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

V_ж – объемный расход жидкости, м³/мин;

n_ж – кинематическая вязкость жидкости, м²/с.

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

,

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

G_ж = 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 w^Э-1 – линейная скорость движения жидкости в электродегидраторе Э-1 (Э-2), м/мин;

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

V_ж = 0,51 м³/мин;

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

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

,

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

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

d_ф = 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;