|
چگونه یک دستگاه جداکننده روغن و آب ساخته می شود؟
طراحی جدا کننده روغن و آب
,مهندسی جدا کننده نفت و گاز
,محاسبات طراحی جدا کننده آب
طراحی یک صنعتجداکننده روغن و آبنیاز به تعادل دقیق در دینامیک مایعات، شیمی فیزیکی و مهندسی مکانیک دارد.یا سیستم های تخلیه کارگاه، یک OWS باید برای بهره برداری از تفاوت های تراکم بین هیدروکربن های نفتی و آب ساخته شود.
درکچگونه یک جدا کننده روغن و آب طراحی می شودبه مهندسان کارخانه و مدیران پروژه کمک می کند تا از انطباق با مقررات، اندازه گیری بهینه و بهره وری جدایی طولانی مدت اطمینان حاصل کنند.
طراحی مکانیکی جدا کننده روغن و آب اساساً ریشه در دستورالعمل های بین المللی و قوانین فیزیکی دارد:
-
استانداردهای بین المللی طراحی:اکثر پیکربندی های جدا کننده از چارچوب های شناخته شده جهانی مانندموسسه نفت آمریکا (API-421)استانداردها برای حوضه های مبتنی بر گرانش یااستاندارد انگلیسی BS EN 858برای واحدهای ساخته شده.
-
کاربرد قانون استوکز:معادله اندازه گیری هسته بر قانون استوکس تکیه می کند که سرعت افزایش یک قطره روغن را بر اساس گرانش خاص، قطر قطره، دمای آب،و ويسکوسي مطلق سيال.
-
حفظ جریان لامینار:طراحان باید هندسه های داخلی را برای حفظ جریان لامینری (معمولا سرعت افقی را زیر 0 نگه دارند) طراحی کنند.05 فوت در ثانیه) برای جلوگیری از آشفتگی از دوباره تعلیق قطرات روغن جدا شده.
یک جدا کننده روغن و آب استاندارد به اتاق های داخلی تخصصی تقسیم می شود که هر کدام به یک هدف مهندسی متمایز خدمت می کنند:
-
بازکن ورودی و مخزن:آب فاضلاب خام وارد یک اتاق پخش ورودی می شود که برای از بین بردن حرکت مایع، گیر انداختن رسوب سنگین و جلوگیری از مخلوط شدن آشفته طراحی شده است.
-
منطقه جدایی گرانشی اصلی:یک اتاق بزرگ مرکزی کافی برایزمان نگه داشتن هیدرولیک (HRT)، اجازه می دهد قطره های نفت آزاد شناور به طور طبیعی به سطح بالا بروند.
-
بخش رسانه های جمع آوری شده:طرح های پیشرفته شامل بسته های بازگیر صفحه ی موج دار (CPI) است. این صفحه های موازی با فاصله ی نزدیک فاصله ی قطرات میکروسکوپی را کاهش می دهند و آنها را مجبور به برخورد می کنند.ادغام (coalece)، و به سرعت شناور شوید.
-
بافلهای نگهدارنده روغن:سد های قابل تنظیم و بازدارنده های عمودی، لایه روغن روی سطح را گیر می کنند و مانع از فرار آن از طریق خروجی آب تصفیه شده می شوند.
| پارامتر طراحی | بررسی مهندسی | مقدار استاندارد / مقدار توصیه شده | تاثیر اصلی بر عملکرد |
|---|---|---|---|
| زاویه صفحه (CPI) | گرایش صفحه های یکپارچه از افقی | 45° برای جامد های کم؛ 60° برای جامد های زیاد (>500 mg/L) | تعادل آزاد شدن سریع روغن با تمیز کردن موثر جامد مستقر شده |
| فاصله صفحه | فاصله عمودی بین صفحات موازی | 10 تا 20 میلی متر | تعیین سطح موجود و مقاومت در برابر آلودگی |
| سرعت افقی | سرعت حرکت مایع از طریق منطقه جداسازی | حداکثر 0.05 فوت در ثانیه | مانع از آشفتگی هیدرولیکی از مختل شدن قطرات روغن بالا می رود |
| نسبت طول به عرض | مشخصات ابعاد هندسه حوضه | حداقل نسبت ۵: ۱ برای حوضه های خندق معمولی | تضمین شرایط جریان پلاگین و زمان نگهداری مناسب |
هنگام محاسبه ابعاد فیزیکی جدا کننده، مهندسان باید داده های سایت خاص را ارزیابی کنند:
-
نرخ جریان درمان (TFR):محاسبه شده با ترکیب اوج جریان فرآیند صنعتی با حداکثر پیش بینی های روان شدن آب باران محلی (اغلب با استفاده از نمودارهای شدت برای رویدادهای طوفان 1 ساله یا 10 ساله).
-
گرانش مخصوص روغن و ویسکوزیت:روغن های سبک تر (قوه خاص پایین) خیلی سریعتر بالا می روند، در حالی که هیدروکربن های سنگین تر به حجم بزرگ تری از ظرف نیاز دارند.
-
اصلاحات دما:طرح های استاندارد دمای اولیه آب را در 20 درجه سانتیگراد تعیین می کنند. دمای پایین تر آب در زمستان، لزوم مایع را افزایش می دهد و نیاز به ظرفیت های بزرگ تر جدا کننده برای دستیابی به کارایی جداسازی یکسان دارد.
س: استاندارد اصلی استفاده شده برای طراحی یک جدا کننده آب و روغن چیست؟
الف:رایج ترین استانداردهای مهندسی API-421 (که توسط موسسه نفت آمریکا ایجاد شده است) برای جدا کننده های گرانشی و BS EN 858 برای جدا کننده های تولید شده آب باران و صنعتی است.
س: قانون استوکس چگونه بر طراحی جدا کننده روغن و آب تأثیر می گذارد؟
ج: قانون استوکس رابطه ی ریاضی را که سرعت افزایش قطرات نفت را تعیین می کند، تعیین می کند.طراحان از آن برای محاسبه مساحت سطح مورد نیاز و زمان نگهداری برای گرفتن اندازه قطرات خاص (معمولاً تا 60 میکرومتر یا کمتر) استفاده می کنند.
س: چرا صفحه های یکپارچه در طرح های جدا کننده مدرن گنجانده می شوند؟
جواب: صفحه های فشرده کننده سطح زیادی را در یک اثر فشرده ایجاد می کنند. آنها فاصله ای را که قطرات کوچک روغن باید برای ادغام در قطرات بزرگ تر و شناور سفر کنند، کوتاه می کنند.به طور چشمگیری افزایش بهره وری جداسازی بدون نیاز به حجم بزرگ مخزن.
سوال: اگر جداکننده آب و روغن طراحی یا اندازه ی آن کم باشد چه اتفاقی می افتد؟
A: یک جدا کننده کوچک از سرعت جریان داخلی بالا و زمان نگهداری ناکافی رنج می برد.ایجاد آشفتگی که قطرات روغن را در حالت تعلیق نگه می دارد و منجر به تخلیه فاضلاب ناسازگار بیش از محدودیت های قانونی روغن و چربی می شود.
