پیشینه تحقیق دستگاههای متعارف و سیکلون‌های استوانه‌ای جداسازی گاز مایع دارای ۷۷ صفحه می باشد فایل پیشینه تحقیق به صورت ورد  word و قابل ویرایش می باشد. بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دنلود فایل نمایش داده می شود و قادر خواهید بود  آن را دانلود و دریافت نمایید . ضمناً لینک دانلود فایل همان لحظه به آدرس ایمیل ثبت شده شما ارسال می گردد.

فهرست مطالب

۱-۱مقدمه :    ۵
فصل اول:دستگاههای متعارف جداسازی گاز – مایع    ۸
۲‐۱- آشنایی با جداکننده‌های ثقلی گاز – مایع    ۸
۲-۲- انواع صفحات نم گیر    ۱۱
۲-۲-۱ افشانه‌ها و مه‌ها    ۱۲
۲-۲-۲ بازده جمع‌آوری:    ۱۶
۲-۲-۳-  صفحه‌های نم‌زدای تیغه‌ای:    ۱۹
۲-۲-۴- نم‌زدای توری سیمی    ۲۳
۲-۲-۵- قطره‌گیرهای بستر الیافی:    ۲۶
فصل دوم:سیکلون‌های استوانه‌ای جداسازی گاز مایع    ۳۱
۳-۱- مروری بر فناوری سیکلون استوانه‌ای گاز- مایع    ۳۱
۳-۲- روش طراحی‌ برای جداکننده‌های GLCC    ۳۶
۳-۲-۱  توسعه مدل طراحی‌ :    ۳۶
۳-۲-۲- راهنمایی‌های طراحی‌:    ۴۵
۳-۳ هیدرودینامیک جریان دو فاز در GLCC    ۴۷
۳-۳-۱ شبیه‌سازی جریان‌های دو فازی    ۴۷
۳-۳-۲ روش حجم سیال    ۴۸
۳-۳-۳- دیدگاه اولر- اولر    ۴۸
۳-۳-۴- دیدگاه اولری – لاگرانژی    ۴۹
۳-۴- معادلات حاکم بر فاز گاز    ۴۹
۳-۴-۱- بقای جرم    ۵۰
۳-۴-۲- بقای ممنتوم    ۵۰
۳-۴-۳- معادله انرژی    ۵۰
۳-۴-۴- مدل تنشهای رینولدزی    ۵۱
۳-۵- معادلات حاکم بر فاز قطره    ۵۲
۳-۶- نیروهای موثر    ۵۲
۳-۶-۱- نیروی درگ پایدار    ۵۲
۳-۶-۲- نیروهای جاذبه    ۵۳
۳-۷- مدل تغییر فاز حرارتی    ۵۳
۳-۸- پدیده‌ی حمل مایع از بالا:    ۵۴
۳-۸-۱ مروری بر مطالعات انجام‌گرفته:    ۵۵
۳-۸-۲ برنامه‌ی آزمایشگاهی:    ۵۹
۳-۸-۳-پدیده‌های فیزیکی‌:    ۶۳
۳-۸-۴-نتایج تجربی‌:    ۶۶
۳-۹- تحلیل عبور از زیر گاز:    ۶۷
۳-۹-۱ مدلسازی مکانیسمی    ۶۹
۳-۱۰- کاربردهای میدانی:    ۷۰
منابع و مراجع    ۷۴

منابع

http://en.citizendium.org/images/3/35/Vapor-Liquid_Separator.png

Kouba G.E., Shoham O. “ A Reviw Of Gas Liquid Cylindrical Cyclone (GLCC) Technology”, Presented at the Production Separation System, International Conference, Aberden, UK, April 23-24, 1996.

Abernathy M.W. “ Design Horizontal Gravity Settlers”, Hydrocarbon Processing, pp. 199-202, September, 1977.

Svrcek W.Y., Monnery W.D. “ Design Two-Phase Separators within the Right Limits”, Chemical Engineering Progress, pp. 53-60, Oct., 1993.

Watkins R.N. “ Sizing Separators and Accumulators”, Hydrocarbon Processing, pp. 253-256, November, , 1967.

Perry  J.H. “ chemical engineering handbook”, MC Graw Hill Company.

Holmes T. L., Chen G. K. “ Design and Selection of Spray / Mist Elimination Equipment”, Chemical Engineering, pp. 82-89, October 15, 1984.

Arpandi I.A., Joshi A.R., Shoham O., Shirazi S., Kouba G.E. “Hydrodynamics Of Two-Phase Flow in Gas-Liquid Cylindrical Cyclone Separators”, SPE 30683,SPE Journal, Vol. 1, pp. 427-436, Dec., 1996.

