Применение гидроциклонно-насосной установки в системе водоподготовки и закачки воды в пласт для очистки сточных пластовых вод
Состав и свойства пластовой жидкости. Методы воздействия на залежь. Система подготовки и закачки воды в продуктивные пласты. Анализ аппаратов, применяемых для разделения дисперсных систем. Составление уравнения движения твердой частицы в гидроциклоне.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 03.01.2016 |
Размер файла | 833,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Вертикальный отстойник представляет собой круглый в плане резервуар с коническим днищем.Сточная вода подводится к центральной трубе и спускается по ней вниз. При выходе из нижней части центральной трубы она меняет направление движения и медленно поднимается вверх "к сливному желобу. При этом из сточной воды выпадают грубодисперсные примеси, плотность которых больше плотности сточной воды. Для лучшего распределения воды по всему сечению отстойника и предотвращения взмучивания осадка опускающейся водой центральную трубу делают с раструбом, ниже которого устанавливают отражательный щит.Каждая частица нерастворенных примесей, поступившая в отстойник, стремится двигаться вместе со слоем воды вверх с той же скоростью , с какой движется вода; в то же время под действием силы тяжести она стремится вниз со скоростью, зависящей от размера и формы частиц, их плотности и вязкости жидкости.Эффект осветления сточной воды в вертикальных отстойниках составляет практически не более 40%, теоретически расчет ведется на эффект осветления
Радиальный отстойник представляет собой круглый в плане резервуар /34/. Сточная вода подается в центр отстойника снизу вверх и движется радиально от центра к периферии. Особенностью гидравлического режима работы радиального отстойника является то, что скорость движения воды изменяется от максимального его значения в центре отстойника до минимального у периферии. Плавающие вещества удаляются с поверхности воды в отстойнике подвесным устройством, размещенным на вращающейся ферме, и поступают в приемный бункер или в сборный лоток.Выпадающий осадок с помощью скребков, укрепленных на подвижной ферме, сдвигается в приямок отстойника. Частота вращения подвижной фермы 2--3 ч-1; вращение осуществляется с помощью периферийного привода с тележкой на пневмомашине. Осадок удаляется по трубопроводу с помощью плунжерных и центробежных насосов, установленных в расположенной рядом насосной станции. Всплывающие вещества отводятся в жиросборник.Осветленная вода поступает в круговой сборный лоток через один или через оба его борта, являющихся водосливами. Нагрузка на 1 м водослива не превышает 10 л/с. В РК радиальные отстойники строят диаметром 18--54 м (табл. 4.20), а на зарубежных очистных станциях -- диаметром 6--60 м и более.
Для искусственного разделения стоков в поле действия центробежных сил применяются осадительные центрифуги ОГШ-502К-4 . опыт применения ее на комплексе «Лузинский» показал, что пропускная способность ее по исходной массе жидкого влажностью 91…94% составила 20…25 т/ч, а эффект осветления суспензии - 80…90% /7/.
Центрифуги типа ОГШ относятся к универсальным и применяются для разделения суспензий малой и средней концентрации. Для разделения сильноразбавленного водой и фильтрата после виброфильтров, грохотов, дуговых сит и т.д. применяют осветляющие центрифуги типа «Шарплз» и центрифуги Р-3400 (ВД) английской фирмы «Пенноулт» /133/.
Широкое применение осадительных центрифуг сдерживается из-за ряда недостатков: они малопроизводительны и энергоемки; имеют низкую эффективность процесса; сложны в устройстве и эксплуатации.
Более простыми в конструктивном отношении аппаратами являются гидроциклоны, так как они не имеют вращающихся частей
2.4 Обзор и анализ исследований по разделению суспензий с помощью гидроциклонов
Гидроциклоны, устройство и принцип действия
Известно, что в центробежных аппаратах, где выделение механических примесей из воды происходит под действием центробежных сил, которые могут превосходить силы тяжести в сотни и тысячи раз, соответственно увеличивается скорость осаждения частиц. В той же степени сокращается продолжительность процесса и уменьшается необходимый объем центробежного аппарата по сравнению с объемом отстойника.
