zinet home
home home
home ИНТЕЛЛЕКТ-ПОРТАЛ
home Стартовал прием материалов в сборник XХХIX-й научной конференции. Требования к публикациям - в разделе "Объявления".

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

РЕСУРСЫ ПОРТАЛА:

Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 28 мая 2016 г.)


Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)


Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)


Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24-27 ноября 2015 г.)


Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13-17 октября 2015 г.)


Тридцать третья научно-практическая конференция
(20-27 мая 2015 г.)


Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2-7 апреля 2015 г.)


Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)


Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)


Двадцать девятая международная научно-практическая конференция
(19-25 ноября 2014 г.)


Двадцать восьмая международная научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)


Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)


Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)


Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)


Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)


Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабя 2013 г.)


Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноябя 2013 г.)


Первая международная научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцать первая научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)


Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февряля - 3 марта 2013 г.)


Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)


Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)


Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)


Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01 - 07 марта 2012 г.)


Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)


Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)


Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)


Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля - 04 мая 2011 г.)


Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)


Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)


Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)


Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)


Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)


Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)


Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)


Третья научно-практическая конференция
(20-27 декабря 2008 г.)


Вторая научно-практическая конференция
(1-7 ноября 2008 г.)


Первая научно-практическая конференция
(10-15 мая 2008 г.)



НАШИ ПАРТНЕРЫ:

Студия веб-дизайна www.zinet.info



Студия ландшафтного дизайна Флора-МК


Уникальное предложение!



Сайт-визитка - теперь
всего за 200 грн!

подробнее>>>



ОТРИМАННЯ ПОЧАТКОВИХ ДАНИХ ДЛЯ МАТЕМАТИЧНОГО МОДЕЛЮВАННЯ ГАЗОДИНАМІКИ ГАЗОВОГО ПОТОКУ В КАНАЛІ ІФ СЕПАРАТОРА

 

Логвин А.В., Мустафа Аль-Роммахі М.М.,

Склабінський В.І.

Україна, м. Суми,

Сумський державний університет.

 

В статье рассмотрены основные способы разделения газожидкостных потоков. Предложен подход к моделированию газодинамики в канале ИФ газосепаратора. Описана методика проведения экспериментальных исследований и получены начальные полиномы для моделированию течений газа в полости ИФ сепаратора.

 

При проектуванні та експлуатації сучасних технологічних схем, які сьогодні використовуються в нафтогазовій промисловості, необхідно враховувати суттєве підвищення вимог щодо отримання газоподібних продуктів високої якості. Для проведення основних технологічних процесів використовується нафтогазове обладнання різних типів, найбільш важливою енергетичною характеристикою якого є низький гідравлічний опір за заданої проектної ефективності.

Найбільш поширеним типом обладнання, що забезпечує високий ступінь розділення газорідинних сумішей з високодисперсною краплинною рідиною (розмір крапель 2R³1 мкм) є волокнисті фільтри, гідравлічний опір яких коливається у межах 200-2500 Па, а припустима швидкість руху газового потоку сягає 0,05-0,2 м/с. [1,2]. Для вловлювання краплин рідини розмірами 2R³10 мкм застосовуються інерційні та вихрові апарати, які характеризується гідравлічним опором у межах 100-2000 Па [3,4]. Для зниження гідравлічного опору та збереження високої ефективності сепарації водогазоконденсатних сумішей розроблено нове інерційно-фільтруюче сепараційне обладнання [5], яке об’єднує переваги двох вище розглянутих механізмів розділення. Технічна характеристика нафтогазових сепараторів інерційно-фільтруючого типу повністю задовольняє сучасним вимогам, зокрема, ефективне вловлювання відбувається навіть для краплин розмірами 2R³5 мкм, припустиме бризкоунесення не більше 0,015 г/м3 при вмісті рідини в газовому потоці на вході до сепараторів не більше 200 г/м3. Гідравлічний опір апаратів у межах 150-300 Па, також досліджено, що пропоновані сепараційні вузли ефективно працюють у широкому діапазоні зміни тиску і співвідношення газової та рідинної фаз. Розроблені конструкції нафтогазових сепараторів та забезпечують номінальну продуктивність від 0,5 до 5,0 млн. нм3/добу.

Поширення застосування у проектуванні та практиці промислового впровадження нового високоефективного сепараційного нафтогазового обладнання інерційно-фільтруючого типу стримується через відсутність даних щодо гідродинамічних параметрів в каналі сепаратора.