Marti S., Erdal F., Shoham O., Shirazi S., Kouba G. “ Analysis Of Gas Carry Under In Gas Liquid Cylindrical Cyclones”, Presented at Hydro-Cyclones 1996 International Meeting, St. John College, Cambridge, England, April 2-4, 1996.

Mantilla I. “ Bubble Trajectory Analysis In Gas Liquid Cylindrical Cyclone Separators”, M.S. thesis, The University of Tulsa, Tulsa OK, 1998.

Gomez L.E., Mohan R. S., Shoham O., Marrelli J.D., Kouba G.E. “Aspect Ratio Modeling And Design Procedure for GLCC Compact Separators”, Journal of  Energy Resources Technology, Vol. 121, pp.15-23, March, 1999.

Kutepov A.M., Lagutkit M.G., Ternovskii I.G., Tsyganov L.G. “ Methods For Improving Hydro-Cyclone Design”, Chemical and Petroleum Engineering, Vol. 27, No. 7-8, pp. 419-422, Translated From Russian, March 1992.

Dorokhov A. R., Lidin V.S. “Gas-Liquid Separation in Vortex Units”, Chemical and Petroleum Engineering, Vol. 23, No. 1-2, pp. 54-56, Translated From Russian, February, 1987.

Gomez L.E. “A State Of The Art Simulator And Field Application Design Of Gas Liquid Cylindrical Cyclone Separators”, M.S. thesis, The University of Tulsa, Tulsa, OK, 1998.

Gomez L.E., Mohan R.S., Shoham O.,Kouba G.E. “ Enhanced Mechanistic Model And Field Application Design Of Gas Liquid Cylindrical Cyclone Separators”, SPE 49174, Presented at SPE Annual Meeting, New Orleans, LA, pp. 533-544, Sept. 27-30, 1998

Kouba G.E., Shoham O., Shirazi S. “ Design And Performance Of Gas Liquid Cylindrical Cyclone Separators”, Presented at the BHR Group 7^th International Conference on “ Mutiphase 95”, Connes, France, 7-9, pp. 307-329, June, 1995.

۱-۱مقدمه :

برای جدا کردن جریان دو فاز گاز- مایع، صنایع نفت و گاز در گذشته از جداکننده­ های مخزنی استفاده می­کردند که بزرگ، سنگین و گران بود. جداکننده­های قدیمی به این صورت کار می­کردند که ابتدا سیال دو فاز گاز- مایع وارد مخزن می­شد و از یک صفحه­ی ورودی عبور می­کرد. در ورودی سرعت گاز کاهش می­یافت و این کاهش سرعت باعث تغییر در مومنتوم سیال می­شد و در نتیجه ذرات کوچک و ریز مایع به هم برخورد می­کردند و ذرات سنگین­تری را تشکیل می­دادند که به صفحه‌ی ورودی و دیواره­ی داخل جداکننده می­چسبیدند. سپس گاز در خروجی به یک صفحه که جداسازی نهایی در آن جا شکل می­گرفت برخورد می­کرد و از جداکننده خارج می­شد و ذرات مایع به قسمت پایین جداکننده منتقل می­شدند.

اما نیاز به جداکننده­ هایی که در نقاط دوردست در محل­های مختلف قابل استفاده بوده و قابل‌حمل نیز باشند و همچنین استفاده از آن‌ها در زیر دریا، نیاز به جداکننده با حجم کمتر، که البته به کاهش چشم­گیر هزینه نیز منجر می­شود را بیش از پیش عیان کرده است. در میان جایگزین­های مختلفی که می­تواند برای رفع این مشکلات وجود داشته­باشد، جداکننده­های استوانه­ای گاز- مایع[۱] که توسط دانشگاه تولسا و چورن[۲] ارائه ‌شده و از نیروی گریز از مرکز علاوه بر نیروی گرانش برای جداسازی دو فاز استفاده می­کند، برای بررسی انتخاب شده است. جداساز استوانه­ای گاز- مایع یک جداکننده ساده، کم حجم و کم هزینه است که می­تواند به خاطر هزینه­ی کم و قابلیت حمل، جایگزینی مناسب برای جداسازهای قدیمی در محدوده­ی گسترده­ای از کاربرد­ها باشد. اگرچه سیکلون­ها مدت­های زیادی به عنوان جدا سازهای مایع- مایع، جامد- مایع و گاز- جامد استفاده‌شده­اند اما استفاده­ی محدودی از آن‌ها در جداسازی گاز- مایع انجام شده است، که البته مانع اصلی برای استفاده­ی گسترده از جداسازهای گاز- مایع، کمبود امکانات قابل اعتماد برای پیش‌بینی عملکرد آن‌ها برای دانستن کارایی مناسب این جداسازها است.

