Сбор и подготовка к транспорту природных газов, страница 107

На практике чаще известны давление, расход и температура активного и пассивного газов на входе в эжектор.

В результате расчета требуется определить диаметры камеры смешения, входного сечения сопла активного газа, критического сечения сопла активного газа и т. д.

Геометрические параметры эжектора, при начальных парамет­рах смешиваемых газов и заданном коэффициенте эжекции дол­жны обеспечить получение наибольшего давления газовой смеси на выходе из эжектора.

Основной геометрический параметр эжектора — отношение пло­щадей выходных сечений для эжектирующего и эжектируемого газов, определяют по формуле


 /С


(\ТО"7\


175


где F\ и F2 — площади выходных сечений эжектирующего и эжек-тируемого газов соответственно.

При малых значениях а эжектор работает с большим коэф­фициентом эжекции, но давление газовой смеси на выходе будет более низким.

Второй геометрический параметр — отношение площади выход­ного сечения диффузора Вых) к входному {FBK), т- е. степень уширения диффузора, находят по уравнению

f==FBbJFBK.                                                     (V.28)

Третий геометрический параметр — отношение длины камеры смешения /кс к ее диаметру DKC (относительная длина камеры смешения /от);

/OT = fKC/DKc.                                                   (V.29)

Длина камеры смешения должна быть достаточной для обеспече­ния полного смешения активного и пассивного газов, в то же время минимальной в целях сокращения гидравлических потерь и габаритов эжектора.

При допущениях постоянства к, равной 1,3, линейного харак­тера изменения обратной величины приведенного расхода и при значениях кинематического параметра в интервале 2—9 в работе [44] предложены эмпирические зависимости для расчета основ­ных геометрических параметров газовых эжекторов.

Давление газовой смеси на выходе из диффузора рассчиты­вают по уравнению

Рс = рп [1,047 + 0,126 lg Кэ + (0,665 - 1,769 lg Кэ) lg рЛ-                                                                                                          (V.30)

Диаметры критического сечения сопла активного газа dKC, вы­ходного сечения сопла активного газа dnK, камеры смешения D,.c и кольцевого сечения сопла пассивного газа dKC вычисляют с по­мощью следующих уравнений:

dBa = dKa д/0,232/7к +0,783,                                   (V. 32)

DKC = ЛкаЛк (0,232 + Кэ) + 0,783 ,                              (V.33)

dKC = dKa^pK Кэ,                                         (V.34)

где /а — температура активного газа, °С.

Длину сопла активного газа на входе в эжектор находят при условии, что угол его раскрытия находится в пределах 4—6°.

Длину камеры смешения вычисляют по формуле

/KC = (84-11)DKC.                                                          (V.35)

Длина диффузора ограничена пределами раскрытия его угла на уровне 8—10°.

176


Пример V=5, На промысле имеется яктигшьтй газ по следующим парамет­рам: ра = 13,73 МПа; Qa = 3 млн. м3/сут, fa = 27°C. Параметры эжектируемого газа: рп = 4,4 МПа; Qn = 0,6 млн. м3/сут. "

Требуется определить давление газовой смеси на выходе из диффузора и конструктивные размеры элементов эжектора.

Решение. 1. По уравнениям (V.25) и (V.26) определяют коэффициент эжек-цнн н кинематический параметр

2.  По уравнению (V.30)  вычисляют давление газовой смеси на выходе из
эжектора

р,= [1,047 + 0,126 igO,2+ (0,665— 1,769 IgO,2) Ig3,ll] 4,4 = 8,41 МПа.

3.  По уравнениям  (V.31) — (V.35)   рассчитывают основные конструктивные
размеры эжектора.

Диаметр критического сечения сопла активного газа

 13 73 • 9 81  V300 =38,5 мм.

Диаметр выходного сечения сопла активного газа

dBa = 38,5л/0,232 • 3,11 +0,783 =47,2 мм.

Диаметр кольцевого сечения сопла пассивного газа

 • 3,11=30,4. Диаметр камеры смешения

DKC = 38,5 л/3,П (0,232 + 0,2) +0,783 =56,2 мм.

Для камеры смешения принимается равной 10 DKC

/кс= Ю -56,2 = 562 мм.

Для оценки эффективности работы эжекторов предлагается ввести также коэффициент эффективности эжекции Яф), определяемый по формуле