Исследование работы сепарационного элемента газового сепаратора на рабочее давление 0,6МПа газосепаратора ГС6-2200К1М1-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа

Исследование работы сепарационного элемента газового сепаратора на рабочее давление 0,6МПа газосепаратора ГС6-2200К1М1-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
Процессам очистки газа от газоконденсата уделяется огромное внимание. Для очистки применяется различное оборудование, но самыми распространенными являются газосепараторы.
Газосепаратор - аппарат для очистки продукции газовых и газоконденсатных скважин, а также защиты запорно-регулирующей арматуры и газоперекачивающего оборудования от капельной влаги, углеводородного конденсата и механических примесей. Входит в состав установок комплексной подготовки газа (УКПГ); устанавливается на компрессорных станциях, сборных и газораспределительных пунктах, газоперерабатывающих заводах.
Принцип действия - в газосепаратор под давлением подается газоконден-сат. За счет этого давления газ ударяется о стенки сепаратора и тем самым разбивается на более мелкие капли. Проходя через различные элементы сепаратора газ отделяется от воды и нефти.
Существуют различные проблемы качественного раздела фаз. Все они могут вывести оборудование из строя, нанести отрицательный технический и экономический эффект.
Целью дипломного проекта является исследование работы газосепаратора ГС6-2200 К1М1 с усовершенствованием конструкции.
3 ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ СЕПАРАЦИОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Для надежной и эффективной работы сепарационных элементов необходимо для каждой конкретной конструкции проведение экспериментальных исследований по распределению структуры газового потока. Несмотря на значительное количество исследований в этой области, движение газа в закрученном потоке, которое носит весьма сложный характер, и до настоящего времени изучено еще недостаточно полно.
Необходимы исследования, связанные с совершенствованием серийно выпускаемых сепарационных элементов. Поэтому с появлением новых конструктивных узлов и деталей (завихрителей, рециркуляторов и вытеснителей), которые в совокупности дополняют другие элементы и на их основе можно сделать практические выводы о характере потока и эффективности работы элемента в целом.
Для правильного и целостного представления физической сущности процесса прохождения газожидкостных смесей в закрученном потоке газа, движущемся в прямоточных центробежных элементах, необходимо изучение распределения скоростей и давлений по радиусу и сечениям этих элементов.
Стендовые исследования по определению поля скоростей внутреннего пространства центробежного сепарационного элемента проводились с целью выявления процессов, происходящих в элементе диаметром 100 мм нового образца, с многофункциональным вытеснителем - рециркулятором, по сравнению с элементом того же диаметра, но другого конструктивного исполнения.
Исследования структуры газового потока в центробежном сепарационном элементе включали измерение поля скоростей и давления потока в пяти сечениях по высоте и в 12 точках по радиусу элемента.
Поля скоростей определялись с помощью измерительного комплекса с ис-





пользованием зонда специальной конструкции.[17]

3.1 Задача и постановка экспериментального исследования.

Основной задачей проведения исследований является определение экспериментальным путем структуры газового потока в прямоточном центробежном элементе с многофункциональным вытеснителем и рециркули-рующими патрубками при различных режимах его работы. Стендовые исследования позволяют определить поля скоростей внутреннего пространства разработанного сепарационного элемента с целью выявления процессов, происходящих в элементе нового образца по сравнению с элементами других конструкций, прошедших аналогичные испытания. Проведение эксперимен-тального исследования в лабораторных условиях позволит произвести замеры угла закрутки газового потока и дальнейшую теоретическую обработку полученных данных.

3.2 Прямоточный центробежный элемент с многофункциональным цилиндрическим вытеснителем.

Прямоточный центробежный элемент с многофункциональным цилиндрическим вытеснителем относится к технике разделения газожидкостных потоков и может быть использовано в различных узлах разделения газожидкостных потоков.
Техническая задача, решаемая в ходе разработки центробежного элемента сводилась к повышению эффективности разделения жидкости и газа и снижению гидравлического сопротивления.
Центробежный элемент, изготовленный для проведения экспериментальных испытаний, показан на рисунке 3.1.
Диаметр обечайки сепарационного элемента равен 250 мм. Определяющие размеры деталей сепарационного элемента приведены в таблице 3.1.

В дипломной работе были подробно расписаны основные существующие конструкции газосепараторов, принципы действия и технические характеристики. Рассмотрены особенности эксплуатации, конструктивные недостатки и причины отказов.
Была достигнута цель дипломной работы - исследовать работу сепарационного элемента газового сепаратора на рабочее давление 0,6МПа газосепаратора ГС6-2200К1М1, было предложено усовершенствование конструкции.
Усовершенствование конструкции заключалось в решении ряда задач, направленных на повышение эффективности раздела фаз и увеличения межремонтного периода установки.
Рассмотрены вопросы безопасности и экологичности проекта, проведен расчет экономической эффективности от предлагаемых мероприятий.