Расчет вертикального масляного пылеуловителя

3.1.2.1 Технологический расчет вертикального масляного пылеуловителя

Пропускную способность пылеуловителя определяет сечение контактных

трубок.

Секундный расход газа при заданных условиях, м /с

где - давление при стандартных условиях, МПа;

- температура при стандартных условиях, К.

В зависимости от давления газа в пылеуловителе принимаем допустимую

скорость в контактных трубках = 2,9 м/с и допустимую скорость в свобод-

ном сечении = 0,48 м/с.

Общая потребная площадь группы пылеуловителей для очистки принято-

го количества газа F, м2

Число пылеуловителей

где - площадь поперечного сечения одного пылеуловителя, м2.

В случае получения дробного числа n 0 округляем в большую сторону до

целого числа п.

3.1.2.2 Гидравлический расчет вертикального масляного пылеуловителя

Потери давления в пылеуловителе, вызванные местными сопротивле-

ниями h, кг/м

h = + + + + ₊

где - потери при внезапном расширении газа на входе, кг/м2;

- потери при внезапном сужении газа на входе в контактные

трубки, кг/м;

- потери в контактных трубках, кг/м;

- потери при внезапном расширении газа на выходе из контакт-

ных трубок, кг/м;

- потери в жалюзийном сепараторе, кг/м;

- потери на выходе газа из пылеуловителя при внезапном суже-

нии, кг/м2.

Потери при внезапном расширении и сужении газа hi, кг/м

Е - коэффициент местных сопротивлений;

W - скорость газа на данном участке, м/с;

g -ускорение свободного падения, м/с.

Скорости при внезапном расширении газа на входе в пылеуловитель

м/с, и при внезапном сужении при входе в контактные трубки м/с, равны и

определяются по формуле:

где - диаметр подводящего патрубка, м.

Потери в контактных трубках, кг/м

где - коэффициент гидравлического сопротивления;

- приведенная скорость жидкости, м/с;

L - длина трубок, м;

- плотность жидкости в рабочих условиях, кг/ст. м3.

Потери в жалюзийном сепараторе кг/м

где £5 - коэффициент сопротивления в жалюзийном сепараторе, оп-

ределяемый в зависимости от числа Рейнольдса;

- скорость набегания газа на элементы жалюзийного сепара-

тора, м/с,

Fa - коэффициент живого сечения сепаратора

а - ширина между жалюзи, м;

д - толщина листа жалюзи, м;

т - гидравлический радиус жалюзийного сепаратора, м:

F - площадь живого сечения сепаратора, м2:

F = H*a,

Н - высота жалюзийного сепаратора, м.

Число Рейнольдса Re

где - эквивалентный диаметр жалюзийного сепаратора, м

de = 4т,

где - коэффициент динамической вязкости газа, Па-с.

3.1.2.3 Пример расчёта вертикального масляного пылеуловителя

Рассчитать пылеуловитель при следующих заданных условиях:

- суточная производительность газопровода Q = 12,7 млн м3/ сут;

- давление газа на приеме КС рраб = 4 МПа;

- температура газа на входе в КС Траб = 288 К;

- плотность газа р = 0,672 кг/м3;

- давление при стандартных условиях рсх = 0,1033 МПа;

- температура при стандартных условиях Тсх = 293 К;

- коэффициент сжимаемости z = 0,89.

Секундный расход газа при заданных условиях qc, м3/с

В зависимости от давления газа в пылеуловителе принимаем по табли-

це 14 допустимые скорости в контактных трубках Wb свободном сечении W0,

набегания на жалюзи Wx.

Таблица 13

Допустимые скорости в пылеуловителе

* Допустимые скорости рассчитаны при Т = 293 К и z = 1.

Общая потребная площадь группы пылеуловителей для очистки принято-

го количества газа F, м2

F = /,

F = 3,73 / 0,48 = 7,77

Число пылеуловителей n, шт.

N = F/

где ƒ - площадь поперечного сечения одного пылеуловителя, м2.

В случае получения дробного числа п округляем в большую сторону до

целого числа п.

К расчету принимаем пылеуловители диаметром = 1400, = 1600,

= 2400 мм и получаем

= 7,77 /1,535 = 5,1;

= 7,77 /2,04 = 3,8;

= 7,77/4,52 =1,7.

Округляя, получаем = 6, = 4, = 2.

Затраты металла по каждому варианту, T

где - масса i-ro пылеуловителя, т.

Принимая; = 12,2 т, = 15,9 т, = 30 т, получим

= 12,2 • 6 = 73,2т;

= 15,9-4 = 63,6 т;

= 30 • 2 = 60 т.

По затраченному металлу наиболее целесообразным будет вариант с пы-

леуловителями d = 2400 мм.

Действительная газовая нагрузка на один пылеуловитель qn, м3/с

= qc/n;

= 3,73/2 = 1,87 м3/с.

При отключении одного пылеуловителя нагрузка на другой q'n = 3,73 м/с,

что составит 200%, т. е. увеличение на 100% при допускаемом 33%.

Следующим типом по минимальному расходу металла будет d = 1600 мм.

В этом случае

= 3,73 / 4 =0,93 м3/с;

' = 3,73 /3 = 1,24 м3/с.

т. е. перегрузка составит 33%.

Проверим действительную скорость газа в контактных трубках м/с

- суммарная площадь поперечного сечения контактных трубок, м2:

где - диаметр контактных трубок, мм, = 89 мм;

= 0,93 /0,35 = 2,66 м/с.

Проверим действительную скорость газа в осадительной секции, м/с

=,

где - площадь свободного поперечного сечения осадительной

секции, м2:

суммарная площадь, занимаемая дренажными трубками в

осадительной секции, мм2:

Так как действительные скорости в контактных трубках и осадительной

сеуции в пределах допустимых, то пылеуловитель выбран правильно.