4.6 Тік гравитациялық айырғышты сұйық бойынша өткізу қабілетіне есептеу

Айырғыштардың сұйық (мұнай) бойынша өткізу қабілетін бақылаудағы мақсат айырғыштан мұнаймен бірге ілесіп шығатын газ көбіктерін нолге жеткізу (яғни болдырмау) қажеттілігінен туындайды. Жалпы алғанда сұйықпен ілесетін газ көбіктерінің мөлшері келесі факторларға тәуелді болады:

1) сұйықтың тұтқырлығы;

2) айыру қондырғысындағы қысым;

3) айырғыштағы сұйық деңгейінің көтерілу жылдамдығы.

Сұйық бойынша айыру қондырғыларын есептеу газ көбіктерінің қалқып шығу жылдамдығынан w_г аз болатын сұйық деңгейінің көтерілу жылдамдығын w_с алуға негізделген, яғни:

w_с  w_г (4.9)

Сұйықтағы газ көбіктерінің қалқып шығу жылдамдығын әдетте Стокс формуласымен анықтайды:

(4.10)

мұндағы – сұйықтан қалқып шығатын газ көбіктерінің есептік диаметрі, м; қалған белгілеулер алдыңғы есептердікіндей.

Айыру жағдайындағы газ тығыздығын мына формула бойынша анықтаймыз:

(4.11)

мұнда, ₀ – стандартты жағдайдағы газдың тығыздығы, кг/м³

Айырғыштағы сұйық деңгейінің көтерілу жылдамдығы көлемдік шығымға q_c және айырғыштың көлденең қимасының ауданына F байланысты.

(7.20) арақатынасын ескере отырып теңдеуді былай жазуға болады:

(4.12)

Осыдан, (4.13)

сандық түрлендіруден кейін соңында мынаны аламыз:

(4.14)

4.7 Көлденең гравитациялық айырғышты есептеу

Көлденең айырғыштардағы газ ағысының мүмкін болар жылдамдығын айырғыштың сұйықпен толмаған көлденең қимасында есептейді.

Айырғыштың газ бойынша өткізу қабілетін мына формула бойынша есептейді:

(4.15)

мұнда, q_г- айырғыштың газ бойынша өткізу қабілеті, м³/тәу;

D - айырғыштың ішкі диаметрі, м; L- айырғыштың ұзындығы, м; F- сұйықпен толмаған аппараттың көлденең қимасы. Сыйымдылық жартылай ғана сұйыққа толады деген шартты ұстансақ, онда:

(4.16)

мұндағы, w_г- газдың мүмкін жылдамдығы, м/с

(4.17)

- қалыпты жағдайға ауыстыру коэффициенті.

Есептеу ыңғайлы болуы үшін F=0,4D² деп қабылдаймыз, онда (4.15) формула мына түрге келеді:

(4.18)

немесе, (4.19)

Таңдап алынған диаметрдегі айырғыш сұйық бойынша өткізу қабілетінің шартын қанағаттандыруы тиіс

(4.20)

мұнда, S –сұйық айнасының ауданы, м²; S=DL;

w_г -газ көбіктерінің қалқып шығу жылдамдығын Стокс формуласымен (4.10) анықтайды:

Егер мұнай суланған болса, онда сұйықтың тығыздығы мен тұтқырлығын өнімнің сулануына – В байланысты анықтайды:

(4.21)

(4.22)

Көлденең айырғыштың есебін орындау шарты:

(4.23)

мұндағы, W_м — мұнай тамшыларының тұну жылдамдығы, м/с;

W_г — айырғыштағы газ жылдамдығы, м/с;

h — айырғыштағы мұнайдың жоғарғы деңгейіне дейінгі тік бағыттағы арақашықтық, м;

h = (0,5 – 0,55)D;

l - айырғыштың ұзындығы, м

(4.1) формулаға (3.1) және (3.7)-ні қойып, газ өткізу қабілетін анықтайтын теңдеуді аламыз:

(4.24)

Айырғыштың өткізу қабілетін есептеу кезінде айырғыш жағдайындағы газдың тығыздығы келесі формуламен анықталады :

, (4.25)

мұндағы, ρ_о — қалыпты жағдайдағы газ тығыздығы, кг/м³; Р, Р_о - қалыпты жағдайдағы және айырғыштағы қысым (Р_о = 0.1013 МПа = 10 ⁵ Па); Т, Т_о - айырғыштағы абсолюттік температура мен абсолюттік қалыпты температура (273 К).