Основы расчета нефтезаводских процессов и аппаратов - Эмирджанов Р.Т.
Скачать (прямая ссылка):
Л72—23 3 53
периодическими, так как их приходится время от времени останавливать для смены отработанного реагента.
Ниже рассматривается расчет цилиндрических горизонтальных отстойников.
Наилучшие условия для осаждения частиц будут иметь место, если соблюдается струйность движения потока в отстойнике, т. е. при
Re= < 2320. ' (XII1 23)
v
J
/
¦ - \
гося дистиллйта
Ч ш J
Смесо
смесители . .___і
Отстоябшийся реагент
дисталлат
Фиг. 118. Схема работы горизонтального отстойника при очистке нефтепродуктов по методу рециркуляции реагента
л
Средняя скорость потока в отстойнике равна
w= -Y- =-Z_ (XII, 24}-
о)УУ 0,785 •D2-N
где V—общее количество смеси, "подлежащее отстою, мг\сек\ N— число параллельно работающих отстойников; (о сечение одного отстойника ж2;
D-диаметр каждого из параллельно работающих отстойников, м.
Подставляя значение w в выражение (XII, 23)^получаем
V - <2320, (XII, 25)
откуда
0,785•Z)-TV-V
v
0,785•2320•/V-V "
следовательно
D-= -шаг (Х"' 26I
354
г 7нь р
Для большей надежности работы действительный диаметр отстойника следует взять с некоторым запасом, т. е.
мин
K
V
1
1820-ЛМ
(XII, 27)
где K1
коэффициент запаса; при k1 > 1,2.
расчетах можно принять
Перейдем к определению длины отстойника.
Любая осаждающаяся частица Л (фиг. 119) движется, с одной стороны вниз со скоростью, равной скорости осаждения wQ, а, с другой стороны,—поступательно вместе со всем потоком со скоростью w.
ВЫШ отстоявшейся нефти
і -
г -
А
W
I I
а
г . I
¦ /
Спаек ЬодЫ и грш
Фиг. 119
и
1 ¦¦'
В результате частица А будет перемещаться по диагонали через 1 сек. перейдет в точку А'. Наибольший путь (по вертикали), который
пройти
путь (по вертикали;, который приходится оседающим частицам в отстойнике, равен диамеїру аппарата, поэтому время необходимое для отстоя будет
D
о
сек.
W
(XII, 28)
о
f
Наибольшее время пребывания частицы в отстойнике состав-
ляет
L
W
сек.
(XII1 29)
Для того, чтобы обеспечить оседание частицы, необходимо
т.: минимально необходимую длину отстой-
=т0, тогда
создать условие ^l0, нлка найдем из условия т
L
мин
D
W
ZQJ
(XII9 30)
о
355
к
откуда
Lm=w — = _„,Л л,-¦ (ХИ, 31) ;
W0 0J85'D-N-w0
В действительности осредненная по объему движущегося потока скорость (W3) несколько больше, чем средняя скорость w, подсчитанная по формуле (XII, 24), так как не весь занятый жидкостью объем принимает однаковое участие в движении (см. фиг. 119). Можно принять, что
W==®!-=_K__ -* (XII, 32)
А т m-0J85D-N* v ;
где /и—-коэффициент использования отстойника, зависящий or
разных факторов. По данным АзНИИ при неудачном расположении входа и выхода потока значение т может достигать даже 0,1 [64].!
Таким образом формула (XII, 31) должна быть написана в следующем виде
L^~-s^-J^rr~-~ (XII, 33)
0J85-D-N-w0-m
Учитывая отсутствие достаточно надежных экспериментальных данных о значениях коэффициента т для различных случаев, а также то обстоятельство, что для оседания частиц фактически требуется лишь выход их из зоны движущегося потока и что для этого они должны пройти несколько меньший путь, чем Z), который был принят при выводе формулы (XII, 31), при расчетах можно использовать формулу (XII, 31), но введя в нее соответствующий коэффициент at2, Тогда необходимая длина отстойника будет:
V
0,785-D-N-W0
(XII 34)
где Ага—коэффициент запаса, который можно принять, например, равным 1,25 или больше.
гВ табл. 44 приведены данные наблюдений за работой неко торых заводских горизонтальных цилиндрических водогрязс
ОТДелИТелеЙ (ОТСТОЙНИКОВ) ДЛЯ НефтеЙ [4, 17]. ОТСТОЙНИКИ ДЛ!'
нефтей рекомендуется устанавливать не в конце теплообмгг ной аппаратуры, а включать их в систему после части те ил -обменников с таким расчетом, чтобы температура нефти был», порядка 100—120° С. Этим, во-первых, обеспечивается дости точно малая вязкость нефти, что облегчает отстой и, во-птп рых, последующие теплообменники, питаясь более чисти нефтью, меньше загрязняются.
356
1
Таблица 44
о-о о I Диаметр отстойников I I- I Длина отстойников Условия отстоя Содержание воды и грязи., %
і температура, °с : і і давление, ! ата і I скорость потока, 1 м\сек \___ I S of га и I ; до отстоя О н в о
M
1 2,0 10,7 84 5-6 0,005 35 I 1,25 I 0,86
1,96 120 6—8 0,0052 31 0,00 0,40
3 2,59 10,67 80-90 10—11 0,002 70—90
4 1,35 12,17 150 13-14 0,010 18—25 095 0,52
5 2,44 6,10 58 8-9 0,0017 72
Кроме того, необходимо учесть еще, что при этом уменьшается потребное давление как в самих отстойниках р0 (так как в них поддерживается сравнительно низкая температура), так и на сырьевом насосе р. Последнее особенно важно, так как уменьшается расход энергии на работу этого насоса. Давление на сырьевом насосе: /?=/г0+2Д/?, где SA/?—гидравлические сопротивления на участке от насоса до отстойников. Давление на сырьевом насосе уменьшается за счет уменьшения ^0, и за счет снижения НА/?, так как между насосом и отстойником будут находиться не все теплообменники, а только часть их.