Первая конструкция гидроциклонов была предложена в 1926 г. А.И.Востоковым. Промышленное применение гидроциклонов началось в 30-е годы. С этого времени гидроциклоны стали объектом исследования гидравликов и технологов, которые решали практические и теоретические задачи, связанные с внедрением этих аппаратов в практику.
Изучением гидроциклонов занимались в 40-х годах М.В.Циперович, М.Ю.Долинский, Л.М.Витренко /24/, в последующие годы исследования были проведены В.И.Классеном, М.Г.Акоповым и др., А.И.Ангеловым, В.И.Ревнивцевым, В.В.Клячиным, Е.М.Гольдиным, А.И.Жангариным, Р.Н.Шестовым, Г.М.Косым и др./25,,,33, 39/.
Большинство публикаций посвящено вопросам движения жидкости и твердых частиц в гидроциклонах или результатам их работы на предприятиях.
В настоящее время гидроциклоны применяются во многих отраслях промышленности и в технологических процессах очистки воды. Эти аппараты используются в качестве классификаторов на обогатительных фабриках горнорудной промышленности /28,30,31,36/. Применяются для отмывки песка в строительстве /22/, для очистки глинистого раствора от частиц породы при бурении нефтяных скважин /21,40,41,42/ . В реагентных хозяйствах сооружений водоподготовки их используют для очистки воды от песка и других примесей /10,44,46/ , в крахмало-паточном производстве для выделения крахмала из картофельной и кукурузной кашки /47,48/ , а также для обогащения углей в угледобывающей промышленности /17,24…26/ . В качестве классификаторов и уплотнителей они применяются в ряде производств пищевой промышленности /39/ .При очитке воды напорные гидроциклоны используются для предварительного осветления мутных вод рек /32…35,46/ , а также в оборотных системах водоснабжения /22,23,49/.
Гидродинамика циклона чрезвычайно сложна, поэтому известные теоретические зависимости, основанные на упрощенных представлениях о процессе осветления в гидроциклоне, недостаточно точны.
Перед попаданием сточных вод в центробежный насос ЦНС, требуется тонкая очистка, которая осуществляется гидромеханическим способом с помощью конического гидроциклона.
Рисунок 2.4. Схема гидроциклона
1- гидроциклон; 2- конус; 3- шламовая насадка; 4- питающая насадка;
5- патрубок.
В гидроциклон 1 сточная вода попадает под давлением по питающей насадке 4. Благодаря тангенсальному расположению питающей насадки и высокоскоростному истечению сточная вода интенсивно вращается относительно оси гидроциклона. Наиболее крупные и тяжелые частицы, содержащиеся в сточной воде отбрасываются центробежными силами во внешний поток жидкости, образующейся в пристенной зоне конуса 2. Опускаясь по винтообразной траектории до вершины конуса 2, частицы удаляются через шламовую насадку 3 в находящийся под гидроциклоном шламосборник.
Мелкие частицы, обладающие недостаточной для преодоления сопротивления среды центробежной силой, оказывается во внутреннем восходящем потоке, создаваемом в результате образования вдоль оси гидроциклона воздушно-жидкостного столба пониженного давления. Восходящий поток очищенной сточной воды направляется к сливному насадку и по патрубку 5 поступает в центробежный насос ЦНС [1, с. 296].
Характер движения жидкости и частиц твердого в гидроциклоне во многом определяется его конструкцией и режимом работы. По конструктивным признакам гидроциклоны подразделяются на конические, цилиндрические, турбоциклоны, открытые и гидроэлеваторы с циклонной приемной камерой. По назначению: классификаторы, сгустители, осветлители, разделители. По величине давления: напорные - входное избыточное давление Рвх>0,1МПа, низконапорные - Рвх<0,1МПа, вакуумные - Рвх меньше атмосферного. По способу обвязки и подключению: единичные, батарейные (мультигидроциклоны). По числу выдаваемых продуктов: двух- и трехпродуктовые. Наибольшее распространение получили конические гидроциклоны (гидроциклоны обычной конструкции (рис.1.4), которые между собой различаются:
- длиной цилиндрической части (0,2…1,5 и более);
- углом конусности (5…140о);
- числом выдаваемых продуктов;
- способом выдачи слива; через сливной патрубок, соединенный непосредственно со сливной (отводной) трубой, или через сливную камеру;
- способом установки и конструкцией питающего патрубка;
- конструкцией шламовых насадок;
- конструкцией корпуса и материалом футеровки.
