МЕТОДИКА ГИДРАВЖЧЗСКОР О РАСЧЕТА АБСОРБЦИОННЫХ КОЛОНН С КОНТАКТНО-СШ1АРАЦИОННШ1И ТАРЕЛКАМИ

РД 0352-101-86

,ю

щсш

И.К.Глушко 0$    1986    г.

РУКОВОДЯЩИЙ НОРМАТИВНЫЙ ДОКУМЕНТ

МЕТОДИКА ГИДРАВДИЧЕСКОРО РАСЧЕТА    РД 0352-101-86

АБСОРБЦИОННЫХ КОЛОНН С КОНТАКТНО-

СЕПАРАЦИОННЫМИ ТАРЕЛКАМИ    Введен впервые

Указанием по ЦКБН от 05.05,1986 г. 13 срок введения установлен    с 01»06.    1986    г.

Настоящий нормативный документ распространяется на методику массообнедаой секции

гидравлического расче^абсорбционных колонн с контактно-

сепарационннми тарелками, применяемых на объектах промысловой подготовки газа и газового конденсата, газоперерабатывающих предприятиях и др. объектах газовой и нефтяной промышленности.

Методика выполнена на условия применения массообменных элементов по чертежу ГПР 340.00.000. Максимальный объемный расход жидкости, проходящей через один элемент не должен превышать 0,15 м³/ч.

где    /_эл = 0,785 с!^ , _м2

Расчетное значение    округляетоя    до    ближайшего    большего

целого значения И_к_₀ •

4.2. Определение предварительного диаметра колонны

4.2.1.    Рабочая площадь контактно-сепарационной тарелки

Fpad * ^к-с * /раб • ^м2

где    - рабочая площадь тарелки, занимаемая одним элементом,

определяется в зависимости от разбивки элементов на полотне тарелки. При разбивке по равностороннему треугольнику

/раб “ Чл,н.^{+ С}9Л^ ^Sln600 * “²

4.2.2.    Площадь сечения перелива

^ мах ^1    2

*0°-Чар •/,    ’

где Wnep ” окорость жидкости е переливе принимается из условия

wW*^0,1 * °»² “/°    /I/

Kj - коэффициент запаса на площадь переливных перегородок принимается равным 1,05.

4.2.3.    Площадь свободного сечения колонны без учета площади опорных балок и опорных колец

РД Q35&-IQT-86 Стр. XI

Fs    ^раб + %    Fпер *

4.2.4. Диаметр колонны без учета площади опорных балок и опорных колец

4.2.5. Чиоло опорных балок

где а - ширина полотна тарелки определяется конструктивно в зависимости от размеров люка и количества рядов элементов на полотне.

Полученное значение /]_б округлить до ближайшего большего целого числа /?0.

4.2.6. Площадь опорных балок

где 6- ширина полотна тарелки под опорную балку С определяетоя конструктивно).

4.2.^. Площадь оечения колонны о учетом площади опорных балок

4.2.8. Диаметр колонны с учетом площади опорных балок

4.3. Определение размеров переливного уотройотва

4.3.1. Длина хорды aj, центральный угол c(j и площадь сегмент-

-ЕШ5«СД=Вв______ОюЛ&

ного перелива A’j тарелок определяются путем решения оиотемы уравнений /2/:

Aj -4чI -См—'х- д), м    (4.1.)

W-2-)

,ы»    (4.3.)

Из уравнения (4.1.) определяется угол <А j при минимальной величине стрелки ^2_ШН= 0,1 м по формуле

<4 = гагсши - ²-), град

Проверка условия ^j<l80°. Далее решаются уравнения (4.2.) и (4.3.) с последующей проверкой условия Fj ^F_mр. При невыполнении увеличивается    о    шагом    0,-01    м    с    последующим    пересчетом значений

по п. 4.3.1. При 180° корректируются исходные данные.

4.3.2. Длина хорды а₂, центральный угол и площадь сегмента приемного кармана F^ определяются путем решения системы уравнений, аналогичной в п. 4.3.1. :

k₂ = -*-(1 - Се), м

⁴ 2    2

Из данного уравнения определяется угол <^₂, как

У    2A0

<*₂ a 2a?C£oJ(I--f- ), град,

Д

где /?₂ * Aj + 4 Ар м

4lAj - зазор между сливной планкой и перегородкой приемного кармана принимается из условия 4J^j = 0,04 м.

РД 0352-101-86 Сто. 13

Далее рассчитываются

4.4. Определение стандартного диаметра колонны

4.4.1. Расчетная площадь сечения колонны

^к.р. * ^раб ⁺ Лш.б. ⁺ ^1 ⁺ ^2 ’

4.4.2. Расчетный диаметр колонны

Др =    ^+    2е-^м-

где е - ширина полотна тарелки, требуемая под опорное кольцо (принимается конструктивно).

По расчетному диаметру колонны Др принимается ближайший больший диаметр колонны Д, соответствующий нормальному ряду диаметров по ГОСТ 9617-76, при д_р> Д расчет закончить.

