Расчет тонкослойнойной нефтеловушки

Полочные отстойники предназначены для удаления грубодисперсных эмульгированных и неэмульгированных нефтепродуктов, содержащих глобулы с гидравлической крупностью 0,2 мм/с и более.

Способность полочных нефтеловушек задерживать относительно мелкие глобулы объясняется тем, что отстаивание проводится при ламинарном режиме движения воды и в отсутствие турбулентного перемешивания.

Полки расчленяют поток воды на тонкие слои, гидравлический радиус живых сечений которых меньше, чем у горизонтальных нефтеловушек. Соответственно меньшим оказывается и значение числа Рейнольдса – 500 и менее. Связанное со стремлением дополнительно снизить значение Re уменьшение толщины слоя может привести к ухудшению процесса разделения воды и примесей под влиянием «пристенного эффекта» – торможения воды у поверхностей полок. Это явление заметно сказывается, если число Фруда будет меньше 10 ^–5.

На рис. 2 приводятся схемы полочных блоков, через которые пропускается поток сточных вод. В прямоточной схеме вода и выделяющиеся из нее глобулы перемещаются совместно, а выпадающие осадки сползают по полке в противоположном направлении. Полки укладываются с подъемом в сторону движения воды.

Рис.3. Схемы полочных нефтеловушек с прямо-точным движением воды: 1 – распределительный лоток; 2 – камера предварительного отстаивания; 3 – распределительная решетка; 4 – тонкослойный блок; 5 – водосборный лоток; 6 – нефтесборные трубы; 7 – патрубок для удаления осадка

К исходным данным для технологических расчетов относятся: производительность одной нефтеловушки, температура сточных вод, расчетная гидравлическая крупность и соответствующий диаметр глобул. По этому значению диаметра назначается угол наклона пластин к горизонту. Толщина слоя воды в межполочном пространстве (в дальнейшем – высота яруса) назначается в зависимости от качества воды.

В результате расчетов определяются: длина блока, м, ширина блока, м, количество ярусов n, шт, высота блока, м, длина нефтеловушки L, м, ширина нефтеловушки В, м, строительная глубина нефтеловушки Н, м.

Гидравлический радиус живого сечения потока в ярусе, см

Высота яруса, см h_ti принимается от 5 до 15 см

Ширина блока, см B_be – принимается от 50 до 300 см

Скорость движения воды в ярусе, см/с

;

Число Рейнольдса Re принимается от 500 и меньше

=1,29;

расчетная гидравлическая крупность глобул, см/с

=0,4 см/с

Число Фруда:

Примечание: если неравенство не соблюдено,

производится пересчет (увеличение значения Re)

Длина блока расчетная, см

Длина блока теоретическая, см -

см

Высота яруса по вертикали, см

угол наклона полки j принимается

от 45^о до 60^о

=14,28 см

Коэффициент использования объема межполочного пространства - К принимается по табл. 2 в зависимости от критерия =0,07

(по В. Г. Иванову).

Табл.2

Критерий

0,05

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

1,0

2,0

4,0

К

0,56

0,62

0,68

0,70

0,72

0,74

0,76

0,78

0,85

см

Рис.4. Схемы тонкослойных блоков:
а – прямоточная; б – перектрестноточная

Расход воды для одного яруса, м³/с

Примечание: и , м, , мм/с

м³/с

Количество ярусов в блоке, шт

Расчетная глубина нефтеловушки, м

Высота блока, м -

Примечание: и , м

Строительная глубина нефтеловушки, м

Допустимая толщина слоя нефтепродуктов на поверхности, м = 0,10 (принимается)

Допустимая толщина слоя нефтепродуктов, слоя осадка, м = 0,10 (принимается)

Высота «свободного борта» (расстояние от уровня во­ды до борта сооружения), м

0,3 (принимается)

м

Минимальная длина нефтловушки, м

м – принимается конструктивно

м

Ширина нефтеловушки, м

– принимается конструктивно с учетом монтажа блоков

м

Принимается к установке типовой проект горизонтальной тонкослойной нефтеловушки глубиной проточной части 1,2 м, шириной секции 3 м, длиной 12 м, высотой секции 2,4 м.