Исследование влияния конструктивных особенностей сепаратора на эффективность разделения эмульсий

ГАЛИЕВ А.А., АХМАДУЛЛИН А.М., ИСЛАМОВА Г.Н., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. канд. физ.-мат. наук, ст. преп. СОЛОВЬЕВА О.В.,

канд. физ.-мат. наук, доцент СОЛОВЬЕВ С.А.

Актуальной задачей для нефтедобывающей отрасти является исследование процессов, связанных с очисткой и разделением нефти от воды. В настоящее время для разделения подобных сред используется отстойники, циклоны и нефтеловушки, которые в свою очередь являются затратными по времени и расходу электроэнергии. Одним из решений этой проблемы может служить использование гравитационно-динамических сепараторов. Это один из наиболее эффективных способов разделения неустойчивых эмульсий, образуемых двумя несмешивающимися жидкостями.

Гравитационно-динамический сепаратор (ГДС) – это устройство, которое является технологически-инновационной разработкой, обладающее преимуществами в скорости и качестве разделения неустойчивых смесей в сравнении с другими устройствами, предназначенными для разделения эмульсий. Установка представляет собой емкость, внутри которой имеются различные элементы (перегородки), обеспечивающие наиболее оптимальное разделение двух фаз. Эмульсия, протекая через внутреннюю структуру ГДС, затормаживается, создавая разную инерцию составляющих смеси за счет разности их массы (плотности), приводя к разделению фракций. В итоге разделенные жидкости вытекают по выходным трубкам.

ГДС имеет высокую эффективность и не требует больших затрат на электроэнергию. Сепаратор может быть использован для очистки нефтепродуктов от грунтовых вод, технологических жидкостей и т.п. Работа сепаратора может быть организована совместно с теплообменниками либо с другими устройствами.

Построена математическая модель гравитационно-динамического сепаратора. Проведены параметрические расчеты разделения эмульсии при различных размерах и взаимного расположения решеток, расходов эмульсии. Определено оптимальное значение расхода для заданного отношения плотностей сред.

УДК 621.547

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ПНЕВМОТРАНСПОРТА СОЗДАНИЕМ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОГО ЗАГРУЗОЧНОГО УСТРОЙСТВА

ЗИНУРОВ В.Э., АХМАДУЛЛИН А.М., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. д-р техн. наук, доцент ДМИТРИЕВ А.В.

В настоящее время большинство производственных предприятий использует пневмотранспорт. Это самый распространенный и энергоэффективный способ перемещения материалов на данный момент. Объем перемещаемых пневматическим путем сыпучих строительных материалов с учетом многократных перегрузок составляет свыше
500 млн т в год [1].

Широкое внедрение систем пневматического транспорта пришлось на конец ХХ века, и на данный момент большинство из этих систем требуют замены или модернизации. Поэтому данная работа посвящена разработке загрузочной конструкции для повышения работы пневмотранспорта.

В качестве загрузочной конструкции используется конструкция в виде бочки (рис.1) высотой 850 мм и внутренним диаметром 600 мм, имеющая входное и выходное отверстия. Работа данной конструкции осуществляется автоматизированной подачей воздуха во входное отверстие, после чего происходит продувка конструкции и частицы мелкодисперсного сыпучего материала выходят из выходного отверстия, которые направляются в воздуховод пневмотранспорта.

Рис. 1. 2D-модель разрабатываемой конструкции. Вид сверху

Предлагается оптимизировать работу конструкции, подбирая оптимальные параметры входной скорости, диаметра частиц, плотности частиц. Также предлагается локализовать расположение входных и выходных штуцеров, чтобы предотвратить образование застойных зон.

В результате были построены графические зависимости между данными параметрами. В докладе представлен подход подбора оптимальных параметров для повышения энергоэффективности устройства и уменьшения гидравлических потерь на прокачку частиц.

Литература

1. Пневмотранспортное оборудование. Справочник. Под общей редакцией М. П. Калинушкина – Л.: Машиностроение. – 1986. – 286 с.

УДК 62-717