4.4.3.    Площадь колонны стандартного диаметра

F_K * 0,785 Д² , м²

4.4.4.    Уточнение размеров перелива <£_х = 2огсл*(1 - ~£..), _Град

а_т = Д    ,    м

¹ 2

/т *    -    jWr), и²

¹ 2 180 ¹

P1_0352^DI-86 Отр. I?

Jq - плотность вспененной жидкости но отношению к плотности исходной жидкости принимается по тайл. I.

4.6.3. Уоловие нормальной работы переливного устройства тарелок (кроме нижней) _f

^п^<нт ⁺ ^п.яо®и,

откуда определяется расстояние между тарелками, как

Н^/?п ^- h п.ыш. * ^м и округляется до ближайшего большего значения по ГОСТ 21944-76.

4.7. Раочет высоты столба жидкости на глухой тарелке

4.7.1. Внутренний диаметр патрубка глухой тарелки

Скорость газа в паровом патрубке глухой тарелки

Чл - -_г-° ■, • ■*.    /з/

1)Ю,1*Р

где Ц> - скорость газа в паровом патрубке глдхой тарелки при атмосферном давлении принимается равной 25 м/с.

По подученному значению с1_гл принимается ближайший стандартный диаметр патрубка с(_гд.

4.7.2. Номинальный уровень жидкости на глухой тарелке

^нлом “ ^Гдоп К ■ 60 > 0.35 м

•Т'

где С_доп - время пребывания жидкости на глухой тарелке, выбирается из условия Гдоп = 3-5 мин (для насосов), ^_оп= 1-3 мин (для клапанов).

Ори Н_но<Т 0,35 м принять Н_ном * 0,35 м.

РД 0358-101-86_Сто. Hi

Скорость движения хвдкооти ва глухой тарелке

Раочетное значение Н_нш округлить до второго десятичного знака. 4,7*3. Максимальный уровень жидкости на глухой тарелке

Hjiax - Vm ⁺ °«¹⁵- “

4.7,4. Минимальный уровень жидкости на глухой тарелке

^Нмия * ^нном ” °»^{15, м}

4.8. Расчет гидравличеокого сопротивления переливного устройства нижней тарелки

4.8.1. Бвоота слоя светлой жидкости в переливном устройстве нижней тарелки

4.8.2*. Высота вспененной жидкости в переливном устройстве нижней тарелки

, М

4.8.3. Уоловне нормальной работы переливного уотройотва нижней тарелки

^п.мах * ^м*

откуда Hj - расстояние от нижней тарелки до максимального уровня жидкости на глухой тарелке определяется как

Ж. 0352-101-86 Сто. Ц

Полученное значение Hj округлить до первого деоятичного знака.

4.9. Расчет переливного уотройотва нижней тарелки, выполненного в виде оливкой трубы

4.9.1* Внутренний диаметр оливкой трубы

d«_p - i.i3

где ft_rD > I - число сливных труб. Значение ft _тр > I принимается при (f > 200 мм.

Тр    if

По подученному значению (7 _тр принимается ближайший больший стандартный диаметр трубы с/_тр.

4.9.2. Вноота слоя оветлой жидкости в переливном устройстве нижней тарелки

^аНмах ^{+    +}    1з*/>1 ’

^ГЯв Д ^р*. я “ Ч ^(-S^r—⁾² • ^ж юд' ^от-

Ж.П. 4    3б00«а₄

а₄ « 1,1

4.9.3. Вноота вопеяенной жидкости в переливном устройстве нижней тарелки и раоотояние от нижней тарелки до максимального уровня жидкости на глухой тарелке определяются по п.п. 4.8.2., 4.8,3.

-_-------'-------- ¹    Г

^РЛ ^03Б?1СХ-Йй_........    '■

4ДО. Общее гидравлическое сопротивление тарелок „Р₀ « К_п(пл Р +4 Р_гд)-10~®, МПа Гидравлическое сопротивление патрубка глухой тарелки

А ^Ргл ‘ ?гл —    •    *“    ^вод' ^ст*«

где j_Тй - коэффициент сопротивления патрубка глухой тарелки определяется по формуле ₌    .    s

/ гл / вх / вых »

где J^=0,5; /_шх=1,5 - коэффициенты сопротивления соответственно на входе и выходе патрубка глухой тарелки;

К_п«4 Д - коэффициент неучтенных потерь; п - число контакты©** сепарационных тарелок.

4.31. Относительный массовый унос жидкости с газом с верхней -Тарелки е_к * 0,2 % (принят.по результатам приемочных испытаний). Для j новых пределов параметров процесса унос уточняется по результатам нпвну приемочных иопытаний.

Пример расчета абсорбера по данной '’Методике" приведен в приложении Л .

