвора и наружный диаметр разделительной тарелки такой же, как и у рабочих тарелок. [c.75]

    В результате исследований получены параметры, необходимые для расчета сепараторов и оценки возможностей процесса ЭК-Ф. Оптимальное значение плотности тока, при котором достигается максимальный эффект сепарации нефтепродуктов, составляет 150-200 А/м . Расход тока для осуществления качественной очистки в случае использования алюминиевых электродов составляет 140—220 Кл/л, при применении графитовых—280—360 Кл/л. Напряжение электролиза зависит от степени минерализации обрабатываемой воды и выбранной пДвтности тока на электродах. Для расчета напряжения электрического поля получены эмпирические зависимости на ос ювании вольтамперных характеристик вод с различным содержанием солей. Расход электроэнергии на электролиз 1 м воды может быть определен по формуле  [c.62]

    Для технологического расчета всех аппаратов, в которых происходит конденсация аммиака при охлаждении — воздушные и водяные холодильники, конденсационные колонны с испаряющимся аммиаком и т. д., можно. использовать единую обобщенную методику расчета материального и теплового баланса. Здесь подразумевается технологический расчет, состоящий в том, что требуется определить параметры жидкого и газообразного потока на выходе, если заданы все эти параметры на входе в аппарат. Существуют две модификации расчета 1) задана температура потоков на выходе, требуется определить количество отводимого (подводимого) тепла С 2) задано количество отводимого тепла Q, требуется определить температуру на выходе. Частным случаем является вариант второй модификации, когда задаваемое Q равно нулю (например, при расчете сепаратора, в котором смешиваются циркуляционный и свежий газ, барботирующий через жидкий аммиак). [c.452]

    Для расчета состава отдуваемого газа и последующих расчетов задаемся значениями х и у. Значения S и z, ген, и определяем при расчете сепаратора высокого давления. Так как они заранее неизвестны, принимаем 5 = О и рассчитываем все необходимые величины. Затем рассчитываем 1-ю и 2-ю ступени конденсации, после чего определяем S, г, ген, и гсаНв После этого расчет повторяем, уточняя значения В, V, Усн,расчет проводим, пользуясь [c.47]

    На рис. 18.2 показана зависимость г] от параметров х и Лг . В качестве примера рассмотрим расчет сепаратора при следующих значениях параметров D=l,6 м L = 3 м р = 5 МПа Г = 250 К Р/. = 750 кг/м рс = 40 кг/м ц,с=1>2 10 Па-с. На рис. 18.3 показана зависимость КЭ сепаратора от расхода газа Qq при нормальных условиях для различных значений диаметра подводящего к сепаратору трубопровода d. Из приведенной зависимости следует, что КЭ уменьшается с увеличением расхода газа и с уменьшением диаметра трубопровода. Последний факт объясняется тем, что уменьпгение d при прочих [c.475]

    Для расчета отдуваемого газа и последующих расчетов задаются значениями X п у. Значения 5 и г, и определяют при расчете сепаратора высокого давления. Так как они заранее не известны, ими задаются на основе опытных данных (заводских или проёктных), а затем корректируют после окончания расчетов. Таким образом, здесь фактически приходится пользоваться методом последовательного приближения. Однако уточнение значений 5 и г не оказывает сильного влияния на результаты, поэтому обычно бывает достаточно одного повторного пересчета. [c.32]

    Для определения критического расхода газа и КЭ сепаратора, оборудованного струнной каплеуловительной насадкой, необходимо предварительно определить параметры газожидкостного потока во всей системе, включающей подводящий трубопровод, осадительную секцию и каплеуловительную насадку, так же, как это было сделано ранее при расчете сепаратора с центробежной насадкой. В итоге получим следующие выражения для КЭ вертикального сепаратора [c.501]

    Коалесценция жидких капель происходит значительно легче, чем агломерация твердых частиц, однако при неблагоприятных условиях капли и распадаются легче. При расчете сепараторов, отделяющих жидкость, эти условия обычно исключаются. Для частиц величиной 3—100 мкм применим закон Стокса, а для частиц 0,1—3 мкм в значение скорости, вычисленной на основании закона Стокса, должна быть вяесена поправка Каннингэма. [c.100]

chem21.info

Расчет топливных сепараторов

Расчет топливных сепараторов

При выполнении технологического расчета топливных сепараторов, установленных в системе топливоподготовки, наиболее практически интересно решение двух основных задач:

по определению эффективности очистки топлива, если известна производительность сепаратора;

по установлению производительности сепаратора, обес­печивающего удаление частиц диаметром больше dкр при известных значениях разделяющего фактора Ф и разде­ляемости топлива Е.

Эффективность очистки можно оценивать с помощью от­носительной концентрации загрязняющих примесей (воды и механических примесей) в очищенном топливе. Относи­тельную концентрацию ?с определяют как отношение кон­центрации примесей на выходе из сепаратора Сс к перво­начальной концентрации C0, т. е.