Опис гідродинаміки руху газового потоку включає перелік змінних, котрі характеризують нестаціонарність стану системи у кожній точці досліджуваного зразка та у певний час проведення процесу. Але ключовими елементами, котрі надають основну картину процесів є Vj тангенційна та Vr радіальна складові швидкості потоку відповідно, а також значення Р тиску.

Для коректної постановки задачі і з урахуванням особливостей конструкції досліджуваних елементів для розрахунку була обрана циліндрична система координат. Схема руху потоку зображена на рисунку 1.

 

 

Рисунок 1. Схема руху потоку по криволінійному сепараційному каналу та в області розташування фільтруючих елементів інерційно-фільтруючого сепараційного вузла.

1 – газорідинний потік, 2 –жалюзі, 3 – фільтруючі елементи, 1, 1/, 2, 2/ - номери прямолінійних ділянок.

 

Для побудови математичної моделі руху газового потоку в сепараційному каналі необхідно визначити загальні вирази для радіальної та тангенційної складових швидкості. Для визначення значень вказаних складових пропонується проведення фізичних моделювань досліджуваних процесів та пристроїв.

Для дослідження роботи дослідного зразка інерційно-фільтруючого сепаратора був розроблений експериментальний стенд, схема якого наведена на рисунку 2.

Газовий потік поступає до дифузору з газодувки, де змішується з туманом, який генерується у форсуночній камері 5. При проходженні газорідинним потоком дифузору відбувається вирівнювання поля швидкостей та розподілення рідини по всьому поперечному перерізу. Для остаточного вирівнювання поля швидкостей та тиску передбачена прямолінійна ділянка довжиною 250 мм. Після входження газорідинного потоку до жалюзійного елементу відбувається перерозподіл рідинної та газової фази. При проходженні криволінійних ділянок під дією сили інерції краплі відхиляються від ліній току газової фази та вловлюються фільтруючими елементами. Вловлена рідина стікає під дією сили тяжіння вниз сепараційного каналу та потім до прийомного баку 8. Для запобігання вторинного унесення від сепарованої рідини з низу каналу встановлено відбійник. Для проведення візуального спостереження жалюзійні елементи виконані з органічного скла, що значно спрощує процес досліджень.

 

Рисунок 2. Схема експериментального стенду.

1 – витратна ємність; 2 – фільтр; 3 – газодувка; 4 – циркуляційний насос; 5 – форсуночна камера; 6 – інерційно-фільтруючий краплевловлювач; 7 – інерційно-фільтруючий тумановловлювач ; 8 – прийомний бак.

 

Параметри стенду: матеріал жалюзей – органічне скло; матеріал фільтруючого елементу – волокнисте голкопробивне поліпропіленове полотно; досліджувана система – повітря - вода; тиск – атмосферний; радіус гофр жалюзей – 70 мм; товщина стінки жалюзей – 3 мм.

Вимір витрати води здійснюється лічильником побутовим типу Residia Jet (похибка вимірювань 5%). Температура проведення досліджень – 20 0С. Розпил рідини відбувається відцентровою форсункою з тангенційним введенням рідини. Робота пристрою досліджується при турбулентних режимах (Re>10000) руху газового потоку. Температура газу є величиною сталою, тобто процес є ізотермічним і впливом зміни густини можна знехтувати.

Заміри швидкості руху здійснюються трубкою Піто-Прандтля, фіксуються мікроманометром ММН-240(5)-1,0 (похибка вимірювань 1%).

Для отримання початкового полінома, який описує залежність радіальної складової швидкості проводимо заміри при фіксованому значенні кута φ=750 та витраті повітря 0.195 м3/с.

Vr(r) = 4895,5r3 - 5541,6r2 + 1126,7r - 63,53

Та φ=1200.

Vr(r)= -51984r3 + 23547r2 - 3452,8r + 156,97

Отримані дані апроксимуються залежністю:

Vr(r)=A1.r3+A2.r2+A3r+A4.                                                                        (2)

Для аналізу впливу кожного із коефіцієнтів на значення радіальної швидкості отримані вирази для φ=45,60,75,90,105,120,1350 зведені до графіку, який наведений на рисунку 3.

 

Рисунок 3. Зміна коеф. А в залежності від кута φ

 

А1 = -113,99 φ 2 + 20502 φ - 768136

А2 = 30,833 φ 2 - 5512,4 φ + 208389

А3 = -3,0796 φ 2 + 529,41 φ – 18439

А4= -0,0674 φ 2 + 12,536 φ - 369,67

Після аналізу діапазону зміни значення коефіцієнті можливо зробити висновок, що впливом параметра А4 можна знехтувати.

