北京快3真空泵系统工艺设计计算及选型

日期:2020-10-25 15:25

  理论探讨中国石油和化工标准与质量228月 (下)1 线 空气泄漏量估算对真空系统的空气泄漏量最好是有试验测定, 但对一个新的设计或不能进行试验的场合, 只能通过估算求得, 目 前主要有以下几种方法:1. 1. 1  根据接头密封长度进行的泄漏量估算 按接头密封质量分别估算泄漏量: 非常好, 泄漏量0.03 kg/(h·m) ; 好, 0.1 kg/(h·m) ; 正常, 0.2 kg/(h·m) 。1. 1. 2  根据真空系统容积进行泄漏量估算     当容积为0.1~1m3, 泄漏量为0.1~1 kg/h; 1~10 m3, 1~6 kg/h; 10~50 m3, 6~10 kg/h; 50~100 m3, 10~20 kg/h; 大于200 m3,10~30 kg/h。1. 1....

  理论探讨中国石油和化工标准与质量228月 (下)1 线 空气泄漏量估算对真空系统的空气泄漏量最好是有试验测定, 但对一个新的设计或不能进行试验的场合, 只能通过估算求得, 目 前主要有以下几种方法:1. 1. 1 根据接头密封长度进行的泄漏量估算按接头密封质量分别估算泄漏量: 非常好, 泄漏量0.03 kg/(hm) ; 好, 0.1 kg/(hm) ; 正常, 0.2 kg/(hm) 。1. 1. 2 根据真空系统容积进行泄漏量估算 当容积为0.1~1m3, 泄漏量为0.1~1 kg/h; 1~10 m3, 1~6 kg/h; 10~50 m3, 6~10 kg/h; 50~100 m3, 10~20 kg/h; 大于200 m3,10~30 kg/h。1. 1. 3 经验公式:W式中W空气为空气泄漏量, lb/h; V为线; k为压力常数, 取值: 当压力90mmHg, 为0.1~0.5; 20~90mmHg,0.5~1.0; 3~20mmHg, 1~2; 1~3mmHg,2~4; 10mmHg, 3~6; 对于真空容器, 一般保守 估算采用( 1) 或( 2) 的经验值或采用( 3) 经验公式计算值的两倍, 即可得该线 线)真空泵总抽气量为工艺物料气量和泄漏空气量之和, 被抽气体中, 工艺物料蒸汽的分压P工艺物料=Pi, 抽真空时, 真空容器的绝对压力P为P工艺物料和P空气之和, 工艺物料气量可按下式计算: (PM空气空气物料P物料空气物料)MWW= (式2) 式中, W物料为工艺物料气量, kg/h; W空气为空气泄漏量, kg/h; M物料为工艺物料气体平均分子量; M空气为空气平均分子量; P物料为工艺物料蒸汽分压; P空气为空气的分压。真空泵总抽气量即为工艺物料气量和泄漏空气量之。1.3 抽气速率Se抽气速率Se是指单位时间内真空泵在其入口压力下从系统中抽走的气体体积, 计算公式:+=MPs )TR(273 WSse总(式3)式中Se为真空系统的抽气速率, m3/h; R为通用气体常数,北京快3 R=8.314J/(mol.K) ; Ts为抽出 气体的温度; PS为真空系统的工作压力, kPa; M为被抽气体的平均分子量。1.4 管道压降核算及其管径选择1. 4. 1 定义为使真空管道压力降在允许的范围内, 必须核算管道管径。 真空系统两点间的流量:()PUPP∆=×=21Q式中 U为 线点之间管道压力降, Pa。气体沿管道的流动状态可分为三种: 粘滞流、 粘滞分子流和分子流。 根据管道中气体的平均分压和管道直径的乘积来判别:U× (式4) mPa6767ddPPPP67. 0. 0. 0 粘滞流mmPaPadPmPaPaddm0202. 0. 0m 粘滞分子流PadPmmPaPa. 067Pa67. 00202. 0. 0 分子流mdP式中 ,P管道中平均压力, Pa, 即入口压力与出口 压力的平均值; d, 管道直径,m; 化工生产中, 真空操作时, 绝对压力一般大于10-3mmHg, 气流流型基本为粘滞流。1. 4. 2 粘滞流管道流导圆截面长管(L20d) =U (式5)PLd1284 圆截面短管(L20d)()P+=QLdU029. 