Для решения первой задачи необходимо выразить ?с через параметры, характеризующие конструктивные эле­менты сепаратора, режимы его работы, размеры частиц за­грязнений и распределение их в топливе. Конструктивные элементы и режимы работы сепаратора влияют на размер частиц, оставшихся в очищенном топливе, dкр.

Так как примеси характеризуются размерами частиц и их распределением в топливе, для нахождения ?с необхо­димо знать функцию распределения массы частиц по раз­мерам. При прохождении загрязненного топлива через се­паратор выделяются не только частицы d > dкр но и не­которое количество частиц размером d < dкр. Удаление этих частиц можно объяснить тем, что, во-первых, часть мелких частиц захватывается крупными, во-вторых, при поступлении топлива в барабан сепаратора частицы распре­деляются равномерно по всему сечению потока, и те из них, которые оказались близко к стенке барабана или к нижней стенке тарелки, успевают осесть на эти поверхности даже за время пребывания топлива в барабане сепаратора. Про­веденные исследования о характере распределения приме­сей по размерам в тяжелых топливах позволили установить вид функции распределения и найти довольно простое вы­ражение для определения относительной концентрации:

Формула (48) охватывает весь диапазон размеров частиц примесей (от 0 до dmax). Как показывают исследования, dmax составляет примерно 250—300 мкм. По формуле (48) можно рассчитать эффективность сепарации, задаваясь значени­ями dкр.

Для уточнения значений ко­эффициентов ? и ?0 в уравнении (48), удовлетворяющим топливам различных партий, были обобщены опытные данные по очистке различных топлив сепа­раторами разных марок. На рис. 52 представлена зависи­мость относительной концентра­ции ?с от dкр и нанесены экспе­риментальные точки, получен­ные при центробежной очистке топлив ДТ и мазута Ф12 сепара­торами различных марок: РХ-309 (Швеция), САОЖ3016 (ФРГ), СОЗВ/О (ГДР), СЦ-3 (СССР), ЛСМ61 (Финляндия), СЖ-61 (Япония).

Обработка данных экспериментальных исследований с помощью математической статистики показала, что зна­чения коэффициентов ? и ?0 в формуле (48) можно принять соответственно равными 1 и 30. Эти значения согласуются с результатами исследований отстаивания топлив.

При испытании топливных сепараторов эффективность их работы можно оценивать по зависимости ?с = f (Q) ли­бо ?с = f (Q/Ф), в этом случае

где Кс = 27µ/[?(?ч—?m)];

µ—динамическая вязкость топлива, Па·с;

?ч, ?m — соответственно плотность частиц примесей и топли­ва, кг/м3;

? — поправочный коэффициент, называемый технологиче­ским к. п. д. или коэффициентом эффективности сепаратора.

Коэффициент ? учитывает отклонение реального процесса от действительного, т. е. ? = Qд/QT;

Qд, QT — соответственно действительная и теоретическая про­изводительность сепаратора, л/ч.

Соответственно можно выразить относительную концен­трацию через отношение производительности к разделяюще­му фактору, подставив в формулу (48) dкр по выражению (49).

В связи с тем что дисперсная фаза топлив состоит из различных компонентов, при технологическом расчете се­параторов возникает необходимость выбора некоторого условного или «расчетного» загрязнителя, физические свой­ства которого могут быть заложены в расчет. У этого за­грязнителя должна быть очень близка плотность к плотно­сти топлива и наиболее высокая степень дисперсности. Можно рассмотреть с этих позиций компоненты дисперсной фазы. Вода не может быть расчетным загрязнителем, так как выделяется из топлив быстрее, чем механические при­меси, хотя и плотность ее меньше. Частицы неорганичес­ких примесей удаляются из топлив с большей эффективно­стью, чем органические примеси, поэтому эта группа ком­понентов не может быть выбрана в качестве расчетного за­грязнителя. Поэтому карбены и кар бонды наиболее целесообразно принять в качестве расчетного загрязнителя. С одной стороны, у них высокая степень дисперсности, с дру­гой — они близки к топливу по плотности.

Таким образом, если рассчитывать режим сепарации, исходя из условия, что из топлива будут выделены частицы карбенов и карбоидов размером di, тем самым в расчет бу­дет заложено удаление частиц механических примесей не­органического происхождения размером меньшим, чем di. При этом выделение воды будет эффективнее, чем механи­ческих примесей.

Для решения второй задачи технологического расчета (выбора производительности сепаратора для выделения час­тиц заданного размера при известных Ф и Е) необходимо установить взаимосвязь между производительностью, фи­зическими свойствами топлива и конструктивными элемен­тами барабана сепаратора.

