油气集输-分离器设计

目录目录2摘要3ABSTRACT41两相立式别离器设计51.1计算天然气拟比照参数51.2压缩因子的求解61.3粘度的求解61.4天然气密度的计算81.5液滴颗粒沉降速度91.6气体流量计算101.7两相立式别离器尺寸计算102旋风别离器设计102.1旋风别离器尺寸计算102.2压力降的计算113总结11参考文献12摘要从气井终采出的天然气或多或少都带有一局部的矿化水，凝析油和岩屑，沙粒等液体、固体杂质。所以，为保证管道和设备平安可靠运行，就需要别离设备，以对其进行别离脱除。本次设计任务就为某单井站场别离器工艺设计。设计的主要内容为流程中第二次别离所用的别离器尺寸设计。文中通过计算、查图等，求出了别离器相应的设计参数。利用相应的参数分别设计了两相立式别离器和旋风别离器两种类型的别离器。关键字：流量压力温度两相立式别离器旋风别离器尺寸大小ABSTRACTFromtheendofthenaturalgasproducedgasismoreorlessapartoftheKuangHuaShuicondensateoilanddebris,suchasgrainsofsand,liquidorsolidimpurities.So,toensurethesafeandreliableoperationofthepipeandequipment,theyneedtoseparationequipment,toseparateremoval.Thisdesigntaskforasinglewellisthestationseparatorprocessdesign.Designofthemaincontentforthesecondtimeinseparationprocessusedsizedesignseparator.Inthispaper,throughthecalculation,checkfigure,andfromthedesignparametersofcorrespondingseparator.UsethecorrespondingparametersfromthedesigntwophaseverticalseparatorandcycloneseparatortwotypesofseparatorKeywords：flow；Pressure；temperature；Twophaseverticalseparator；Cycloneseparator；size1两相立式别离器设计1.1计算天然气拟比照参数天然气的相对密度S=0.7液体相对密度为0.8临界温度TPC=210.2K临界压力PPC=4.6012Mpa井口温度为50℃井口压力为25Mpa单井产量Qg=m3/d，出站压力为3Mpa天然气相对分子质量M=20.25天然气的拟比照压力、拟比照温度：Ppr=〔1-1〕Tpr=〔1-2〕二次别离时经节流阀之后别离器的进口的压力p=3Mpa，t=15℃根据公式〔1-1〕〔1-2〕得Ppr==Tpr==1.2压缩因子的求解根据研究，天然气的压缩因子和拟比照压力、拟比照温度有一定得函数关Z=(Ppr,Tpr)〔1-3〕知道了天然气的拟比照压力和拟比照温度后，查图表1可得天然气压缩因子Z。查图得别离器中天然气压缩因子：Z=0.875图表SEQ图表\*ARABIC1天然气压缩因子幅员1.3粘度的求解图表SEQ图表\*ARABIC2查图表2得101.325kPa(a)压力下和15℃条件下气体粘度是0.012mPa·s；图表SEQ图表\*ARABIC3天然气的拟比照压力、拟比照温度：Ppr==0.652Tpr==1.37查图表3，可得到粘度比μp/μ1=1.15所以在P1=6MPa;T1=15℃条件下的气体的粘度为：μp=〔mPa·S〕1.4天然气密度的计算天然气在某压力、温度下的密度为：=〔1-4〕式中——天然气在任意压力、温度下的密度，kg/m3P——天然气的压力〔绝〕，kPa;M——天然气的相对分子质量；Z——天然气的压缩因子；T——天然气绝对温度，K根据公式可得：P=3MPa;T=15℃条件下的气体天然密度：==〔kg/m3〕1.5液滴颗粒沉降速度两相别离器尺寸设计方法一般方程式：假设颗粒直径为d=10010-6m雷诺数由于，所以流态为过渡区。所以有：W=1.6气体流量计算根据公式得：Q=〔1-5〕Q=〔m3/s〕1.7两相立式别离器尺寸计算：=〔0.75~0.8〕，取=0.8根据公式=；D=可求得：D==m由于H=〔3~4〕D取H=4D得H=而根据进口速度=15m/s;出口速度=10m/s;可求得进口管径D进==(m)出口管径D出==(m)2旋风别离器设计2.1旋风别离器尺寸计算根据公式计算管径假设K=1.1,那么：=进口管径为0.47D；出口管径为0.67D所以，进口管径为=0.470.108=0.051m出口管径为=0.670.108=0.072m此时，筒体流速为3.67进口速度出口速度因为，进口速度在15～25之间，出口速度在5～15之间，筒体流速在2.45～4.43之间。所以，取K=1.1符合要求。筒体高度h按h＝〔1.5～2.0〕D来计算：取h＝2.0D所以：h＝2.0D=2.00.108=0.216m2.2压力降的计算根据公式：式中：△P－除尘器压力损失，MPa；k－计算系数，标准切向进口无进口叶片时k＝16；有进口叶片时k＝7.5，螺旋面进口时k＝12；g－当地重力加速度；a－矩形进口宽度，m；b－矩形进口高度，m。a＝0.2D，b=0.4Dd=D所以：取K=163总结此次课程设计，我的设计内容为别离器设计计算，此前虽然在作业上计算过，但是实际设计过程中要比平时作业复杂得多，有很多参数学要自己去查找计算。通过这两周的课程设计，使我学到了很多知识，受益匪浅。我不仅学到了别离器的设计思路和设计方法。而且在收集资料过程中了解了不少别离器的相关知识。在设计过程中，发现了许多问题，最后通过同学间的讨