Обычно гидроциклоны изготавливаются диаметром от 10 до 1400мм, с углом конусности 10…20о.
Изготавливаются стандартные гидроциклоны: малые (D<150мм) и большие (D>150мм) на следующих заводах:
1.Уфимский завод горного оборудования УЗГО ( до 1980 г.), впоследствии переведенный в г. Усолье-Сибирское, выпускает гидроциклоны диаметром 75,150,250,360,500 мм.
2.Днепропетровкий завод горношахтного оборудования ДЗГШО, выпускает гидроциклоны конструкции ДЗГШО диаметром 710,1000,1400 мм по ГОСТ 10718-73.
За рубежом гидроциклоны для горно-металлургической промышленности выпускаются фирмами: «Кребс ИНМАЙ», «САЛА» (Швеция).
Влияние различных параметров на показатели работы гидроциклона
Параметры, определяющие технологический процесс в гидроциклоне, можно подразделить на конструктивные и гидравлические. Из конструктивных важное значение имеют следующие: D - диаметр цилиндрической части: dп - диаметр питающего отверстия; dс - диаметр сливного патрубка; dр - диаметр разгрузочного отверстия; Н - высота цилиндрической части; б - угол конусности конической части; hc - глубина погружения сливного патрубка.
Диаметр гидроциклона является основным параметром, который характеризует типоразмер гидроциклона. От диаметра зависит производительность и качество работы гидроциклона.
С увеличением диаметра увеличивается производительность и крупность разделения гидроциклона .Практикой работы гидроциклонов различных диаметров на разжиженном питании подтверждено, что на гидроциклонах малых диаметров может быть получен тонкий слив с крупностью до 10 мкм, который на гидроциклонах больших диаметров получить невозможно .
Площади сечения питающего, сливного и разгрузочного отверстий во многом предопределяет качественные и количественные показатели работы гидроциклона - его общую производительность, крупность разделения. Причем, условия выпуска, по мнению некоторых авторов /, влияют только на пропускную способность гидроциклона. Изменение размеров сливного патрубка оказывает значительное влияние на объемную производительность и эффективность разделения. Д.Келсалл /считает, что при увеличении диаметра сливного отверстия ухудшается качество разделения твердого. М.Г. Акопов указывает, что эффективность обогащения угля повышается с увеличением этого размера до определенного предела, затем ухудшается. Однако, в работах других исследователей указывается, что при уменьшении диаметра сливного отверстия (при прочих равных условиях) эффект осветления суспензий увеличивается. Во многих случаях влияние разгрузочных отверстий на качественные показатели работы рассматривается в совокупности. При этом используется совокупный параметр - разгрузочное отношение, отношение диаметра шламовой насадки к диаметру сливного отверстия.Изменение разгрузочного отношения существенно влияет на все показатели работы гидроциклона и прежде всего на перераспределение объемов шлама и слива. С его увеличением снижается крупность граничного зерна (приложения рис. П1.5).
Исследованиями А.М.Мустафаева и Б.М.Гутмана установлено, что при увеличении высоты цилиндрической части гидроциклона увеличивается эффективность его работы до некоторого предела, затем эффективность снижается. На общую производительность гидроциклона изменение его высоты, в пределах трех диаметров, не оказывает существенного влияния.
Важным геометрическим параметром является угол конусности конической части гидроциклона. С увеличением этого параметра увеличивается гидравлическое сопротивление аппарата, что ведет к снижению производительности и увеличению тангенциальной составляющей скорости потока, что в свою очередь способствует увеличению крупности слива /77/ (приложения рис. П1.6).
Влияние глубины погружения сливного патрубка на эффект осветления изучали ряд исследователей . Они указывают, что от изменения этого параметра зависит распределение потоков внутри гидроциклона, причем увеличение глубины погружения приводит к уменьшению высоты центрального потока и, соответственно, к увеличению крупности слива. Оптимальный размер по Поварову hc = (0,2…1) D , по Иванову -hc= a +2dc , по Фоминых /95/ hc= 0,25 D(приложения рисунки П1.7- П1.9).
