Исходные данные приведены в таблице 1. Таблица 1 параметры СИ Пропускная способность по газу, V, м3/сут 1·105

Исходные данные приведены в таблице 1. Таблица 1 параметры СИ Пропускная способность по газу, V, м3/сут 1·105 Давление сепарации, P, МПа 0,4 0,4·106 Па Температура сепарации, t, оС 32 Диаметр сепаратора, D, м 1,0 Диаметр капли нефти, dн, мкм 90 90·10-6 м Плотность нефти н, кг/м3 815 Плотность газа при НУ о, кг/м3 0,88 Вязкость газа г, Па.с 1,15·10-5 Коэффициент сжимаемости газа Z 1

Условием осаждения капель нефти является:
Wн>Wг
Определяем плотность газа в условиях сепаратора по формуле:
, кг/м3
где о – плотность газа при нормальных условиях, кг/м3;
Р и Ро - соответственно давление в сепараторе и атмосферное давление, МПа, Ро=0,1 МПа;
Т и То – соответственно температура в сепараторе и абсолютная нормальная температура, ºК, То=273 ºК);
- коэффициент сжимаемости.
Т=t+273=32+273=305 К
ρг=0,88∙0,40,1⋅305273⋅11=3,9326007≈3,93 кг/м3
Определяем скорость осаждения капельки жидкости по формуле Стокса:
Wн=d2н⋅ρн-ρг18⋅μг⋅g
где Wн – скорость осаждения частицы, м/с;
dн – расчетный диаметр капельки нефти, м;
н и г – соответственно плотность нефти и газа в условиях сепаратора, кг/м3;
g – ускорение свободного падения, g=9,81 м/с2;
г – динамическая вязкость газа в условиях сепаратора, Па.с
Wн=90∙10-62⋅815-3,93)18⋅1,15∙10-5⋅9,81=0,311345≈0,311 м/с
Определяем скорость газа:
Wг=5,4∙10-3∙V∙T∙ZD2⋅P
Wг=5,4∙10-3∙1∙105∙305∙112⋅0,4∙106=0,41175≈0,41 м/с
0,311<0,41, т.е . скорость осаждения капельки нефти меньше скорости газа, следовательно, оседание капель нефти происходить не будет.
Рассчитаем величину давления сепарации, при котором частица заданного диаметра будет осаждаться.
Скорость подъема пузырьков газа должна превышать скорость подъема уровня нефти в 1,2 раза.
Определяем скорость подъема газа по формуле:
ϑг=Wн1,2
ϑг=0,3113451,2=0,256454≈0,256 м/с
Давление сепарации, при котором частица заданного диаметра будет осаждаться:
P=5,4∙10-3∙1∙105∙305∙112⋅0,256454=634794,0194 Па≈0,6 МПа
Рассчитаем минимальный диаметр частицы, которая будет осаждаться в заданных условиях.
В заданных условиях скорость газа 0,41 м/с

. скорость осаждения капельки нефти меньше скорости газа, следовательно, оседание капель нефти происходить не будет.
Рассчитаем величину давления сепарации, при котором частица заданного диаметра будет осаждаться.
Скорость подъема пузырьков газа должна превышать скорость подъема уровня нефти в 1,2 раза.
Определяем скорость подъема газа по формуле:
ϑг=Wн1,2
ϑг=0,3113451,2=0,256454≈0,256 м/с
Давление сепарации, при котором частица заданного диаметра будет осаждаться:
P=5,4∙10-3∙1∙105∙305∙112⋅0,256454=634794,0194 Па≈0,6 МПа
Рассчитаем минимальный диаметр частицы, которая будет осаждаться в заданных условиях.
В заданных условиях скорость газа 0,41 м/с