В результаті отримані апроксимуючі поліноми:

А1=В1. φ2+В2. φ+В3 φ;                                                                              (3)

А2=С1. φ2+С2. φ+С3 φ;                                                                              (3)

А3=D1. φ2+D2. φ+D3 φ;                                                                              (3)

Після отримання коефіцієнтів А1..А3 можемо знайти загальні вирази для складових швикдості.

В результаті проведених експериментів були отримані початкові дані по швидкості та режиму руху газового потоку. Це дозволило більш ґрунтовно підійти до визначення поля швидкостей та тисків, в результаті чого стає можливим отримання формульних залежностей для опису гідродинамічних процесів у пропонованому сепараційному обладнанні. Отже, такий підхід є одним з напрямків розробки інженерної методики розрахунку для проектування нового високоефективного сепараційного нафтогазового обладнання інерційно-фільтруючого типу.

 

Література:

1.      В.С. Швидкий, Очистка газов: Справочное издание / В.С. Швыдкий, М.Г. Ладыгичев. – М.: Теплоэнергетик, 2002. – 640 с.

2.      Solid liquid filtration and separation technology / A. Rushton; A.S. Ward; R.G. Holdich. – Weinheim; New York; Basel; Cambridge; Tokyo: VCH, 1996.

3.      Нефтегазопромысловая сепарационная техника: Справочное пособ./Под ред. Л.М. Мильштейна. – М.: Недра, 1992. – 236 с ил.

4.      Бусарев Е.А.,Алексеев В.В.Поникаров И.И. Исследование гидравлического сопротивления аппарата вихревого типа комплексной очистки газов / Химия и компьютерное моделирование. Бутлеровские сообщения. 2004. Т.5. №2. с.71-74.

5.      Декл. пат. №69701 А Україна, МПК 7 B01D45/04. Спосіб вловлювання високодисперсної краплинної рідини з газорідинного потоку і пристрій для його здійснення / В.І. Склабінський, О.О. Ляпощенко. - №20031110451; Заявлено 20.11.2003; Надрук. 15.09.2004, Бюл. №9, 2004 р.

6.      Кочин Н.Е., Теоретическая гидромеханика, Часть 1,2/ Кочин Н.Е., Кибель И.А., Розе Н.В. – М., Физматгиз, 1963. – 584 с.

7.      Пат. на корисну модель №41600 Україна, МПК B01D45/04 (2009.01). Пристрій для вловлювання високодисперсної краплинної рідини з газорідинного потоку/ В.І. Склабінський, О.О. Ляпощенко, А.В. Логвин. - № u 2009 00649; Заявлено 29.01.2009; Надрук. 25.05.2009, Бюл. №10, 2009 р.



Первая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(10-15 мая 2008 г.)


(отчет)
Вторая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(1-7 ноября 2008 г.)
(отчет)
Третья научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(20-27 декабря 2008 г.)
(отчет)
Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)
(отчет)
Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)
(отчет)
Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)
(отчет)
Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)
(отчет)
Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)
(отчет)
Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)
(отчет)
Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)
(отчет)
Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля 04 мая 2011 г.)
(отчет)
Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)
(отчет)
Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)
(отчет)
Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)
(отчет)
Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01-07 марта 2012 г.)
(отчет)
Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)
(отчет)
Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)
(отчет)
Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)
(отчет)
Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февраля - 3 марта 2013 г.)
(отчет)
Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)
(отчет)
Двадцать первая научно-практическая конференция
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Первая международная научно-практическая конференция
"Перспективные направления отечественной науки - ХХI век"
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноября 2013 г.)
(отчет)
Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабря 2013 г.)
(отчет)
Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)
(отчет)
Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)
(отчет)
Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)
(отчет)
Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)
(отчет)
Двадцать восьмая научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)
(отчет)
Двадцать девятая научно-практическая конференция"
(19-25 ноября 2014 г.)
(отчет)
Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)
(отчет)
Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)
(отчет)
Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2 - 7 апреля 2015 г.)
(отчет)
Тридцать третья научно-практическая конференция
(20 - 27 мая 2015 г.)
(отчет)
Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13 - 17 октября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24 - 27 ноября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)
(отчет)
Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)
(отчет)
Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 25 мая 2016 г.)
(отчет)

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

Copyright © Zinet.info. Разработка и поддержка сайта - Студия веб-дизайна Zinet.info