Анализ работы и проверочный расчет основных аппаратов УПН-500 на основе реальных промысловых данных, страница 24

Материальный баланс электродегидраторов Э-1 (Э-2)

Статьи баланса

%масс.

кг/ч

Приход:

1.Нефтегазовая смесь

в том числе вода

2. Вода пресная

100,0

(0,9)

7,2

27736

(252)

2000

Итого

100,0

27736

Расход:

1.Нефть обессоленная

в том числе вода

91,8

(1,02)

25484

(283)

2.Вода подтоварная

7,09

1969

Итого

100,0

27736

5.6.3 Расчет линейной скорости и времени пребывания жидкости в электродегидраторе

Так как электродегидраторы Э-1 и Э-2 работают параллельно, то производительность равна половине массы жидкости, поступающей на эту ступень обезвоживания. Поэтому массовый расход жидкости на входе в электродегидратор составляет 27736 кг/ч.

Диаметр для обеспечения ламинарного режима в аппарате рассчитываем по формуле

,

где dmin – минимальный диаметр аппарата, обеспечивающий в нем ламинарный режим, м;

Vж – объемный расход жидкости, м3/мин;

nж – кинематическая вязкость жидкости, м2/с.

Объемный расход жидкости, проходящей через электродегидратор Э-1 (Э-2) рассчитываем по формуле

,

где Gж – массовый расход жидкости, поступающей в электродегидратор  Э-1 (Э-2), кг/ч;

Gж = 27736 кг/ч (см. табл. 5.12);

– плотность жидкости при температуре в электродегидраторе Э-1 (Э-2), кг/м3.

Плотность нефти при температуре в электродегидраторе Э-1 (Э-2) рассчитываем по формуле

,

где  – плотность нефти при температуре в электродегидраторе Э-1(Э-2), кг/м3;

 – плотность нефти при 20 0С, кг/м3;

 = 926,7 кг/м3;

b - коэффициент термического расширения нефти, 1/0С;

b = 0,000682 1/0С;

t – температура в электродегидраторе Э-1(Э-2), 0С;

t = 72 0С

кг/м3.

Рассчитываем плотность жидкости при температуре в электродегидраторе Э-1, (Э-2)

 = 894,9 . (1-1) + 1000 . 1 = 902,2 кг/м3.

Рассчитываем объемный расход жидкости:

 м3/мин.

Кинематическую вязкость жидкости рассчитываем по формуле

,

где  – кинематическая вязкость жидкости при температуре в электродегидраторе Э-1 (Э-2), м2/с;

 – динамическая вязкость жидкости при температуре в электродегидраторе Э-1(Э-2), Па · с;

– плотность жидкости при температуре в электродегидраторе Э-1 (Э-2), кг/м3.

Вязкость жидкости рассчитываем по формуле Бринкмана [4, с. 80]

,

где  – динамическая вязкость жидкости при температуре в электродегидраторе  Э-1 (Э-2),  Па · с;

– обводненность жидкости на входе в электродегидратор Э-1 (Э-2),  доли единицы;

 = 1 %масс.

Динамическую вязкость нефти при температуре в электродегидраторе  Э-1 (Э-2) рассчитываем по формуле

,

где  – динамическая вязкость нефти при температуре в электродегидраторе Э-1 (Э-2), Па ·с;

 – динамическая вязкость нефти при 20 0С, Па · с;

 = 187 . 10-3 Па · с;

С – коэффициент, равный 100;

c - коэффициент.

Коэффициент χ определяем по формуле

,

где t – температура в электродегидраторе Э-1 (Э-2), 0С;

t = 72 0С.

.

Рассчитываем динамическую вязкость нефти при температуре в электродегидраторе Э-1,(Э-2):

 Па ·с.

Рассчитываем вязкость жидкости при температуре в электродегидраторе Э-1 (Э-2):

 Па ·с.

 Рассчитываем кинематическую вязкость жидкости:

м2/с.

Рассчитываем минимальный диаметр отстойника:

м.

Линейную скорость движения жидкости в электродегидраторе Э-1(Э-2) рассчитываем по формуле

,

где wЭ-1 – линейная скорость движения жидкости в электродегидраторе Э-1 (Э-2), м/мин;

Vж – объемный расход жидкости в электродегидраторе Э-1 (Э-2), м3/мин;

Vж = 0,51 м3/мин;

SЭ-1 – площадь сечения электродегидратора Э-1(Э-2), м2.

Площадь сечения электродегидратора Э-1 (Э-2) рассчитываем по формуле

,

где SЭ-1 – площадь сечения электродегидратора Э-1(Э-2), м2;

dф – фактический диаметр электродегидратора Э-1(Э-2), м;

dф = 3,4 м

 м2.

Рассчитываем скорость движения жидкости в электродегидраторе  Э-1(Э-2):

 м/мин = 0,0009 м/с.

Время пребывания жидкости в электродегидраторе Э-1(Э-2) рассчитываем по формуле

,

где ℓ – длина отстойника, м;