Разработка и совершенствование технологических решений по повышению эксплуатационных показателей оборудования для промысловой подготовки газа

• Автор: Литра, Алексей Николаевич
• Шифр специальности: 25.00.17, 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 192 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМ ОЧИСТКИ ГАЗА НА ПРОМЫСЛАХ

1.1 Аппараты и процессы для разделения газожидкостных смесей

1Л Л Классификация газожидкостных сепараторов

1Л.2 Процессы разделения газожидкостных смесей в сепарационном

оборудовании

1Л .2Л Общие положения

1Л .3 Методы оценки эффективности работы сепараторов

1Л.4 Обобщённое представление газожидкостных сепараторов по
конструктивным признакам
1Л .5 Основные понятия сепараторов разных видов
1.2 Схемы конструкций сепараторов
1.2 Л Гравитационные и жалюзийные сепараторы
1.2Л Л Общие понятия
1.2Л .1Л Гравитационный сепаратор
1.2.1 Л .2 Жалюзийный сепаратор
1.2.1.2 Расчёт гравитационной осадительной секции
1.2.1.3 Эффективность гравитационных сепараторов на практике
1.2.2 Сепараторы сетчатые, с коагуляторами и центробежные
однопатрубковые
1.2.2.1 Общие понятия
1.2.2.1.1 Сепараторы с сетчатыми насадками
1.2.2.1.2 Центробежные однопатрубковые сепараторы
1.2.2.1.3 Сепараторы с сетчатыми коагуляторами
1.2.2.1.4 Сепараторы со стекловолокнистыми коагуляторами
1.2.2.2 Расчёт сепараторов с сечатой и струнной насадками
1.2.2.2.1 Сепаратор, оборудованный горизонтальной сетчатой насадкой
1.2.2.2.2 Сепаратор, оборудованный струнной или вертикальной сетчатой насадкой
1.2.2.3 Эффективность сетчатых сепараторов на практике
1.2.2.3.1 Сепаратор, оборудованный горизонтальной сетчатой насадкой
1.2.2.3.2 Сепаратор, оборудованный вертикальными сетчатыми или струнными насадками
1.2.3 Центробежные многопатрубковые сепараторы
1.2.3.1 Общие понятия
1.2.3.2 Расчёт сепаратора, оборудованного центробежными патрубками
1.2.3.3 Эффективность сепаратора, оборудованного горизонтальной платформой с центробежными патрубками
1.2.4 Трёхфазные сепараторы
1.3 Оптимальный вариант выбора сепаратора по конструктивным
признакам
1.3.1 Подбор оптимального центробежного сепаратора
1.3.2 Выводы по выбору направления исследований
2 ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ ЦЕНТРОБЕЖНОГО
СЕПАРАТОРА
2.1 Конструкции центробежных элементов в сепараторах
2.1.1 Направленно-завихряющие элементы
2.1.2 Направленный вниз центробежно-прямоточный патрубок
2.1.3 Аксиально-завихряющий перфорированный элемент
2.1.4 Перфорированный патрубок центробежного типа с вставкой
2.1.5 Устройство вихревой очистки газа

2.1.6 Противоточный многосекционный элемент
2.1.7 Устройство центробежное горизонтальное
2.1.8 Влагоотделитель
2.1.9 Прямоточный центробежный сепаратор
2.1.10 Центробежный сепаратор с эжекционным устройством рециркуляции газа
2.1.11 Обсуждение результатов обзора конструкций центробежного
элемента
2.2 Способы и устройства для формирования закрученного потока в
центробежных аппаратах
2.2.1 Закручивающие устройства как сопловые вводы
2.2.1.1 Тангенциальные закручивающие устройства
2.2.1.2 Улиточный сопловой ввод
2.2.1.3 Тангенциально - лопаточные закручивающие устройства
2.2.2 Закручивающие устройства впащательно-осевого действия
2.2.2.1 Аксиально-лопаточное закручивающее устройство
2.2.2.2 Аксиально-тангенциальное закручивающее устройство
2.2.3 Закручивающие устройства с механическим вращением рабочего элемента (вращающиеся трубы)
2.3 Исследование характеристик закрученных потоков
2.3.1 Анализ и выбор завихряющего устройства
2.4 Конструкция модели прямоточного центробежного элемента
2.5 Выводы по выбору рациональной конструкции центробежного
сепаратора
3 МЕТОДИКА РАСЧЁТА ЭФФЕКТИВНОСТИ СЕПАРАЦИИ В
ПРЯМОТОЧНЫХ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ
3.1 Первичное осаждение жидкости на стенки в прямоточных
центробежных элементах

Фильтры-сепараторы, предназначенные для очистки газа от механических примесей, как правило, снабжаются быстрооткрывающимися крышками (затворами) для удобства очистки или замены фильтрующих элементов. Основное назначение фильтров-сепараторов - защита компрессорных станций и другого технологического оборудования, не допускающего присутствия механических примесей.
1.2.2.2 Расчёт сепараторов с сечатой и струнной насадками
1.2.2.2.1Сепаратор, оборудованный горизонтальной сетчатой насадкой Улавливание капель в сетчатой насадке происходит в результате инерционного осаждения капель на цилиндрических проволочках при обтекании их потоком газа. Эффективность захвата капель радиуса Я цилиндром при поперечном обтекании потоком характеризуется числом Стокса:
где и - скорость потока, м/с;
. С ростом числа Стокса число капель, осаждающихся на цилиндре, увеличивается. Кроме того, с увеличением скорости потока на цилиндре осаждаются все более мелкие капли. Однако осаждение капель на цилиндре происходит только если число Стокса превосходит критическое значение . Расчет, проведенный с учетом образования на цилиндре пограничного слоя, показал, что Stu = 0,25. Используя это условие, было найдено, что
величина минимального радиуса капли, которая может быть захвачена проволочкой, равна
Существенным недостатком горизонтальных сетчатых насадок является ограничение по скорости потока [10]. При скоростях потока, превышаю-
(1.5)
(1.6)