GLCC  شامل یک لوله عمودی با یک ورودی مماسی شیب‌دار می­باشد که در قسمت میانی ارتفاع لوله قرارگرفته است و دو خروجی یکی برای خروج گاز در بالا و دیگری برای خروج مایع در پایین آن تعبیه‌شده‌اند و به خاطر وجود گرانش قسمت پایین GLCC توسط مایع و قسمت بالایی آن توسط گاز اشغال می­شود. نیروی مماسی باعث چرخش سیال شده که منجر به ایجاد نیروی گریز از مرکز و گردابه­ای در داخل بدنه­ی سیکلون می­شود. بنابراین در قسمت پایین ورودی، حباب­های گاز به دام افتاده توسط مایع به صورت شعاعی به سمت محور سیلندر رانده می­شوند و یک نوار گازی را تشکیل می­دهند که دوباره به گردابه ملحق می­شوند و در قسمت بالایی، ذرات مایع به سمت دیوار جداکننده پرتاب‌شده و تشکیل یک جرم فشرده را می­دهند که توسط گاز قابل‌حمل نبوده و به سمت خروجی مایع حرکت می­کند. شکل (۱-۲) نمونه­ای از یک سیکلون استوانه­ای جداکننده­ی گاز مایع را نشان می­دهد.

فصل اول:دستگاه­های متعارف جداسازی گاز – مایع

 ۲‐۱- آشنایی با جداکننده‌های ثقلی گاز – مایع

امروزه در صنایع نفت و گاز از انواع جداکننده‌های دو فازی و یا سه‌فازی به منظور تفکیک جریان گاز از جریان‌های مایع استفاده می­شود. تفکیک‌گرهای متداول ثقلی نوع مخزنی از یک مخزن استوانه‌ای که از دو سمت توسط کله‌گی[۱]‌ها  بسته‌شده‌اند، تشکیل‌شده‌اند.

جداسازی فازی متداول شامل تفکیک‌گرهای دو فازی یا سه‌فازی است. این جداکننده‌ها معمولاً مخازن استوانه‌ای افقی یا عمودی هستند. مکانیسم اصلی به‌کار رفته در جداسازی فازها در جداکننده‌های متداول نوع مخزنی نیروی جاذبه است. از آنجا که مقادیر چگالی بخارات(گاز) و مایعات (نفت و آب) جریان ورودی بسیار متفاوت هستند، بزرگی نیروی جاذبه­ای که بر آن‌ها عمل می­کند نیز بسیار اختلاف دارد. بنابراین، با دادن وقت لازم به این فازها در یک وسیله مخصوص، می‌توان آن‌ها را از یکدیگر جدا نمود. اما از آنجا که نیروهای جاذبه به اندازه کافی قوی نیستند تا به سرعت مایع را از بخار تفکیک کنند، زمان ماند در نظر گرفته‌شده برای فرایند تبخیر ناگهانی[۲] در این وسایل بسیار طولانی است. برای تأمین چنین زمان اقامت نسبتاً طولانی، مخزن جداسازی ثقلی باید دارای ابعاد عظیمی(طول و قطر بزرگ) باشد. در نتیجه، جداکننده‌های مربوطه که بتوانند به طور کارآمد جداسازی را انجام دهند، حجیم، سنگین و گران‌قیمت خواهند بود.

در تمامی روش‌های طراحی، مهم‌ترین عامل، در نظر گرفتن طول و سطح مقطع مناسب برای مرحله دوم جداسازی (تفکیک ثقلی) است. برای مخزن جداسازی باید قطر کافی در نظر گرفته شود تا آن را قادر به فراورش جریان مورد نظر سازد. از سوی دیگر، سقوط قطرات مایع احتیاج به طول کافی در مدت زمان اقامت آن‌ها دارد. ابعاد مناسب جداکننده به قطرات مایع اجازه خواهد داد تا قبل از ترک تفکیک‌گر سقوط کنند. سقوط ذرات مایع وابسته به نیروهای اثرکننده بر آن­هاست، نیروی جاذبه به سمت پایین، و نیروهای دراگ در جهت مخالف به سمت بالا. هنگامی که برایند نیروی جاذبه با نیروی دراگ در حال تعادل باشند، ذرات سنگین‌تر مایع (به نسبت حباب‌های گاز) با یک سرعت حدی ثابت ( ) به سمت پایین سقوط کرده و ته‌نشین می­شوند. با برابر قرار دادن نیروهای فوق، مقدار این سرعت حدی محاسبه می­شود.

