авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

Повышение эффективности процесса обессоливания нефти

-- [ Страница 2 ] --

Предельно допустимое давление подачи нефти – 100 кПА, максимально возможное давление подачи воды 200 кПа.

Образец 1 имеет избыточное давление по нефти и воде. Образец 3 имеет избыточное давление по нефти. Образец 4 создают меньшую турбулентную энергию, чем образец 2. Следовательно, образец 2 наиболее целесообразен.

На рисунках 3 и 4 представлены результаты моделирования работы образца 2 и смесителя «нефть-вода» СНВ соответственно. Рисунки отображают концентрацию воды в смеси в продольном сечении.

  Распределение значений концентрации воды в смеси для образца № 2 -2

Рисунок 3 – Распределение значений концентрации воды в смеси
для образца № 2

  Распределение значений концентрации воды в смеси для смесителя-3

Рисунок 4 – Распределение значений концентрации воды в смеси
для смесителя «нефть-вода» СНВ

На изображении видно, что конструкция, признанная рациональной, обеспечивает более равномерное распределение промывной воды в смеси, что усилит степень обессоливания.

В результате проведенных исследований была определена конфигурация устройства (рисунок 5), обеспечивающая, относительно предыдущей конструкции, более эффективное смешение нефти с промывной пресной водой.

  Усовершенствованная конструкция смесителя «нефть-вода» Промышленные-4

Рисунок 5 – Усовершенствованная конструкция смесителя «нефть-вода»

Промышленные испытания усовершенствованной конструкции аппарата предварительной подготовки нефти показали положительный результат.

С целью дальнейшего повышения качества обессоливания необходимо определить технологический режим эксплуатации смесителя, обеспечивающий на выходе устойчивое содержание солей не более 2…3 мг/л. Для решения поставленной задачи необходимо установить параметры, описывающие процесс взаимодействия потоков воды и нефти в смесителе. На основе экспериментальных данных – определить зависимость между полученными параметрами и результатом обессоливания. С помощью полученной модели требуется определить такие значения технологических режимов работы смесителя, которые обеспечат устойчиво высокое качество обессоливания.

В четвертой главе проведено теоретическое исследование работы усовершенствованного смесителя; получена стохастическая модель, характеризующая взаимосвязь результата обессоливания с параметрами, описывающими работу смесителя; получены режимы, обеспечивающие стабильно высокое качество, и проведено испытание полученных режимов с помощью численной модели.

Для оценки эффективности обессоливания был использован безразмерный показатель (1), равный отношению содержания солей в нефти до и после переработки:


. (1)

В качестве факторов, влияющих на процесс смешивания, были взяты следующие параметры: перепады давлений рв, рн по воде и нефти; плотности сред н, в; диаметры отверстий dв, dн; линейная и тангенциальная скорости vлн, vн подачи воды и нефти; динамические вязкости в, н воды и нефти; поверхностные натяжения ; линейный размер установки l. В результате преобразования с помощью -теоремы исходного многомерного пространства в безразмерное были получены следующие комплексы:


; (2)
; (3)
; (4)

и симплексы:


; ; ; ; ; ;; ;. (5)

Полученные критерии достаточно полно описывают исследуемый процесс и имеют четкую физическую интерпретацию. Так, критерий Вебера We является мерой соотношения инерционной силы и силы поверхностного натяжения при движении двухфазной среды и характеризует дробление капли в потоке; критерий Рейнольдса Re определяет соотношение между силами инерции и силами трения в движущейся жидкости; критерий Эйлера Eu характеризует соотношение сил давления и сил инерции; симплекс С1 определяет расход энергии; С2 и С3 – физико-химические свойства, С4 и С5 – закрутку воды и нефти соответственно; Г1, Г2, Г3 – симплексы, характеризующие геометрические характеристики устройства.

В результате промышленных экспериментов была получена таблица значений для определенных выше параметров. Всего проводилось 154 эксперимента. Каждый объект выборки характеризовался 13-ю параметрами: We, Re, Eu, Г1, Г2, Г3, C1, C2, C3, C4, C5, C6 и Uэф.

Анализ данных производился с помощью разработанного нами программного обеспечения, в котором реализована последовательная диагностическая процедура Вальда.

Диагностические коэффициенты и информативность критериев были рассчитаны при следующих параметрах:

- граница разбиения Е = 5.5;

- выходной параметр Uэф;

- входные параметры: We, Re, Eu, Г1, Г2, Г3, C1, C2, C3, C4, C5, C6.

Результаты расчетов по наиболее информативным критериям представлены в таблице 3.

