АНАЛИЗ ПАРАМЕТРОВ СЕПАРАЦИОННОЙ ЗОНЫ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ПРОЦЕСС РАЗДЕЛЕНИЯ ЭМУЛЬСИЙ В МУЛЬТИВИХРЕВЫХ СЕПАРАТОРАХ
Рубрики: 2. ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
Авторы:
1.
Казанский национальный исследовательский технологический университет
(кафедра "Оборудование пищевых производств", доцент)
с 01.01.2020 по настоящее время
Россия
с 01.01.2020 по настоящее время
Россия
2.
Казанский государственный энергетический университет
(АТПП, заведующий кафедрой)
с 01.01.2015 по настоящее время
Россия
с 01.01.2015 по настоящее время
Россия
3.
Казанский национальный исследовательский технологический университет
(кафедра оборудования пищевых производств, аспирант)
Республика Татарстан, Россия
Республика Татарстан, Россия
Тип:
Статья
Номер статьи:
Статус:
Опубликован
Получено:
07.08.2025
Одобрено:
07.08.2025
Опубликовано:
07.08.2025
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
ЭМУЛЬСИЯ, СЕПАРАЦИОННАЯ ЗОНА, ЗАКРУЧЕННЫЕ ТЕЧЕНИЯ, ГРАНИЦА РАЗДЕЛА ФАЗ, РАЗДЕЛЕНИЕ ФАЗ
Аннотация (русский):
Разделение эмульсий остается актуальной задачей в промышленности, требующей инновационных решений для повышения эффективности и надежности процессов. Разделение эмульсий в центробежном поле, в частности, является перспективным методом благодаря своей эффективности и способности обрабатывать большие объемы эмульсий за короткое время. Целью настоящего исследования является определение конструктивных размеров сепарационной зоны для эффективного отвода фаз в процессе разделения эмульсии мультивихревым сепаратором. Исследования сосредоточены на оптимизации конструкции устройств и оценке его эксплуатационной способности. В этом контексте описывается трехмерная модель вертикального сепаратора, который использует межтрубное пространство для разделения эмульсий. Эмульсия поступает через входной патрубок с прямоугольными отверстиями, создавая вихри в межтрубном пространстве. Эти вихри способствуют разделению фаз: тяжелая фаза отводится вверх, а легкая - вниз. Важным аспектом является определение геометрических параметров сепаратора, таких как диаметр отверстий для отвода фаз. Получены зависимости для определения диаметра отверстия в днище сепарационной зоны и в его верхней части с учетом скорости поступления и концентрации эмульсии в межтрубное пространство. При увеличении концентрации легкой фазы в составе эмульсии наблюдается уменьшение размера отверстия, требуемого для изготовления в днище сепарационной зоны межтрубного пространства мультивихревого сепаратора. Результаты исследований демонстрируют, что изменение массовой доли легкой фазы в эмульсии в диапазоне 0,15-0,25, не сказывается на изменении значений радиуса r(H) при скорости поступающего потока в сепарационную зону 10 м/с. С увеличением высоты сепарационной зоны вследствие отклонения оси вихря в межтрубном пространстве от прямой линии необходимо ограничить ее путем введения предельной зоны исполнения. Ожидается, что полученные результаты будут способствовать развитию технологии разделения в центробежном поле на нефтяных месторождениях и повышения экономического эффекта от внедрения мультивихревого сепаратора.
Разделение эмульсий остается актуальной задачей в промышленности, требующей инновационных решений для повышения эффективности и надежности процессов. Разделение эмульсий в центробежном поле, в частности, является перспективным методом благодаря своей эффективности и способности обрабатывать большие объемы эмульсий за короткое время. Целью настоящего исследования является определение конструктивных размеров сепарационной зоны для эффективного отвода фаз в процессе разделения эмульсии мультивихревым сепаратором. Исследования сосредоточены на оптимизации конструкции устройств и оценке его эксплуатационной способности. В этом контексте описывается трехмерная модель вертикального сепаратора, который использует межтрубное пространство для разделения эмульсий. Эмульсия поступает через входной патрубок с прямоугольными отверстиями, создавая вихри в межтрубном пространстве. Эти вихри способствуют разделению фаз: тяжелая фаза отводится вверх, а легкая - вниз. Важным аспектом является определение геометрических параметров сепаратора, таких как диаметр отверстий для отвода фаз. Получены зависимости для определения диаметра отверстия в днище сепарационной зоны и в его верхней части с учетом скорости поступления и концентрации эмульсии в межтрубное пространство. При увеличении концентрации легкой фазы в составе эмульсии наблюдается уменьшение размера отверстия, требуемого для изготовления в днище сепарационной зоны межтрубного пространства мультивихревого сепаратора. Результаты исследований демонстрируют, что изменение массовой доли легкой фазы в эмульсии в диапазоне 0,15-0,25, не сказывается на изменении значений радиуса r(H) при скорости поступающего потока в сепарационную зону 10 м/с. С увеличением высоты сепарационной зоны вследствие отклонения оси вихря в межтрубном пространстве от прямой линии необходимо ограничить ее путем введения предельной зоны исполнения. Ожидается, что полученные результаты будут способствовать развитию технологии разделения в центробежном поле на нефтяных месторождениях и повышения экономического эффекта от внедрения мультивихревого сепаратора.
Ключевые слова:
ЭМУЛЬСИЯ, СЕПАРАЦИОННАЯ ЗОНА, ЗАКРУЧЕННЫЕ ТЕЧЕНИЯ, ГРАНИЦА РАЗДЕЛА ФАЗ, РАЗДЕЛЕНИЕ ФАЗ
ЭМУЛЬСИЯ, СЕПАРАЦИОННАЯ ЗОНА, ЗАКРУЧЕННЫЕ ТЕЧЕНИЯ, ГРАНИЦА РАЗДЕЛА ФАЗ, РАЗДЕЛЕНИЕ ФАЗ
