油气集输课程设计 - 分离器设计计算（两相及旋风式） - 图文(5)

重庆科技学本科课程设计 旋风分离器工艺设计

所以由上述（3.11）、（3.12）、（3.13）公式可以推导出计算出分离器的直径公式为：

D=4Q4Q （3.14） =vπηωπ

m3/d、Q7=0.029m3/d，代入上述（3.14）式可得： 已知Q6=0.021

D6=4×0.021=0.59m

3.14×0.8×0.1

D7=

4×0.029=0.68m

3.14×0.8×0.13.6.2立式两相分离器高度的计算

分离器高度H的计算公式为：

H=(3~4)D,m （3.15）

将6、7号井的直径数据带到上述（3.15）得到：

H6=3×0.59=1.77m

H7=3×0.68=2.04m

3.5.3立式两相分离器进出口直径的计算

取进口速度V1=15m/s，V2=10m/s。分离器进出路口直径D1、D2的计算公式为：

QD1=0.785V1D2=Q0.785V2

（3.16）

式中V1、V2——分别为气体的进口和出口速度，m/s

所以将6、7号井的流量分别代入上述（3-16）公式的进出口直径公式可分别计算

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出管径为： 6号井：

D进=Q60.021==0.042m0.785V10.785×15Q60.021D出===0.052m0.785V20.785×10

7号井：

D进=Q70.029==0.050m0.785V10.785×15Q70.029D出===0.060m0.785V20.785×10

3.7管径确定

根据资料查得管道直径公式为： D=4Q (3.17) πV

将Q6、Q7的流量带入上述（3.17）公式，计算得：

D6=4Q6，D6=πV4×0.021=0.04m

3.14×154×0.029=0.05m

3.14×154Q7 D7=, D7=πV3.8壁厚的确定：

按照我国《输气管道工程设计施工规范》（GB50251-1994），可查得输气管道管段管壁厚度计算公式为：

PD+C （3.18） δ=2ζSφFt

根据上述（3.18）公式可分别计算出6、7号井口的分离器壁厚为：

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重庆科技学院本科课程设计 立式两相分离器的工艺

6000×0.04δ6=+0.8=1.82mm

2×235×0.5×1×1δ7=6000×0.05+0.8=2.08mm

2×235×0.5×1×1

3.9丝网捕雾器

根据《油气集输设计规范》（GB50350-2005），卧式两相分离器内通过丝网捕雾器的设计速度，一般取丝网最大允许速度的75%，查得气体通过丝网最大允许速度计算公式为：

Vmax=KSBρl-ρgρg （3.19）

式中： Vmax——气体通过丝网最大允许速度，m/s；

KSB——桑得斯-布朗（Souders-Brown）系数，KSB可取0.107m/s。 根据已知量带入上述（3.19）公式，计算可得气体通过丝网最大允许速度为：

Vmax=0.107×780-64.13=0.36m/s

64.13V=0.36×0.75=0.027m/s

捕雾器的面积应为S=q/υ，其中q为操作条件下气体的流量，则捕雾气的面积为：

S6=

0.0290.0212S7==1.07m2 =0.78m0.0270.0273.10设备选型

按照SY/T 0515-2007《油气分离器规范》可对分离器进行选型，本设计选择立式分离器的公称直径、筒体高度、公称容积等。

通过下表3.9来表示出6、7号井的分离器的选型。

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表3.9 两相分离器计算结果及选型结果 设备名称 工艺参数及几何尺寸 操作温度，℃ 操作压力，MPa 原 始 数 据 工况下气体粘度，mPa·s 工况下气体的压缩因子 型式 液滴沉降速度，m/s 计 算 值 分离器直径计算值，m 捕雾器气流允许速度，m/s 捕雾器面积计算值，m2 选 用 值 选用公称直径，mm 筒体长度，mm 有效容积，m3 0.0127 0.792 立式重力式 0.1 0.59 0.36 0.78 600 1800 0.6 0.0127 0.792 立式重力式 0.1 0.68 0.36 1.07 800 2400 1.3 工况下气体流量，m/s 工况下气相密度，kg/m3 工况下液相密度，kg/m3 6号井 两相分离器 7号井 两相分离器 31 10 0.021 64.13 780 30 10 0.029 64.13 780

4旋风分离器的工艺设计

为了分离气流中的颗粒，仅仅依靠重力是不合理的，因为这就要使重力分离器的尺寸（直径）做的很大，多消耗钢材，增加基建投资。因此在生产实践中还利用惯性力，就是使气流方向改变，产生离心力来增大分离效果。主要利用离心力来分离气流中的颗粒的分离器称旋风式分离器。

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4.1气液旋风分离器尺寸计算

由于旋风分离器的流动状态较为复杂，在目前旋风分离器所使用的公式中，主要设计参数均是实验数据，故其计算公式可简化为：

D=3.39×105(TZQn0.5)KP (4.1)

K=4ρgCDΔP （4.2）

式中： ΔP——分离器压力损失，Pa； T——温度，℃； Z——压缩因子；

Qn——气体流量，m3/s（p=0.101325MPa，t=20℃）； P——压力，Pa

由于此处阻力系数CD为实验数据，故K值的取值范围一般为1~1.345，在设计计算中，可取K=1.266（K=1）进行计算。 …… 此处隐藏：523字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……