1 已知数据
已知数据如表2-1
表1-1 已知数据表
设计的液量VL | 0.237 m3/h | 设计气量VG | 430 m3/h |
| 1000 kg/m3 | 气体密度ρG | 1.088 kg/m3 |
操作温度T | 348.95 K | 气体粘度μG | 157.3×10-6 Pa·s |
操作压力P | 151 kPa | | 100×10-6 m |
| | | |
2计算
2.1 直径的计算
采用常数KG的计算方法,运用公式
式中,C=LT/DT=2~4(参考SY/T0515-2007分离器规范,取C=3)
LT、DT:圆柱部分的长度和直径,m;
页岩油VL:液体体积流量,m3/h
t:停留时间,min;
A:可变的液体面积,%,即
A=ATOT-(Aa+Ab)
其中,ATOT:总横截面积,%
Aa:气体部分横截面积,%
Ab:气体部分横截面积,%
停留时间,根据本设计的情况,选取停留时间为30min,先假设A=0.8,Aa=0.14,Ab=0.06计算可得,
由DT=0.397m,Aa=0.14查《工艺系统工程设计技术规定》气液分离器HG/T 20570.8-95中图2.5.1-4得出的空间高度a=0.12m<0.3m(气体最小空间高度)
重新假设A=0.5,Aa=0.4,Ab=0.1,代入计算可得,
又由Aa=0.4,查图得a=0.32>0.3m,取值成功。
依据SYT 0515-2007 分离器规范取DT=0.762m,重新查图得a=0.33m>0.3m,也符合要求。
则进出口接管距离LN ≈LT=C*DT=3×0.762=2.286m
2.2 接管的计算
2.2.1接管距离的计算
运用公式
式中,LN’、DT、a:分别为进出口接管距离、卧式容器直径和气体空间高度,m;
VG:气体体积流量,m3/h。
ρG、ρL:分别为液体密度、气体密度,m3/h;
对于d*=200μm,使用R=0.127
故LN≈LT>LN’ 满足要求
2.2.2接管直径的计算
2.2.2.1入口接管直径的计算
两相混合物的入口接管的直径应符合下式要求:
式中,ρG:气相密度,m/s;uGL:接管内两相流速,kg/m3。
由此可导出
式中,D图闻天下P:两相入口接管直径,m; VL:液体体积流量,m3/h;
代入数值求得,
又接管直径必须不小于连接管道直径(0.1m)则取DP=0.1m
2.2.2.2 出口接管直径的计算
气相出口,流速必不大于进口流速,故可以假定,
气体出口接管直径=两相进口接管直径,
故选用出口接管直径D0=0.1m可算得式中,D0:气相出口接管直径,m;20m/s:气体最大出口流速
故管径选用合理,液体出口选用连接管道直径D1=0.02m
式中,uL:液体出口流速,m/s;
VL:液体体积流量,m3/h;
D1:液体出口接管直径,m;
1m/s:液体出口允许的最大流速。
因此,管径选用合理。
2.3 液位和液位报警点的计算
设Ab=10%时液位为最低点hLL
经带入试差算得hLL=119mm,最低液位(LL)、低液位报警(LA)、正常液位(NL)、高液位报警(HA)、最高液位(HL)之间时间间隔分别是40、20、20、40min。
最低液位,及液面起始高度(计算时间为0),液位高度hLL为119mm。
容器横截面积ATOT = 3.14DT2/4 =3.14×0.7622/4=0.456m2
液体停留一分钟所占横截面积为:
A1=VL×1/(60×LT)=0.237×1/(60×2.286)=0.00173m2
由hLL/DT=0.156查图2.5.1-5得Ab/ATOT=0.1
故Ab= ATOT ×0.1=0.0456m2
由式,
查图2.5.1-5得hLA/DT=0.302,则从最低液位经40min后得到的液位高度为hLA=0.302×DT=0.302×0.762=0.23m
由式,
,
查图2.5.1-5得hNL/DT=0.363可信百科,则从最低液位经60min后得到的液位高度为hNL=0.363×DT=0.363×0.762=0.277m
由式,
,
查图2.5.1-5得hHA/DT=0.424,则从最低液位经80min后得到的液位高度为hHA=0.424×DT=0.424×0.762=0.323m
由式,
查图2.5.1-5得hHL/DT=0.544,则从最低液位经120min后得到的液位高度为hHL=0.544×DT=0.5×0.762=0.415m
hHL+a = 0.415+0.33 =0.735< 0.762m = DT
2.4 丝网部分的计算
2.4.1 丝网部分气体流速uG
参考气液分离器HG/T 20570.8-95规范,对卧式气液分离器,长度为3048mm时,K取0.122~0.152;长度为其他值时,K取0.122~0.152×(L/3048)0.56,本次计算K=0.122×(2286/3048)0.56香港成人电视台=0.104
计算得丝网部分气速
2.4.2 丝网直径DG
由下式计算丝网直径,
又由容器直径最少比丝网直径大100mm, SY/T 0515-2007气液分离器规范则丝网部分容器直径D’=0.406m。丝网高度有100mm和150mm,又由此设计对除沫要求不高,选取丝网高度为100mm。
3 主要设计尺寸
主要设计尺寸见表4-1。
表4-1 主要设计尺寸
郑百岗丝网直径DG | 220mm | 丝网部分容器直径 | 406mm |
丝网高度 | 100mm | 筒体部分长度LT | 2286mm |
气体出口 | 100mm | 筒体部分高度DT | 762mm |
领土主权 液体出口 | 20mm | 气液混合物进口直径 | 100mm |
| | | |