01284 (式6) 式中U, 管道流道, Pa.m3/s。 在进行流导的计算时, 主要是确定系统的压力降要满足工艺要求。 与压力降密切相关的是管道的管径, 因此在计算过程中,北京快3, 首先要确定管道允许的压力降△P, 通过式(4) 确定管道的最小允许流导值U。 然后假定管道管径,判断流型, 计算流导UV,如UVU, 则说明管径合适, 如UVU, 则管径不满足要求, 需重新选择管径计算, 直至满足要求为止。2 线) 根据真空系统的真空度和泵进口管道的压降, 确定泵吸入口处的线) 估算空气泄漏量;(3) 根据工艺条件确定工艺物料抽气量;(4) 根据式(4) 确定线) 选择管径并判断管道压降是否满足工艺要求;(6) 由式(5) 计算真空系统的抽气速率Se。(7) 将Se换算成泵厂样本规定条件下的抽气速率( 8) 根据抽气速率和真空度要求, 选择真空泵。 e S3 实例分析现以山东民基2.5万吨/年氯乙酸项目 中轻组分塔真空系统设计为例, 说明真空泵计算及选型过程。 该系统要求塔顶冷凝器操作条件为18℃, 9kPa, 要求冷凝器到线kPa, 冷凝器中的液相物料含量为90.2wt%醋酸, 5.53 wt%氯乙酸, 4.27 wt%水。 换算为摩尔质量含量为83.5mol%醋酸, 3.23mol%氯乙酸, 13.27mol%水。 18℃时醋酸、 氯乙酸、 水的饱和蒸汽压分别为:1.38kpa、 0.015kPa、 2.06kPa。3.1 泄漏空气量估算真空系统由轻组分塔、 冷凝器、 馏出液罐及管道组成, 计算容积为35m3, 因其压力为9kPa, 根据表3, k值取0.146, 由式(1)计算得空气泄漏量W空气为7.6kg/h, 保守计算, 取计算的2倍即15.2 kg/h作为系统的空气泄漏量。3.2 工艺物料气量醋酸分压:PP2=氯乙酸分压: PP3=kPa00048. 00323. 0015. 0x2*2=×=×kPa27. 01327. 006. 2x31*3=×=×水汽分压:空气分压: P空气=P-P1-P2-P3=7.58kPa由式(3) 计算得: 醋酸量: W1=4.77kg/h; 氯乙酸量: W2=0.003kg/h; 水汽量:W3=0.33kg/h; 总抽气量为: W总=W空气 +W物料=20.3 kg/h3.3 管径及管道压降校核(1) 分馏罐出口的抽气速率根据式(3) 为 6 .329×hm /4 .167)18273(314. 83 .20S3e=+××=其中32.6平均分子量为。(2) 分馏罐出口气体流量管道流导管道管径为0.1m, 管长为20m,真空泵系统工艺设计计算及选型张进治中国天辰工程有限公司天津300400【 摘要】 真空泵广泛应用于精馏、 干燥、 过滤等工艺过程, 为了 满足工艺过程中真空度的要求以及选择合适的真空泵, 合理确定空气泄漏量、 工艺抽气量、 管道压力损失等因素就显得尤为重要, 因此本文主要介绍真空泵系统的工艺设计计算及选型。【 关键词】 真空泵系统 抽气量 工艺计算 选型( 下转第269页) 油气冶炼中国石油和化工标准与质量269月 (下)1 高温污水洗井1.1 背景采油作业二区采油工艺属于电加热工艺和热水循环采油工艺, 油品属于高凝稠油,原油凝点为39℃。 油井洗井作业采用热水洗井, 需要将清水加热到一定的温度。 以往采用热水加热炉加热清水洗井, 每月消耗清水量达4500m3。 另外, 由于清水温度只有10℃左右, 加热到75-80℃ , 需要消耗大量天然气。1.2 现场实施2011年3月 , 在污水出口管线到热水站增加一条89的管线用于输送处理合格后的污水。 在热水站建两座50m3火烧罐, 用于加热处理合格后的污水。 处理合格后的污水温度为60℃左右, 通过两座火烧罐的加热, 温度达到80℃。1.3 效益计算( 1) 采油作业二区利用处理合格污水洗井, 平均每天洗井10-15车, 平均每月可节约清水量4500m3。计算过程: 年节水费用=4500m3× 2.78元/m3×12=15.012万元。