3. КОНСТРУКТИВНАЯ ЧАСТЬ
3.1 Теория осаждения твердых частиц в поле действия центробежных сил
Отделение твердых частиц в жидкой среде осуществляется с помощью двух процессов: осаждения и фильтрации, которые называются гидродинамическими.
Осаждением называется процесс разделения суспензии путем выделения из жидкости частиц под действием силы тяжести или центробежной силы( циклонирование или центробежное осаждение) /71/.
В случае осаждения в гравитационное поле (отстаивание, седиментация) на частицу массой m, движущейся в неподвижной среде, действует внешняя сила ( сила тяжести или сила центрабежного поля) Fв ,сила сопротивления среды Fс и подъемная архимедова сила Fп. . В условиях динамического равновесия принцип Д!Аламбера или движущейся частицы приводит к уравнению /74/:
Fв - Fс- Fп = m(dw/dt)
Где dw/dt приращение скорости движения частицы в начале осаждения.
Внешняя сила (сила тяжести) по закону Ньютона может быть выражена следующей формулой:
Fв = ma
где a -ускорение движения частицы под действие внешней силы ;
m-масса твердой частицы.
Сила сопротивления среды по уравнению Стокса.
Fc = 1/2 ( pw2 fs )
где w -скорость частицы относительно среды;
p-плотность среды;
f-площадь поперечного сечения частицы;
s-коэффициент сопротивления.
Архимедова сила пропорциональна массе среды, вытесненной массы частицы:
Fn =map/pт
где pт -плотность твердой частицы.
Из уравнения получим :
ma - 1/2 ( pw2 fs )- map/pт = m(dw/dt)
В случае осаждения частицы под действием силы тяжести ускорение равно a=g , где g- ускорение силы тяжести, тогда уравнение примет вид :
dw/dt= g(1 - p/pт ) - ( p w2 f s ) / 2m
При осаждении в центробежном поле a=?? 2r ,
где r - радиус пути частицы ;
??-угловая скорость, тогда уравнение будет иметь вид :
dw/dt= ??2 r (1 - p/pт ) - ( p w2 f s ) / 2m
Если допустить, что частица имеет шарообразную форму диаметром dч и движется с постоянной скоростью woc под действием силы тяжести т.е. dw/dt=0, то при введении массы частицы m=pт р dч3 /6 и площадипоперечного сечения частицы j= р dч3 /4 в уравнении (2.6) получим:
woc = ps
Если вынести постоянные величины из под корня , то получим формулу для определения скорости свободного осаждения твердой частицы под действием центробежной силы (woc, )
woc = 1.155 ps
Предварительное изучение физико-механических свойств речной воды показывает, что разделение на фракции, в частности осветлению подвергаются стоки, поступающие в очистные сооружения с влажностью 99,6…99,8 % , что соответствует объемной концентрации Ст =0,2…0,4 % , Верхним пределом объемной концентрации, при которой скорость осаждения может рассчитываться по закону Стокса, считается Ст = 2…5% /72/ .Основываясь на данное положение , рассмотрим процесс осаждения твердой частицы в гидроциклоне в пределах действия закона Стокса.
Для ламинарного режима осаждения число Рейнольдса (Re< 2 ) сила сопротивления Fc, действующая на частицу ( рис 2.1 ) по Стоксу выражается зависимостью :
Fc = 3 р dчм??
Тогда условия равновесия действующих сил и силы инерции mdw/dt запишется уравнением :
mdw/dt= m(1 - p/pт ) ??2 r - 3 р dчм??
