Russian Federation
The paper proposes a method for calculating the length of the separation zone of a flare separator, determines its basic geometric dimensions
separator, gas, oil, gravitational deposition, droplet catcher
Факельные установки нефтепромыслов предназначены для безопасного и контролируемого сжигания или сброса горючих газов, которые образуются в процессе добычи нефти и газа, а также на объектах химической и нефтехимической промышленности. В состав факельной установки входят сепараторы, представляющие собой горизонтальные емкостные аппараты. В работе предложена методика расчета длины зоны сепарации аппарата диаметром (
) 3,2 м. В расчетах принимались следующие исходные данные: объемный расход (
) газа 56530 м3/ч, плотность (
) газа 3,03 кг/м3, коэффициент динамической вязкости (
) газа 0,011×10-3 Па×с, плотность (
) жидкости 926 кг/м3.
Время осаждения капелек жидкости в зоне сепарации может быть определено:
|
|
(1) |
где 
– скорость осаждения, м/с.
Для определения скорости осаждения, входящей в формулу (1), предварительно по методике [1] рассчитывались критерии Архимеда (
) и Рейнольдса (
), по значениям которых определялся режим осаждения капелек жидкости в сепараторе.
Скорость осаждения капелек жидкости в сепараторе [1]:
Далее по формуле (1) определялось время осаждения капелек жидкости, длина зоны сепарации: 
где 
– линейная скорость газа.
По результатам расчетов получены зависимости, изображенные на рис. 1-4.
|
Рисунок 1 – Зависимость длины зоны сепарации от диаметра капель (при 56530 м3/ч) |
Рисунок 2 – Зависимость длины зоны сепарации от диаметра капель (при 12328 м3/ч) |
|
Рисунок 3 – Зависимость длины зоны сепарации от диаметра капель (при 7280 м3/ч) |
Рисунок 4 – Зависимость диаметра капель от времени осаждения |
В работе был выполнен прочностной расчет элементов факельного сепаратора диаметром 3,2 м, нагруженного внутренним избыточным давлением. В качестве конструкционного материала корпуса выбрана сталь 09Г2С. По результатам расчетов толщина корпуса составила 12 мм.
Данная методика расчета длины зоны сепарации может быть использована при проектировании факельных сепараторов.
1. Naboka, V. V. Metodicheskie ukazaniya po vypolneniyu laboratornyh rabot po kursu "Processy i apparaty himicheskoy tehnologii" / V. V. Naboka, E. V. Podoplelov, A. I. Dement'ev, V. M. Solomonova. – Angarsk : AnGTU, 2018. – 44 s.
