где g— ускорение свободного падения, м/с2; а — коэффициент поверхностного на-гяжения на границе раздела газ — жидкость. Н/М; рж, рг — плотность жидкой и газовой фаз, кг/м3; k — коэффициент, характеризующий нарушение режима сепарации.
|
0,6 оЛ 0,2 0,1 0,06 |
|
0,02 0,01----------------------- 0,1 0,2 0,40,61,0 2,0 kOp, МПа Рис. II.6. Зависимость изменений критической скорости газа от давления при К: I — о,45; 2 — 0,6; 3 — 0,9; 4 — 1,2; 5 — •1,8; 6 — 2,0 |
Для вертикального жа-люзийного отбойника k = = 0,45, для горизонтального сетчатого отбойника /( = 0,6, для вертикального сетчатого отбойника К — 0,9. На основании расчетов по этой формуле на графике рис. 11.6 представлены зависимости критических скоростей для инерционных сепараторов от давления.
В промышленных условиях сепараторы эксплуатируют обычно при скоростях газа несколько меньших, чем критическая скорость. Принимая во внимание возможные колебания расхода газа в системе, за номинальную расчетную скорость обычно принимают
Wc = (0,8- 0,85) №кр. (И.З)
Нижнее значение скорости, при которой сохраняется высокая степень очистки газа от жалюзийного кольцевого и сетчатых отбойников, принимают Wcmn—0,5 WKV. Таким образом, диапазон эффективной работы отбойников по скорости определяется
|
KP. |
Wc -
1,0) W
(IJ.4)
Центробежныесепараторы
Центробежные сепараторы — наиболее компактные аппараты вследствие больших рабочих скоростей. Они
20
|
Выход газа |
|
S |
обладают достаточно высокой эффективностью и
предназначены для предварительной
очистки от жидкости, особенно если она содержит
механические примеси (например, песок, выносимый из скважин).
В этих аппаратах газ очищается под действием центробежной силы, возникающей вследствие вращения потока. На объектах добычи газа применяют центробежные сепараторы двух типов — противоточные и прямоточные.
|
Рис. II.7. Противоточный центробежный сепаратор: / — сборник жидкости; 2 — корпус сепаратора; 3 — корпус циклона; 4— вывод газа из циклона; 5 — камера разрыва струи |
Противоточный центробежный сепаратор (рис. II.7) состоит из цилиндрического корпуса, который сверху закрыт плоской или винтовой крышкой. В центре крышки установлена выходная трубка. К нижней части цилиндрического корпуса широким основанием присоединена конусная часть сепаратора.
В узком основании конуса имеется сливное отверстие. В верхней части корпуса по касательной к внутренней поверхности присоединен входной патрубок круглого или прямоугольного сечения.
Очищаемый газ с большой скоростью вводят по касательной в цилиндрическую часть сепаратора. Капли жидкости под действием горизонтальной составляющей центробежной силы отбрасываются к стенке циклона и образуют на ней пленку. Под действием вихря пленка жидкости поступает в сливное отверстие и далее в сборник жидкости. Газ направляется к оси аппарата, а затем выводится из него.
Эффективность очистки газа сепаратором достигает 3 = 95% в диапазоне производительностей +15% от номинала.
В прямоточном сепараторе движение потока газа
21
происходит в одном направлении с жидкостью, что позволяет достичь лучших показателей по эффективности и уменьшить гидравлическое сопротивление аппарата.
Прямоточный сепаратор (рис. II.8) состоит из цилиндрического корпуса, смонтированного на сборнике жидкости. У патрубка входа газа находится завихри-тель лопаточного типа с изменяемой геометрией. В нижней части коаксиально корпусу сепаратора расположена труба выхода очищенного газа, снабженная усеченным конусом для снижения гидравлического сопротивления. Между конусом трубы выхода газа и корпусом имеется зазор. При работе сепаратора газ получает вращательное движение на выходе из завихрителя. Под действием центробежных сил и сил инерции капли жидкости отбрасываются к внутренней стенке сепаратора и в виде пленки движутся по винтовой линии вместе с вращающимся потоком газа вниз. Очищенный газ выходит из аппарата через патрубок, а жидкость с механическими примесями стекает по стенке сепаратора в нижнюю часть — сборник жидкости. Сборник жидкости одновре-
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.