Принципиальная схема гравитационного осаждения.

Рассмотрим на примере:Горизонтальный сепаратор. На рис. приведены общий вид и разрез горизонтального сепаратора, в котором частицы жидкости оседают под действием как гравитационных, так и инерционных сил. Этот сепаратор работает следующим образом.

Рис.. Общий вид и разрез горизонтального сепаратора: 1 – ввод газонефтяной смеси; 2 – диспергатор; 3 – наклонные плоскости; 4 – жалюзийная насадка-каплеуловитель; 5 – перегородка для выравнивания потока газа; 6 – выход газа; 7 – люк; 8 – регулятор уровня; 9 – поплавковый уровнедержатель; 10 – сброс грязи; 11 – перегородка для предотвращения прорыва газа; 12 – сливная трубка

Нефтегазовая смесь, подаваемая в патрубок 1, вначале попадает в диспергатор газа 2, где происходит дробление (диспергирование) нефтегазовой смеси. Диспергирование нефти приводит к существенному увеличению поверхности контакта нефть-газ, в результате чего происходит интенсивное выделение газа из нефти. Однако глубокое отделение газа от нефти получается в том случае, когда выделившийся в трубопроводе газ отделяется от нефти до подхода к сепаратору. После диспергатора из газа под действием гравитационных сил значительная часть капельной нефти оседает на наклонные плоскости 3, а незначительная часть ее в виде мельчайших капелек уносится основным потоком газа. Для изменения структуры потока наклонные плоскости следует выполнять с уступами (порогами), способствующими выделению газа из жидкости.

Основной поток газа вместе с мельчайшими частицами нефти, не успевшими осесть под действием силы тяжести, встречает на своем пути жалюзийную насадку 4, в которой происходят "захват" (прилипание) капелек жидкости и дополнительное отделение их от газа; при этом образуется пленка, стекающая в поддон, из которого по трубе 12 она попадает под уровень жидкости, в сепараторе.

На рис.3.7. в верхней части сепаратора показана в увеличенном размере капелька К и действующие на нее силы, а в нижней части сепаратора – увеличенный пузырек газа П и также силы, действующие на него.

Осаждение частиц жидкости в гравитационном сепараторе происходит в основном по двум причинам.

1- Резкое снижение скорости газового потока.

2- разность плотностей газовой и жидкой фазы

Для эффективной сепарации необходимо, чтобы скорость движения газового потока была меньше скорости осаждения

ω_г<ω_частиц

При расчете принимаются следующие допущения

1- Частица жидкости имеет форму шара на который действуют две силы

R

mg

2- На движение частицы не оказывает влияние другие частицы

3-Сила сопротивления уравновешивает силу тяжести и частица движется с постоянной скоростью осаждения

Режим движения частицы

1- Re < 2 –Ламинарный режим осаждения Сам эффективный режим