Наполнитель - ЦКБН

Главный инженер

Зав. отделом стандартизации

Зав. отделом разработки

ГКП

Конструктор I категории

Согласовано:

ГКП метрологической службы

Зав. отделом # 19 Зав. оекторш ЭШ ^

,%г

РЛ 0352-101-86 Сто» 3

1.19.    ^_ном(_мах) - номинальная (максимальная) массовая производительность по жвдкооти, кг/ч;

1.20.    F_K"

ных балок и опорных колец, м²;

кратность циркуляции?

-    высота затворной планки приемного кармана, м;

-    внутренний диаметр сливной трубы, м;

-    площадь опорных балок, м²;

-    площадь сечения колонны с учетом площади опор-

-    площадь сегментного перелива тарелок, м'

-    площадь оегмента приемного кармана, м²;

о

-    расчетная площадь оечения колонны, м*;

-    площадь колонны стандартного диаметра, м

-    внутренний диаметр патрубка контактно-сепараци-

-    расстояние между элементами по наружному диамет-

-    диаметр колонны без учета площади опорных бадок

-    диаметр колонны о учетом площади опорных балок,

-    раочетный диаметр колонны, м;

-    стандартный диаметр колонны, м

-    внутренний диаметр патрубка глухой тарелки, м; 1.38. /?_к__₀ - число контактно-оепарационных элементов на тарел-

-    число опорных балок;

-    ширина полотна тарелки, м;

I.4I, aj,a2 - длина хорды сегмента^ соответственно^ерелива и

РД 0352-I0T-8S Ото, i

приемного кармана тарелки, м;

1.42.    а₄ - линейный размер наиболее узкого сечения перелива ,м

1.43.    $    -    ширина    полотна    тарелки,    требуемая    под    опорную    бал

ку, м;

1.44.    е - ширина полотна тарелки, требуемая под опорное

кольцо, м;

I.45.i?(j, <^2 - центральный угол оегмента соответственно перелива и приемного кармана тарелки, град;

1.46.    Aplfg - величина отрелки оегмента соответственно перелива и приемного кармана, м;

1.47.    aP}j - зазор между сливной планкой и перегородкой прием

ного кармана, м;

1.48. /?_Тр - чиоло оливных труб;

1.49. h - подпор жидкооти над сливной планкой, м;

1.50.    -    высота    регулируемой сливной планки, м;

1.51.    А, - высота слоя светлой жидкости в переливном устройстве тарелки (кроме нижней), м;

1.52.    ^4    -    недовод    оливной планки до полотна тарелки, м;

1.53.    Ц_п - высота вспененной жидкости в переливном устройстве тарелки (кроме нижней), м;

1.54.    А - высота слоя светлой жидкости в переливном устрой-

ж_н

отве нижней тарелки, м;

1.55.    -    высота    вспененной жидкости в переливном устройст-

^пн

ве нижней тарелки, м;

1.56.    *    irобъемный расход жидкооти, проходящей через один

элемент, м⁸/ч;

1.57.    Н_ж - высота слоя светлой жидкости на тарелке, м;

1.58.    Н_т - расстояние между тарелками, м;

1.59.    ^нном(_{мах шн}) - номинальный (максимальный, минимальный)

уровень жидкости на глухой тарелке, м;

РД 0352 - 101-66 Ctd.5

1.60.    Hj - ре о стояние от нижнее тарелки до максимального уровня жидкости на глухой тарелке, ж;

1.61.    J_KmmQ - коэффициент сопротивления тарелки;

1.62.    К_иах(_мин) - коэффициент предельного отклонения производительности;

- коэффициент запаса на площадь переливных перего-

-    коэффициент;

-    общий перепад давления тарелки, мм вод. ст.;

1.66.    dP_Qyx - перепад давления на "cyxoff тарелке, мм вод.от;

1.67.    аР* - потеря напора газового потока в олое жидкости на тарелке, мм вод. ст.;

1.63. Р    - абсолютное рабочее давление в колонне, МПа;

1.69. Т_дол    - допустимое время пребывания жидко о ти на глухой тарелке, мин.;

1.70.    л Р₀ - общее гидравлическое сопротивление тарелок, МПа;

1.71.    дР_гл - гидравлическое сопротивление патрубка глухой .тарелки, т вод. от.;

1.72. J_rjl - коэффициент сопротивления патрубка глухой тарелки;

1.73.    -    коэффициент сопротивления на входе патрубка глухой

тарелки;

1.74.    -    коэффициент сопротивления на выходе патрубка глу

хой тарелки;

Х.75. К_п - коэффициент неучтенных потерь;

Х.76. П - число контактно-сепарациояннх тарелок;

1.77.    наружный диаметр патрубка контактно-оепарационно

го элемента, щ

1.78.    е - относительный маооовый. унос жидкости о газом о верх-',

ней тарелки.,*^;    •

1.79.    -    требуемый    коэффициент    уменьшения производительно- j

оти (по опрооному листу).    j

11Ш-1Р1-86 Отр. й

Ш^т=18к§&_9тл

3* 19. Наружный диаметр патрубка контактно-оепарационного элемента, а^.н.    -    0,062    м