При работе сепараторов принятая схема движения ча­стиц и потока (идеализированная) искажается из-за наличия вихревых зон, коагуляции частиц, отставания скорости жидкости от скорости вращения барабана, неравномерно­сти течения жидкости вдоль ротора, неравномерности рас­пределения жидкости по высоте пакета тарелок, степени неоднородности дисперсного состава части примесей и т. д. Поэтому действительная производительность сепаратора отличается от теоретической и в уравнение производитель­ности необходимо вводить поправочный коэффициент. В практике отечественного проектирования для расчета судо­вых тарельчатых центробежных сепараторов применяют уравнение производительностив м3/с,

На процесс центробежной сепарации влияют такие фак­торы, учесть которые анали­тически в настоящее время при расчете технологических показателей сепараторов весь­ма трудно. Решить эту задачу можно, если, выбрав какое-ли­бо уравнение производитель­ности сепаратора, ввести в не­го корректирующий коэффи­циент, полученный опытным путем, т. е. коэффициент эффективности ?. Установлено, что рекомендуемые в литера­туре значения коэффициента ? при очистке отечественных тяжелых топлив завышены.

Это видно из рис. 53, где нанесена экспериментальная кривая dкр в зависимости от производительности сепаратора РХ-309, полученная на моторном топливе ДТ. Там же на­несены теоретические зависимости, подсчитанные по формуле (49) при ? = 0,5 и 1. Крупность разделения, подсчи­танная по существующим методам расчета, в несколько раз меньше действительной.

В связи со значительным расхождением теоретических и экспериментальных данных появилась необходимость изучить влияние па коэффициент ?, кроме конструктивных параметров сепараторов и физических свойств топлива и режимов сепарации.

Если обозначить в формуле (49)

то при анализе с помощью теории размерностей коэф­фициент ? может быть представлен как функция подобия чисел Рейнольдса, Фруда и Архимеда, т. е.

которую можно представить в виде уравнения

в котором числовые значения А, х, у, z определяют экспе­риментально.

Следовательно, диаметр частиц с учетом выражения (54) будет

Для установления значений коэффициентов А, х, у, z были проведены экспериментальные исследования на топливах различных марок при очистке их сепараторами раз­ных фирм. Переменными параметрами были производитель­ность сепараторов и вязкость топлив. В качестве критерия, устанавливающего степень расхождения фактических и расчетных показателей работы сепараторов (что необходи­мо для определения значений ?), был принят диаметр час­тиц dкр, который определяли с помощью микроанализа по фотографиям как максимальный размер частиц, оставших­ся в очищаемом топливе.

Числа подобия Фруда и Рейнольдса в случае суживаю­щегося потока, наблюдающегося в барабане сепаратора при движении от периферии к центру, для наименьшего ра­диуса тарелки можно представить в следующем виде:

Число Архимеда вычисляли по формуле

Экспериментальные данные обработаны методом наи­меньших квадратов. Получено уравнение, обобщающее ре­зультаты испытаний всех марок сепараторов и марок топ­лив:

Уравнение (56) получено при изменении чисел подобия в следующих пределах: 3 · 10-3 < Fr < 9 · 10-2; 1 < Re < 6; 0,25 < Аг < 0,3.

Учитывая, что показатели степени у чисел подобия Fr и Re близки, а число подобия Аг изменяется в узких преде­лах, то приняв его степень 0,98 = 1,0, получим

После подстановки формулы (57) в выражение (55) по­лучим выражение для определения действительной круп­ности разделения (с учетом зависимости (49))

Экспериментальная и теоретическая крупности разде­ления, подсчитанные по формуле (58), сопоставлены на рис. 54.

По оси абсцисс отложены значения dкр, получен­ные экспериментально, а по оси ординат — dкр, подсчитанные по формуле (58) для определенного типа сепаратора и режима работы. Пересечение значений действительной крупности разделения и теоретической дают для каждой серии испытаний свои точки. Как видно из рисунка, по этим точкам можно провести одну прямую под углом 45°. Точки расположены достаточно близко к этой прямой, что указывает на соответствие опытных и аналитических дан­ных по крупности разделения для всех серий испытаний.

Производительность сепаратора определяли по выра­жению

Данные экспериментально-теоретических исследований позволили построить номограмму для выбора режимов се­парации топлив (рис. 55).

По номограмме в зависимости от требуемого размера от­деляемых сепаратором частиц механических примесей мож­но определить относительную концентрацию топлива ?с, которая равна отношению концентрации примесей после сепаратора Сс к первоначальной С0, и выбрать производи­тельность сепаратора Q, зная его разделяющий фактор Ф.

Пример. Из моторного топлива при температуре подогре­ва 65 °С, обеспечивающей вязкость 13 мм2/с, необходимо удалить частицы механических примесей размеров более 12 мкм. В этом случае эффективность очистки будет ?с = 0,15, а производитель­ность сепаратора марки СЦС-3 Q = 1,3 м3/ч. Пользование номограм­мой рис. 55 пояснено стрелками.

- Расчет диаметра регулировочной шайбы сепаратора;

- Схемы включения сепаратора в топливную систему;

- Комплексное применение отстаивания и сепарации.

vdvizhke.ru