Общая характеристика прямоточных центробежных элементов. Газовый сепаратор Центробежный Регулируемый.

На основании исл-й уст-но что орг-я закрутки потока в меньшем обьеме обесп. -т поддержание высокой эф-ти процесса. Этот принцип позволил повысить эф-ть разделения в ап-те за счет уст-я в нем нескольких сеп-х эл-тов. Такое конструкт-е решение обес-т поддержанеи эф-ти се-ции при сниж-е расхода Г за счет ¯ числа раб-х сеп-х эл-в удается сохранить в них высокую ск-ть потока. Из сеп-х эл-тов работающих по указ-му принципу можно указать прямоточные центробежные патрубки (ПЦП). ПЦП представляет собой заглушенную снизу цилиндр-ую трубу на пов-ти к-й имеется тангенциально прорез-е в верт-й пл-ти щели предн-е для входа неосуш-го газа поток газа поступая ч/з танген-е щели закр-ся в поле центр-х сил обр-ся за счет закр-го восход-го потока практически все капли отбрас-ся на внутр-ю пов-ть трубы. Получ-я пленка ж-ти вращаясь по винтовой линии подним-ся под влиянием закр-го потока газа а затем напр-ся вниз ч/з кольцевой зазор, обр-й трубой и вставленным в пас коротким патр-м кот-й служит для отвода отсеч-го Г. ширина этого зазора δ ₃ должна быть несколько больше (на 25…30%) max возможной толщины пленки ж-ти и может опр-ся: d₃=4× R× (R× m_ж× Q_ж/l_г× r_г× Q_г)^(1/3)× Q_ж/Q_г× R

R – радиус трубы μ _ж –вязкость ж-ти ρ _г – пл-ть Г в раб усл λ _г – коэф-т гидр-го сопр-я Г; Q_ж –расход ж-й фазы; Q_г – расход газа.

В ПЦП условно можно разгр-ть 3 основные зоны 1)зона форм-я закр-го потока 2)зона форм-я уст-й ж-й пленки 3) зона отвода отсеп-й ж-ти. Зона форм-я закр-го потока с тангенс-ми прорез-ми или лепестками более эф-на этот вариант целес-но прим-ть при больших расходах Г кода диам-р патр-ка более 80мм. Зона форм-я пленки опр-ся след-ми геом-ми размерами d_n –внут-й диа-р ПЦП h_щ-высота прорези или щели f_щ-общая площадь сеч-я прорези n-число прорезей.для срав-я прорезей. Для срав-я патр-ков разл-х диа-ров введен пар-р m: m=f_щ/f_n f_n-пл-дь сечения ПЦП. Для зоны форм-я уст-й пленки соотн-е высоты диа-р ПЦП не должно превышать превышать 2…2, 5 т.к. с увел-м этого соотн-я закрутка потока затухает и пленка отсепар-й ж-ти конструктивно может предст-ть собой прорези с отбойными кол-ми с внут-м кольцом гор-е прорези с внут-м кольцом с кольцевым отводом торцевым отводом. Посл-й вар-т счит-ся наиболее эф-м. Из запис-х 3-х зон на эф-ть сеп-ии больше всего влияние оказ-т зона отвода ж-ти min размер отсеп-х в ПЦП капель рассчит-ся:

y=[1–n× a× b/(p/R_n²× tga)]^{0, 5} Внедрение сеп-в с прямоточными центробежными патрубками. Г ч/з входной патрубок пост-т в сеп-е патр-ки се-ра кот-й имеет индив-е крепля раздел-й перегородки. Далее газ напр-ся в пром-й кол-тор отсек-я ж-ть это смесь кон-та и р-ра инг-ра г/о стекает по сливным трубкам в нижнюю часть се-ра откуда напр-ся в разд-е емкости индив-екрепления ПЦП позв-т регул-ть произ-ть се-ра путем откл-я опр-го кол-ва патр-ков обесп-я работу се-ра в опт-х усл-х кроме того се-р разделен на 4 секции что также позволяет регул-ть его пр-ть. Указ-е способы регул-я исп-ся при падении Р_пл на м/р и ум-ние отбора газа из скв прив-ны осн-е техн-епоказ-ли разраб-х и внедр-х на разл-х м/р сеп-в с ПЦП. Ср-е обьемные рабочие скор-ти газового потока в сечении ап-ти нах-ся в пред-х 0, 16…0, 55 а в сечении ПЦП 1, 35…4, 57 м/с. предст-т интерес сопост-е уд-х металлоем-й ап-тов ПЦП и сер-х се-ров. При анализе уд-й Ме емкости учтено также Р от величины кот-й зависит толщина стенки сосуда. Расчеты поданным показ-т что опт-е Q_max/Q_min т.е. диапазон реком-х раб-х Q газа весьма широк и прев-т показ-ли серийных ап-тов. Указ-я эф-ть сеп-ии м/б сохр-на и при сущ-м снижении произ-ти что имеет место в период падающей дабычи. В этих случаях как уже отмечалось путем иссл-я ряда патр-в можно сохр-ть опт-ые ск-ти газа в ПЦП и тем самым сохр-ть max эф-ть процесса. Выпускают сепар-ры на рабочее Р=6, 4…16МПа. Сепар-ры обесп-ют степень очистки от жидкости h³ 98%, при начальном предельном содержании жидкости до 200см³/м³. Предусмотрены 2 типа центробежных регул-х газосепараторов: – с цилиндр-м сборником жид-ти на рабочее Р= 6, 4…10МПа и производительностью по газу, 15…1млн.м³/сут; – с шаровым сборником жидкости на рабочее давление = 6, 4…16МПа и производ-тью по газу 1…5млн.м³/сут. В конструкции сепар-в предусмотрено размещение подогр-ля во внутренней полости сборника жидкости. Производ-ть сепараторов по газу в зависимости от рабочего Р для обеспечения паспортной степени очистки газа регулируется спец-м устройством, состоящим из подвижного и неподвижного конуса-завихрителя. Подвижный конус перем-ся вращением штурвала. Средний срок службы 10 лет, ресурс до капремонта 60000 часов, коэфф-т тех. Использ-я – 0, 97. Газожидкостная смесь в этом сепар-ре раздел-ся благодаря закруч-ю в вертик-м цилиндре-патрубке, которое обеспеч-ся использ-ем спец. завихрителя. при прохождении его газом жидкость под действием инерционных и центроб-х сил отбрас-ся на стенку патрубка и стекает вниз, в сборник конденсата. Откуда непрерывно или период-ки дренируется в выветриватель.