( 2) 节约天然气费用 : 相比 之前从10℃ 清水加热到80℃ , 每天可节约天然气1200m3。计算过程: 年节气费用=1200m3× 0.52元/m3×365d=22.776万元。( 3 ) 节 约 费 用 总 额 :1 5 . 0 1 2 万 元+22.776万元=37.788万元。2 污水余热为卸油槽伴热高二联卸油槽主要处理的是采油作业二区单井点拉运的高凝稠油和单井捞油, 油温低, 易凝固( 采油作业二区原油凝点为39℃) 。 随着油田开发进入后期, 捞油井增多, 卸油槽需全年采用采暖伴热, 采能满足正常的卸油需要。 因此, 在夏季需要启运一台150万大卡水套加热炉和一台采暖泵。为了 解决此问题, 高二联利用火烧罐内加热后的污水通过机泵循环给卸油槽采暖系统进行伴热( 火烧罐内污水的温度可达80-85℃) 。措施及步骤:(1) 利用热水站两个污水火烧罐作卸油槽的采暖罐。(2) 在火烧罐西侧加装一台4kW管道泵, 并连流程到卸油槽的进回水管线, 用高温污水进行循环伴热。 具体流程见图13 效果及效益具体效益计算如下:节约采暖泵电费:8. 6kWh× 24h× 365d× 0. 6277元/ kWh=4.729万元节约采暖炉天然气费:200方/d×365d×0.52元/m3=3.796万元管道泵消耗电费用:4 kWh× 24h× 365d× 0.6277元/ kWh =2.199万元全年节约成本: 4.729万元+3.796万元 -2.199万元=12.326万元 4 结论( 1) 污水余热具有巨大的节能优势和良好的推广性, 通过对污水余热的利用可以大大降低联合站的能耗。(2) 利用污水余热再加热后替代洗井水以及利用 污水余热再加热后作为采暖伴热, 可以充分利用油田污水余热资源, 达到很好的节能经济效益, 能够减少环境污染,有利于环境保护。作者简介郑利辉,( 1984-), 男,2007 年毕业于中国石油大学 (北京) 油气储运工程专业, 助理工程师,现从事油气集输系统现场管理工作。污水余热在稠油联合站的应用郑利辉辽河油田高升采油厂集输大队高二联合站辽宁盘锦124010 【 摘要】 辽河油田属于典型的稠油油田, 采用传统的蒸汽吞吐、 电加热工艺等采油工艺, 采出的原油混液在联合站进行油水分离过程中会产生大量含油污水, 这些含油污水往往温度很高。 例如高升采油厂采油作业二区含油污水可以达到60-63℃。 由此可见, 油田污水的余热回收潜力巨大。 通过利用处理合格的高温污水洗井和污水为卸油槽伴热将污水热能回收来降低联合站能耗, 很好地解决稠油油田天然气消耗较多 的问题。 【 关键词】 污水余热 联合站 污水洗井图1高二联合站卸油槽污水伴热系统示意图气体流型为粘滞流, 因此由式(5) 得 UVU, 所取管径0.1m满足压降要求。3.4 将Se换算成泵厂样本规定条件下的抽气速率Se根 据 文 献 [ 1 ] 中 推 荐 的 公 式 计 算 得k1=0.68, k2=0.996, 则泵厂样本规定条件下的抽气速率Se。为Se=Se/(0.68 x0.996) =247.2m3/h。3.5 选择真空泵根据Se及真空度要求在真空泵厂家的样本中选择线 结论在真空泵系统的工艺计算及选型中, 需要对抽气量、 温度、 压力等工艺参数认真充分考虑, 确保真空泵选型合理可靠。参考文献[1] 中国石化集团上海工程有限公司 . 化工工艺设计手册 [M]. 北京 :化学工业出版社,2003[2] 达到安等 . 真空设计手册 [M]. 北京 :国防工业出版社,2004( 上接第228页) 真空泵系统工艺设计计算及选型作者:张进治作者单位:中国天辰工程有限公司 天津 300400刊名:中国石油和化工标准与质量英文刊名:China Petroleum and Chemical Standard and Quality年, 卷(期) :2013(18) 参考文献(2条)1. 中国石化集团上海工程有限公司 化工工艺设计手册 20032. 达到安 线 引用本文格式: 张进治 真空泵系统工艺设计计算及选型[期刊论文]-中国石油和化工标准与质量 2013(18)