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.