Для шарообразных частиц массой m = pт р dч3 /6 получим
(pт р dч3 /6 )dw/dt= (pт р dч3 /6 ) (pт - p ) ??2 r - 3 р dчм??
dw/dt =(pт - p ) ??2 r / pт - 18 мw/ pтdч2
При условии W=Woc=const , dw/dt=o
Woc =dч(pт - p ) ??2 r / 18 м
Формула (2.14) справедлива для области число Рейнольдса (10-4<Re< 2)
В соответствии с верхним и нижним пределами применимости этой зависимости можно рассчитать максимальный диаметр осаждающихся по закону Стокса частиц, подставив в формулу (2.14) вместо Woc например, ее выражение из
Re =Wocdчp ) /м = 2
3.2 Составление уравнения движения твердой частицы в гидроциклоне
Разделение суспензий осаждением в центробежном поле осуществляется в гидроциклонах за счет скорости вводимого в цилиндрическую часть аппарата потока суспензий ( рис 2.1 ).
Рис.2.1 Схема движения потоков суспензии в гидроциклоне
А-горизонтальные потоки; Б- вертикальные потоки.
На схеме (рис.2.1 а) показано, что в гидроциклоне имеет место два вращающихся потока - внешний и внутренний. Внешний поток вращается вдоль стенок аппарата в направлении к нижнему выходному отверстию. С ним из аппарата выносятся наиболее крупные и плотные частицы твердой фазы.
Внутренний восходящий поток имеет цилиндрическую форму( диаметр потока примерно равен диаметру сливного патрубка) и направлен снизу вверх, выходит их гидроциклоны через сливной патрубок.
Рассмотрим движение твердой частицы в гидроциклоне. Поступая в гидроциклон через тангенциальный входной патрубок вместе с потоком пульпы, твердая частица вовлекается во вращательное движение вокруг оси гидроциклона, одновременно частица движется в осевом и радикальном направлениях со скоростями, зависящими от соотношения сил, действующих на нее.
Абсолютное движение твердой частицы можно представить как результат переносного вращательного движения вместе с потоком жидкости вокруг оси симметрии гидроциклона и относительного движения в плоскости , перпендикулярной этой оси симметрии.
Рисунок 2.2 Схема сил действующих на твердую частицу в гидроциклоне
Уравнение относительного движения частицы можно записать следующим образом :
ma = T + Fк+Fтр+Fп+G+Fc
Где T , Fк-переносная и кориолисова сила инерции ;
Fтр - сила трения по образующей конической поверхности ;
Fп - подъемная (архимедова ) сила ,появляется в результате несимметричного обтекания потоком частиц ;
G-сила тяжести частицы ;
Fc - сила сопротивления среды.
Под действием центробежной силы Т, твердая частица осаждается на стенку гидроциклона, а сила сопротивления среды- Fc противодействует осаждению ( рис 2.2 ).
При прочих равных условиях (диаметре зерна, его плотности, вязкости и плотности среды ) сила сопротивления среды Fc зависит от скорости радиальной составляющей потока Vr, а центробежная сила зависит от центробежного ускорения, прямо пропорциональной квадрату тангенциальной (вращательной) скорости потока Vt. Обе скорости зависят от радиуса вращения частицы. Если радиальная скорость имеет максимальное значение у стенки и уменьшается к оси к оси гидроциклона, то тангенциальная скорость, наоборот, увеличивается по мере приближения частицы к оси гидроциклона. М.Г. Акопов/75/, изучая движение зерен угля и кварца в гидроциклоне, заметил, что они делают как правило четыре оборота в цилиндрической части и два в конической части аппарата, причем время пребывания зерен в первой части в 2…3 раза больше , чем во второй.
Под действием скоростного напора нисходящего потока и тангенциальной составляющей силы тяжести частицы движется вниз к разгрузочному отверстию. Этому движению препятствует тангенциальная составляющая Tt центробежной силы и силы трения. Так как фактор разделения для гидроциклонов малых диаметров весьма значителен (Fr=500…2000 ) /77/, т.е. T>>G то вертикальными составляющими обычно пренебрегают и принимают , что частица движется в плоскости перпендикулярной к оси гидроциклона. При таком решении искажается истинная картина движения твердой частицы, но с учетом решающего значения центробежной силы оно допустимо.