در روش­های ارائه‌شده از سوی ابرنتی[۳] و سیگالز[۴] برای تعیین حد سرعت ته‌نشینی از قانون استوکس استفاده‌ شده است که تنها در جریان‌هایی با اعداد رینولدز پایین صادق است ]۱۶٫[

را می­توان به شکل تابعی از عبارت  در نظر گرفت و مقدار آن را به وسیله ضرب کردن عددی ثابت (K) در نسبت چگالی ذکرشده محاسبه نمود. مقادیر ثابت K برای انواع جداکننده‌ها به روش‌های مختلفی بیان می­شوند. در مطالعات گروندا[۵] مقادیری برای K پیشنهاد شده است. همچنین، سورکک[۶] و مانری[۷] نیز روابط مفیدی برای تعیین این مقادیر ارائه کرده‌اند]۱۷٫[

پس از محاسبه سرعت حدی، سرعت بخار( ) باید به اندازه کافی کوچک در نظر گرفته ­شود تا به قطرات مایع اجازه داده ­شود که به سمت پایین سقوط کنند. از این نظر، مهم‌ترین مسئله این است که بخار به طور مناسبی سرعت کمی داشته­ باشد تا زمان لازم به ذرات مایع داده ­شود تا قبل از آن که بخار مخزن را ترک کند آن‌ها به طور کامل سقوط کنند. سرعت مجاز بخار را می‌توان از دو روش معادل هم محاسبه نمود. سرعت حدی را می‌توان در یک عدد کوچک‌تر از واحد ضرب نمود تا سرعت مجاز بخار حاصل شود. در روش دیگر می‌توان نسبت چگالی را مستقیماً در عددی ثابت ضرب کرد تا بیشینه سرعت بخار به دست آید. نمودارهایی در مقالات و مطالعات واتکینز[۸] و همچنین کوکر[۹] ارائه‌شده است که توسط آن می­توان این ضریب را تخمین زد. همچنین گروندا مقادیر ثابتی برای این ضریب ارائه نموده است. با تنظیم سرعت بخار، قطر جداکننده را (در تفکیک‌گرهای عمودی به صورت مستقیم و در جداکننده‌های افقی با محاسبات تکرارشونده) به دست می‌آورند]۱۸٫[

برای جداکننده‌های عمودی، سطح رهایش بخار برابر با تمامی سطح مقطع مخزن است. بنابراین، قطر باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا بتواند جریان بخار را با سرعت بخار محاسبه‌شده فراورش نماید.

در جداکننده‌های دو فازی افقی، سطح مقطع توسط هر دو فاز بخار و مایع اشغال شده است. برای تعیین ابعاد تفکیک‌گرهای افقی دو فازی، معمولاً مقداری برای قطر در نظر گرفته می­شود، ارتفاع سطح پایینی مایع (LLL) انتخاب یا محاسبه می­شود، و ارتفاع سطح عادی (NLL) به کمک زمان هولد آپ[۱۰] مایع و ارتفاع سطح بالای مایع (HLL) به وسیله زمان سرج[۱۱] مایع تعیین می‌شوند. سطح مقطع بین (HLL) و بالای مخزن (HV) برای رهایش بخار به کار گرفته می‌شود. سپس طول مخزن به گونه­ای محاسبه می­شود که بتواند زمان هولد آپ و سرج مایع را تحمل کند و یا جداسازی بخار – مایع را انجام دهد. بنابراین، این روش برای تعیین ابعاد جداکننده‌های افقی، محاسباتی تکرارشونده هستند.

همچنین رویه‌های مشابهی توسط بیزانتی[۱۲] و هانچنگ[۱۳] و نیز کوکر  برای برنامه‌نویسی رایانه‌ای و کاربرد آن در طراحی و تعیین ابعاد جداکننده‌های دو فازی به کار گرفته‌شده است]۱۶٫[

قطر مناسب برای مخزن با در نظر گرفتن حجم‌های تخمینی سرج و هولد آپ محاسبه می­گردد. برای جداکننده‌های افقی، همان طور که در بالا نیز اشاره شد، در این مرحله باید تخمینی از نسبت طول به قطر[۱۴] (L/D) در دست باشد. علاوه بر مقادیر پیشنهادی سورکک و مانری، برخی راهنمایی‌های نسبت L/D توسط گروندا نیز گزارش شده است. در قدم‌های بعدی طول مخزن[۱۵] توسط محاسبات تکرارشونده به دست می‌آید. شروع نمودن با مقادیر متفاوت L/D، منجر به حاصل شدن مقادیر متفاوتی برای قطر می‌شود. روشن است که مقادیر متفاوت ابعاد نیز منجر به وزن‌های مختلف مخزن جداسازی می­شود.

[۱] Head

[۲] Flash

[۳] Abernathy

[۴] Sigales

[۵] Gerunda

[۶] Svrcek

[۷] Monnery

[۸] Watkins

[۹] Coker

[۱۰] Holdup

[۱۱] Surge

[۱۲] Bizanti

[۱۳] Hancheng

[۱۴] Aspect ratio

[۱۵] Tan-Tan Length

[۱] Gas Liquid Cylindrical Cyclone(GLCC)

[۲] Tulsa university and chevron

تمامی فایل های پیشینه تحقیق و پرسشنامه و مقالات مربوطه به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد. جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ  را پرداخت نمایید.