4.2 Расчет тонкослойнойной нефтеловушки

Полочные отстойники предназначены для удаления грубодисперсных эмульгированных и неэмульгированных нефтепродуктов, содержащих глобулы с гидравлической крупностью 0,2 мм/с и более.

Способность полочных нефтеловушек задерживать относительно мелкие глобулы объясняется тем, что отстаивание проводится при ламинарном режиме движения воды и в отсутствие турбулентного перемешивания.

Полки расчленяют поток воды на тонкие слои, гидравлический радиус живых сечений которых меньше, чем у горизонтальных нефтеловушек. Соответственно меньшим оказывается и значение числа Рейнольдса – 500 и менее. Связанное со стремлением дополнительно снизить значение Re уменьшение толщины слоя может привести к ухудшению процесса разделения воды и примесей под влиянием «пристенного эффекта» – торможения воды у поверхностей полок. Это явление заметно сказывается, если число Фруда будет меньше 10 ^–5.

На рис. 2 приводятся схемы полочных блоков, через которые пропускается поток сточных вод. В прямоточной схеме вода и выделяющиеся из нее глобулы перемещаются совместно, а выпадающие осадки сползают по полке в противоположном направлении. Полки укладываются с подъемом в сторону движения воды.

Рис.3. Схемы полочных нефтеловушек с прямо-точным движением воды: 1 – распределительный лоток; 2 – камера предварительного отстаивания; 3 – распределительная решетка; 4 – тонкослойный блок; 5 – водосборный лоток; 6 – нефтесборные трубы; 7 – патрубок для удаления осадка

К исходным данным для технологических расчетов относятся: производительность одной нефтеловушки, температура сточных вод, расчетная гидравлическая крупность и соответствующий диаметр глобул. По этому значению диаметра назначается угол наклона пластин к горизонту. Толщина слоя воды в межполочном пространстве (в дальнейшем – высота яруса) назначается в зависимости от качества воды.

В результате расчетов определяются: длина блока , м, ширина блока , м, количество ярусов n, шт, высота блока , м, длина нефтеловушки L, м, ширина нефтеловушки В, м, строительная глубина нефтеловушки Н, м.

Гидравлический радиус живого сечения потока в ярусе, см

Высота яруса, см h_ti принимается от 5 до 15 см

Ширина блока, см B_be – принимается от 50 до 300 см

Скорость движения воды в ярусе, см/с

;

Число Рейнольдса Re принимается от 500 и меньше

=1,29;

расчетная гидравлическая крупность глобул, см/с

=0,4 см/с

Число Фруда:

Примечание: если неравенство не соблюдено,

производится пересчет (увеличение значения Re)

Длина блока расчетная, см

Длина блока теоретическая, см -

см

Высота яруса по вертикали, см

угол наклона полки  принимается

от 45^о до 60^о

=14,28 см

Коэффициент использования объема межполочного пространства - К принимается по табл. 2 в зависимости от критерия =0,07

( по В. Г. Иванову).

Табл.2

Критерий

0,05

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

1,0

2,0

4,0

К

0,56

0,62

0,68

0,70

0,72

0,74

0,76

0,78

0,85

см

Рис.4. Схемы тонкослойных блоков: а – прямоточная; б – перектрестноточная

Расход воды для одного яруса, м³/с

Примечание: и, м,, мм/с

м³/с

Количество ярусов в блоке, шт

Расчетная глубина нефтеловушки, м

Высота блока, м -

Примечание: и, м

Строительная глубина нефтеловушки, м

Допустимая толщина слоя нефтепродуктов на поверхности, м = 0,10 (принимается)

Допустимая толщина слоя нефтепродуктов, слоя осадка, м = 0,10 (принимается)

Высота «свободного борта» (расстояние от уровня во­ды до борта сооружения), м

0,3 (принимается)

м

Минимальная длина нефтловушки, м

м – принимается конструктивно

м

Ширина нефтеловушки, м

–принимается конструктивно с учетом монтажа блоков

м

Принимается к установке типовой проект горизонтальной тонкослойной нефтеловушки глубиной проточной части 1,2 м, шириной секции 3 м, длиной 12 м, высотой секции 2,4 м.