Пропускная способность сепаратора по газу

Для определения необходимого количества сепараторов необходимо рассчитать пропускную способность выбранного типа сепаратора по газу и по жидкости (нефти с водой).

Сепараторы, в которых осаждение капелек жидкости в потоке газа происходит за счёт силы тяжести, а подъём пузырьков газа – на основании закона Архимеда, называются гравитационными сепараторами. К ним относятся рассмотренные ранее вертикальный и горизонтальный сепараторы.

Пропускную способность гравитационных сепараторов определяют в зависимости от допустимой скорости движения газа. При выборе оптимальной скорости исходят из практических данных. Практикой установлено, что существует некоторая оптимальная скорость газа, при которой эффективность сепарации составляет 75…85%. Дальнейшее уменьшение скорости газа в гравитационных сепараторах не создаёт для частиц размером 100 мкм заметного увеличения эффективности сепарации, но вместе с тем приводит к необходимости существенно увеличивать площадь сепараторов, а следовательно, и их массу.

Практика эксплуатации гравитационных сепараторов показала, что оптимальной скоростью газа при давлении 6 МПа является 0,1 м/с. Зависимость оптимальной скорости газа v_опт от рабочего давления в сепараторе Р (МПа) выражается следующим образом:

При v_o=0,1 м/с и Р_o=6 МПа это выражение можно преобразовать:

Пропускную способность сепаратора по газу можно определить по известному уравнению расхода:

где V_Г – пропуская способность сепаратора по газу, м³/с;

v_опт – оптимальная скорость газа, м/с;

S – площадь поперечного сечения в сепараторе для потока газа,м².

Так как условия в сепараторе отличаются от нормальных, то

Так как Т_о=273 К и Р_о=0,1013 МПа, итоговое уравнение для расчёта максимальной пропускной способности сепаратора по газу в м³/с:

где Т – рабочая температура в сепараторе, К;

Р – рабочее давление в сепараторе, МПа.

Максимальная пропускная способность сепаратора по газу в м³/сутки: