|
การออกแบบเครื่องแยกน้ำมันและน้ำเป็นอย่างไร? หลักการทางวิศวกรรม เกณฑ์ และการคำนวณ
การออกแบบเครื่องแยกน้ำมันและน้ำ
,วิศวกรรมเครื่องแยกน้ำมันและก๊าซ
,การคำนวณการออกแบบเครื่องแยกน้ำ
การออกแบบอุตสาหกรรมเครื่องแยกน้ํามันและน้ําต้องการความสมดุลอย่างละเอียดของไดนามิกของสารไหล่, เคมีฟิสิกส์, และวิศวกรรมเครื่องจักร ไม่ว่าจะเป็นการออกแบบสําหรับโรงงานปิโตรเคมีภารกิจหนัก, น้ําฝนของเมืองหรือระบบระบายน้ําโรงงาน, OWS ต้องมีโครงสร้างเพื่อใช้ประโยชน์จากความแตกต่างความหนาแน่นระหว่างไฮโดรคาร์บอนและน้ํา
ความเข้าใจวิธีการออกแบบเครื่องแยกน้ํามันและน้ําช่วยให้วิศวกรโรงงานและผู้บริหารโครงการรับรองความเป็นไปตามกฎหมาย, ขนาดที่ดีที่สุด, และประสิทธิภาพการแยกระยะยาว
การออกแบบกลไกของเครื่องแยกน้ํามันและน้ํา มีรากฐานจากแนวทางสากลที่กําหนดไว้ และกฎธรรมศาสตร์
-
มาตรฐานการออกแบบสากล:การจัดตั้งส่วนใหญ่ของตัวแยกตามกรอบที่ยอมรับทั่วโลก เช่นสถาบันน้ํามันอเมริกัน (API-421)มาตรฐานสําหรับสระน้ําที่ใช้แรงโน้มถ่วง หรือมาตรฐานอังกฤษ BS EN 858สําหรับหน่วยที่ผลิต
-
การใช้กฎของสโตคส์สมการขนาดแกนพึ่งพาการกฎของสโตคส์ ซึ่งคํานวณความเร็วการเพิ่มขึ้นของน้ํามันตามแรงโน้มถ่วงเฉพาะของน้ํามัน กว้างของน้ํามันและ viscosity ของเหลวที่สมบูรณ์แบบ.
-
การบํารุงรักษาการไหลของลามินาร์:ผู้ออกแบบต้องออกแบบจีโอเมตรีย์ภายในเพื่อรักษากระแสลามิเนอร (มักจะรักษาความเร็วแนวราบต่ํากว่า 005 ฟุตต่อวินาที) เพื่อป้องกันความวุ่นวายจากการแขวนน้ํามันหยดแยก.
เครื่องแยกน้ํามันและน้ํามาตรฐานถูกแบ่งเป็นห้องภายในที่เชี่ยวชาญ แต่ละห้องมีวัตถุประสงค์ทางวิศวกรรมที่แตกต่างกัน
-
ปั๊มปั๊มในช่องเข้าและช่องหน้า:น้ําเสียสดเข้าไปในห้องกระจายน้ําที่ออกแบบมาเพื่อระบายกระแสของของเหลว จับฝุ่นหนัก และป้องกันการผสมผสานของความวุ่นวาย
-
โซนแยกจากแรงโน้มถ่วงหลักห้องใหญ่ที่กว้างขวาง ให้ความสะดวกพอระยะเวลาการเก็บน้ํา (HRT), ทําให้น้ํามันฝรั่งลอยฟรีขึ้นสู่พื้นผิวโดยธรรมชาติ
-
หน่วยสื่อการต่อรอง:การออกแบบที่ทันสมัยนําไปใช้พัสดุที่ติดกับแผ่นระบายเคียง (CPI) ซึ่งมีระยะห่างกันใกล้ชิดนี้ ช่วยลดระยะทางที่กระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกการรวม (coalece)และลอยเร็ว
-
เครื่องยับยั้งน้ํามันและสายรัด:สะพายน้ําที่สามารถปรับเปลี่ยนได้ และเครื่องปรับระบายลมตั้ง จับยึดชั้นน้ํามันที่สะสมอยู่บนพื้นผิว เพื่อป้องกันมันจากการหลุดผ่านช่องออกของน้ําที่ได้รับการรักษา
| ปริมาตรการออกแบบ | การพิจารณาด้านวิศวกรรม | ค่าธรรมดา / ค่าแนะนํา | ผลกระทบหลักต่อผลงาน |
|---|---|---|---|
