Определение межфазного уровня.
Объемы воды VВОТ и нефти VНОТ, остающихся в отстойнике, определяются по формулам
VВОТ
=(F1В *
В1 - F2)(t-,
)
для
(17)
VНОТ
=(F1Н *
В1-F3)(
t-
),
для
18),
где - момент начала наполнения отстойника;
-
момент переполнения отстойника;
Поперечное
сечение буллита отстойника приведено
на рис. 3.2.
Рис. 3.2. Поперечное
сечение буллита отстойника
D – диаметр буллита, О – центр сечения, АВ – межфазный уровень МФУ, L – значение МФУ (L = EC), ОС = D/2.
Межфазный уровень МФУ – это граница раздела между осажденной водой В1 (заштрихованная часть) и частично обезвоженной нефтью Н2. На рис. 3.2. МФУ отображен отрезком AB. L – значение МФУ, отсчитывается относительно днища отстойника (т. С), L=EC. По мере наполнения отстойника увеличивается L. Необходимо определить зависимость L от объема осажденной воды при заданных габаритах буллита. Буллит представляет собой емкость цилиндрической формы с диаметром D и объемом VО. Найдем длину l буллита.
Таким образом, объем осажденной воды, принимает форму цилиндра длиной l и сечением, равным площади сегмента АЕВСА.
Известно, что площадь сегмента АЕВСА равна
где измеряется в радианах;
Тогда объем осажденной воды будет равен
С учетом выражения (17) составим уравнение
,
или
(F1B*B1
- F2)t
=
,
или
(F1B*B1
- F2)t
(19),
где
;
Из рис. 3.2. определим EC =L
ЕС=ОС-ОЕ=
,
или
L=
(20)
Если
из выражения (19) определить
и его подставить в выражение (20), то
задача определения значения МФУ по мере
заполнения отстойника будет решена.
Однако, выражение, полученное в результате
этой подстановки, будет очень громоздким
и неудобным для его реализации. Поэтому
составляется градуировочные таблицы
1 и 2.
Таблица 1.
|
0 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
|
0 |
0,12 |
0,33 |
0,60 |
0,90 |
1,23 |
1,60 |
1,96 |
2,3 |
2,74 |
3,14 |
Таблица 2.
|
1,1 |
1,2 |
1,3
|
1,4 |
1,5 |
1,6 |
1,7
|
1,8
|
1,9 |
2,0 |
1,1 |
|
3,54 |
3,93 |
4,32 |
4,67 |
5,05 |
5,40 |
5,7 |
5,95 |
6,16 |
6,28 |
3,54 |
Таблица 1 получается следующим образом:
формула (20) приводится к виду
(21)
задавая значение
с шагом 0,1 в диапазоне
,
определяем
(22)
исходя из 22) вычисляется выражение
;
Алгоритм определения МФУ с использованием градуировочной таблицы1 реализуется следующим образом:
1. Вычисляется значение ;
2. Одним из методов интерполяции с использованием таблицы 1 и таблицы 2 по значению определяется значение ;
3. Определяется значение L =(2*L/D)*D/2;
Градуировочная таблица 1 содержит 21 колонку (i = 1, 2, …21), i – ая колонка описывает i – ый узел интерполяции.
Интерполяция нулевого порядка:
,
если
(23)
Интерполяция первого порядка (линейная интерполяция):
(24)