17 Пропускная способность сепаратора по жидкости

Расчёт сепаратора сводится к тому, чтобы получить скорость подъема уровня жидкости, при условии что скорость подъема пузырьков газа в жидкости меньше скорости подъема жидкости.

Скорость всплывания пузырьков газа V_Г в жидкости обычно определяется по формуле Стокса с заменой в ней абсолютной вязкости газа на абсолютную вязкость жидкости.

Учитывая соотношение пропускную способность вертикального сепаратора по жидкости можно записать в следующем виде:

или:

После подстановки в данную формулу площади и значения ускорения свободного падения получим:

При расчёте сепараторов на пропускную способность приходится иметь дело с плотностью газа в условиях сепаратора. Для определения плотности необходимо пользоваться следующей формулой:

где ₀ – плотность газа при нормальных условиях; Р и Р₀ – соответственно давления в сепараторе и давление при нормальных условиях; Т и Т₀ – абсолютная температура в сепараторе и абсолютная нормальная температура (Т₀=273К); z – коэффициент, учитывающий отклонение реальных газов от идеального.

18 Выбор режима и типа газосепаратора

В основном производители выпускают газосепараторы двух основных типов: вертикальные и горизонтальные. Однако можно встретить и сферические, которые появились относительно недавно, и которые предназначены для газов среднего давления, содержащих незначительное количество жидкости.

Вертикальные газосепараторы используются в условиях, когда необходимо обрабатывать большое количество жидкости, а также в случаях, когда жидкость содержит значительное количество твердых примесей. Кроме того, такой тип устройств подходит для пульсирующих потоков жидкости. Благодаря особенностям своей конструкции, вертикальные газосепараторы занимают меньшую площадь, чем сепараторы других типов. Они оснащены каплеуловителями, позволяющими полностью исключить повторное попадание жидкости в газ, а также отличаются высокой газопроизводительностью.

По цене это самый дорогой вид газосепараторов, но его экономическая целесообразность высока в условиях, когда необходимо обеспечить полное улавливание газа из примесесодержащих жидкостей.

Горизонтальные газосепараторы

Горизонтальные сепараторы лучше всего использовать при высоком содержании в жидкости газа, когда потоки жидкости непрерывны, а также когда нет нужды аккумулировать большие количества жидкости.

Время пробега газа в таких конструкциях увеличено, а потому есть больше времени на сбор мельчайших капель за счет гравитации. Кроме того, у горизонтального газосепаратора есть целый ряд преимуществ по сравнению с вертикальным: он дешевле, легче в транспортировке, его легче привязать к газопроводу.

Сферические газосепараторы отличаются компактностью и низкой стоимостью, но, как уже было сказано ранее, могут применяться только при невысоком содержании жидкости в газе.

Также газовые сепараторы могут быть:

Двухфазными;

Трехфазными.

Трехфазные сепараторы дольше удерживают жидкость, что позволяет разделить жидкие углеводороды и свободную воду.

При выборе газосепаратора необходимо учитывать характеристики обрабатываемого газа, особенности потока жидкости и объемы емкостей для накопления жидкости. Следует также учитывать, что практически любой тип газосепаратора будет давать хорошие результаты, если загрузка соответствует его мощностям. Поэтому выбор в первую очередь зависит от экономической целесообразности конструкции и ее стоимости.