| มุมแผ่น (CPI) | ความชันของแผ่นผสมรวมจากแนวราบ | 45° สําหรับสารแข็งต่ํา; 60° สําหรับสารแข็งสูง (> 500 mg/L) | อุปสรรคระหว่างการปล่อยน้ํามันอย่างรวดเร็ว กับการทําความสะอาดของสารแข็งที่ติดตั้งได้อย่างมีประสิทธิภาพ |
| ระยะระหว่างแผ่น | ระยะทางตั้งตรงระหว่างแผ่นขนาน | 10 mm ถึง 20 mm | กําหนดพื้นที่พื้นผิวและความต้านทานต่อการสกปรก |
| ความเร็วแนวราบ | ความเร็วในการเคลื่อนไหวของของเหลวผ่านโซนแยก | ขนาดสูงสุด 0.05 ฟุตต่อวินาที | ป้องกันความวุ่นวายทางไฮดรอลิก จากการรบกวนน้ํามันที่เพิ่มขึ้น |
| อัตราส่วนความยาวต่อความกว้าง | โปรไฟล์มิติกณิตศาสตร์บานรวม | อัตราส่วนขั้นต่ํา 5: 1 สําหรับอ่างบ่อป่าแบบปกติ | รับประกันสภาพการไหลของพล็อกและเวลาในการเก็บรักษาที่เหมาะสม |
เมื่อคํานวณขนาดทางกายภาพของเครื่องแยกเครื่อง ออกวิศวกรต้องประเมินข้อมูลสถานที่เฉพาะเจาะจง:
-
อัตราการไหลของการรักษา (TFR):คํานวณโดยรวมการไหลของกระบวนการอุตสาหกรรมสูงสุดกับการคาดการณ์ระบายน้ําฝนสูงสุดในท้องถิ่น (มักใช้แผนภูมิความเข้มข้นสําหรับเหตุการณ์พายุ 1 ปีหรือ 10 ปี)
-
น้ํามันเฉพาะแรงและ viscosity:น้ํามันที่เบากว่า (แรงโน้มถ่วงเฉพาะต่ํา) ขึ้นเร็วกว่ามาก ในขณะที่ไฮโดรคาร์บอนที่หนักกว่าต้องการปริมาณภาชนะที่ใหญ่กว่า
-
การแก้ไขอุณหภูมิ:ออกแบบมาตรฐานอุณหภูมิน้ําพื้นฐานที่ 20 °C อุณหภูมิน้ําในฤดูหนาวที่ต่ํากว่าเพิ่มความแน่นของของเหลว ซึ่งต้องการความจุของเครื่องแยกที่ใหญ่กว่าเพื่อบรรลุประสิทธิภาพการแยกที่เหมือนกัน
Q: มาตรฐานหลักที่ใช้ในการออกแบบเครื่องแยกน้ํามันคืออะไร?
A:มาตรฐานทางวิศวกรรมที่ได้รับการนํามาใช้อย่างแพร่หลายที่สุดคือ API-421 (ที่สถาปนาโดยสถาบันปิโตรเลียมอเมริกัน) สําหรับเครื่องแยกน้ําหนักและ BS EN 858 สําหรับเครื่องแยกน้ําฝนและอุตสาหกรรมที่ผลิต.
คําถาม: กฎของสโตคส์มีผลต่อการออกแบบเครื่องแยกน้ํามันอย่างไร?
ตอบ: กฎของสโตคส์ กําหนดความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์ ที่ปกครองความเร็วการเพิ่มของน้ํามันผู้ออกแบบ ใช้มัน เพื่อคํานวณ พื้นที่ พื้นผิว ที่ จําเป็น และ ระยะ เวลา ที่ จําเป็น เพื่อ การ จับ ขนาด น้ําตื้น เฉพาะ ๆ (โดย ปกติ ต่ํา ถึง 60 ไมครอน หรือ น้อยกว่า).
คําถาม: ทําไมแผ่นผสมรวมถึงการออกแบบแยกที่ทันสมัย?
ตอบ: พล็อตที่กระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับเพิ่มประสิทธิภาพการแยกอย่างมากโดยไม่ต้องการปริมาณถังขนาดใหญ่.
ถาม: เกิดอะไรขึ้นถ้าเครื่องแยกน้ํามันถูกออกแบบไม่ดี หรือขนาดไม่ดี?
A: เครื่องแยกขนาดไม่พอมี ความเร็วการไหลภายในที่สูงและเวลาในการเก็บรักษาที่ไม่เพียงพอส่งผลให้เกิดความวุ่นวายที่ทําให้น้ํามันหย่อนอยู่บนน้ํา และส่งผลให้เกิดการปล่อยน้ําเสียที่ไม่ตรงกับข้อบังคับ กว่าปริมาณน้ํามันและไขมันที่กําหนด.