Таблица 3 – Диагностическая таблица

№ диап. Мин. Макс. N точек Кат. А Кат. В Диаг. коэф. Информ.
С4: [0] 0.050 1.610 75 71 4 12.718 5.698
С4: [1] 1.610 1.805 10 1 9 -9.317 0.469
С4: [2] 1.805 2.000 5 1 4 -5.795 0.108
С4: [3] 2.000 2.390 22 1 21 -12.997 1.641
С4: [4] 2.390 3.170 42 1 41 -15.902 4.021
СГЛ: 6 Сумма: 11.936
Re: [0] 86247.156 102220.586 74 70 4 12.656 5.586
Re: [1] 102220.586 112869.539 9 1 8 -8.805 0.387
Re: [2] 112869.539 134167.445 27 1 26 -13.924 2.198
Re: [3] 134167.445 144816.398 13 1 12 -10.566 0.732
Re: [4] 144816.398 160789.828 19 1 18 -12.327 1.322
Re: [5] 160789.828 171438.781 12 1 11 -10.188 0.641
СГЛ: 6 Сумма: 10.867
We: [0] 1675.
400
18529.909 80 71 9 9.196 3.829
We: [1] 18529.909 21900.811 13 1 12 -10.566 0.732
We: [2] 21900.811 28642.615 24 1 23 -13.392 1.860
We: [3] 28642.615 42126.223 31 1 30 -14.546 2.665
We: [4] 42126.223 55609.830 6 1 5 -6.764 0.169
СГЛ: 6 Сумма: 9.255
С5: [0] 0.180 1.311 89 72 17 6.494 2.419
С5: [1] 1.311 1.537 20 1 19 -12.562 1.427
С5: [2] 1.537 1.990 45 2 43 -13.099 3.390
СГЛ: 6 Сумма: 7.236
Eu: [0] 6.080 7.147 14 1 13 -10.914 0.825
Eu: [1] 7.147 10.350 33 1 32 -14.826 2.904
Eu: [2] 10.350 11.418 6 1 5 -6.764 0.169
Eu: [3] 11.418 12.485 14 2 12 -7.556 0.473
Eu: [4] 12.485 23.160 87 70 17 6.372 2.288
СГЛ: 6 Сумма: 6.659

Из таблицы 4 следует, что наиболее информативные критерии – это
C4 (11.936); Re (10.876); We (9.225); C5 (7.236); Eu (6.659). Информативность остальных критериев меньше, чем информативность критерия Eu в 2 и более раза, поэтому они оказывают меньшее влияние на результат обессоливания:
C6 (3.42); Г3 (1.877); C1 (0.820); Г2 (0.802); C3 (0.521); C2 (0.441); Г1 (0.033).

Принадлежность объекта к категории А (плохое качество обессоливания) или В (хорошее качество обессоливания) определяется по сумме диагностических коэффициентов (ДК) диапазонов, в которых находятся значения его входных параметров, поэтому, изменяя диапазон, которому принадлежит параметр объекта, можно изменить сумму диагностических коэффициентов для данного объекта. Для определения пороговых значений отнесения объекта к категориям А и В использованы следующие значения параметров:

  • ошибка первого рода, = 8 %;
  • ошибка второго рода, = 8 %.

Пороговые значения составили:

А = 10.607; В = -10.607.

На основании значений порогов отнесения к категориям можно сделать следующие выводы:

  • если значение суммы диагностических коэффициентов параметров объекта больше 10.607, то объект относится к категории А (плохое обессоливание);
  • если значение суммы диагностических коэффициентов параметров объекта меньше -10.607, то объект относится к категории В (хорошее обессоливание);
  • если значение суммы диагностических коэффициентов параметров объекта расположено между -10.607 и 10.607, то категория объекта не определена.

После распознавания получены следующие результаты:

  • качество распознавания модели U = 96.1 %;
  • к категории А отнесено 70 объектов;
  • к категории В отнесено 82 объекта;
  • не распознано 2 объекта.

Изменение категории объекта, перевод из состояния плохого качества обессоливания в хорошее возможен при рассчитанных значениях диагностических коэффициентов всех диапазонов каждого параметра. Отнесение объекта к конкретной категории зависит от значения суммы диагностических коэффициентов диапазонов, в которых находятся значения параметров объекта и от задаваемых при расчете ошибках 1-ого и 2-ого рода.

Для исследования был выбран объект с номером 1, принадлежащий категории А. Диапазоны и значения параметров объекта представлены в таблице 4.

Таблица 4 – Диапазоны и значения параметров исследуемого объекта

Параметр Значение Диапазон Д.К. Инф.
We 1675.400 1675.400 - 18529.909 9.196 3.829
Re 89493.531 86247.156 - 102220.586 12.656 5.586
Eu 14.990 12.485 - 23.160 6.372 2.288
Г1 0.060 0.051 - 0.060 -0.313 0.008
Г2 59.990 59.375 - 59.990 -5.795 0.216
Г3 16.440 16.405 - 16.637 -2.785 0.050
С1 8.390 8.232 - 8.791 3.236 0.091
С2 1.160 1.160 - 1.164 -3.754 0.069
С3 0.110 0.100 - 0.125 2.858 0.101
С4 0.140 0.050 - 1.610 12.718 5.698
С5 0.180 0.180 - 1.311 6.494 2.419
С6 2.220 1.481 - 5.566 3.298 0.830
Сумма   45.273 21.769
Категория   A  


Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.