Спроектировав векторное равенство (2.16) на направление радиуса гидроциклона и учитывая , что проекции силы тяжести и кориолисовой силы инерции обращаются в нуль, получим :
mr = T -Fп-Fc
Принимая движение суспензии в гидроциклоне установившимися и считая, что твердая частица имеет шарообразную форму, имеем:
T = m Ut2 / r = (pтр dч3 /6 )Ut2 / r
Fп = mоUt2 / r = (pр dч /6 )Ut2 / r
Где m-масса твердой частицы;
mо-масса жидкости в объеме твердой частицы;
dч -диаметр твердой частицы;
pт -плотность твердой частицы;
p -плотность среды;
Ut-тангенциальная составляющая скорости потока;
r-радиус вращения частицы.
Составление среды в общем случае складывается из динамического сопротивления Рд и сопротивления вязкости среды S /77/
Fc = Рд + S
Динамическое сопротивление среды описывается законом Ньютона -Риттингера
Рд = л (р д 2 /4 )pUr2 /2
Сопротивление вязкости среды -по формуле Стокса
S = 3 р дмUr
Где д - диаметр твердой частицы;
Ur- скорость радиальная или скорость осаждения частицы в радиальном направлении;
л-коэффициент сопротивления;
p, м-плотность и вязкость среды.
Подставляя значение действующих сил в уравнение, получим
mr = (pт -p)р д3 /6) Ut2 / r - л (р д 2 /4)pUr2 /2 - 3 р дмUr
Учитывая выражение (1.2 ), а так же выражая радиальную скорость через производную по времени Ur=dr/dt=r, запишем
r + А1r2 + А2r - А3 / r2п+1 = 0
Здесь…А1= л р д 2p /8 м ; А2=3 р д м /m; А3= р д3(pт -p)/6 m
Уравнение является уравнением движения твердой частицы в проекции на направление радиуса гидроциклона. Имея данные о распределении тангенциальной и осевой составляющих абсолютной скорости потока, а так же значение величин, входящих в коэффициент уравнения, можно найти траекторию движения твердой частицы в гидроциклоне.
3.3 Определение диаметра граничного зерна
От соотношения сил, действующих на твердую частицу, последняя приобретает определенную абсолютную скорость, равную или отличную от скорости потока. Чем больше разница скоростей, тем быстрее частица осаждается и выводится из гидроциклона через шламовое отверстие.
Самые крупные и тяжелые зерна осаждаются на стенку гидроциклона почти сразу же после поступления исходной суспензии в цилиндрическую часть, а затем смываются внешним потокам в направлении разгрузочного отверстия. По мере уменьшения крупности частиц, их траектории все меньше отличаются от линий тока жидкости.
Если для какого -то размера частиц будет соблюдено условие Т= Рд+S, то они могут продолжительное время циркулировать в гидроциклоне. Равновесное состояние твердых частиц выражается уравнением .
(pт р д3 /6 )(Ut2 / r) =л (р д 2 /4)pUr2 /2 + 3 р дмUr
Если сила, воздействующая на твердую частицу, находится в пределах Стокса, что бывает при Re<1, то решающее значение имеет сопротивление вязкости S, а при Re<1 главную роль играет динамическое сопротивление Рд.
В связи с этим рассмотрим два предельных случая:
Случай 1. Осаждение характеризуется законом Стокса (Re<1). В этом случае из потока выделяются наиболее мелкие частицы (д <0.1мм) и частицы, плотность которых мало отличается от плотности среды. Максимально возможную скорость осаждения твердой частицы можно определить, приравняв движущую силу к силе сопротивления т.е.
Т - Fп = S
при таком условии получим :
(pт р д3 /6 )(Ut2 / r) -(p р д3 /6 )(Ut2 / r) = 3 р дмUr
Учитывая , что Ut-Wr, запишем выражение в виде
р д3 (pт -p)W2r2 /6 r = 3 р дмUr
Тогда скорость осаждения или радиальная скорость частицы будут равна
Ur= д2 (pт -p)W2r / 18 м
Получили формулу Стокса, справедливую для области Re*1
Представим радиальную скорость Ur в выражении (2.28) как производную пути по времени Ur=dr/dt. Разделим переменные и проинтегрируем выражение.
= 18 м / д2W2 (pт -p)
После интегрирования получим зависимость для определения времени, необходимого для выделения твердых частиц из суспензии
ф = 18 м lп (r2 /r1)/ д2W2 (pт -p) ,
Где t-время пребывания потока суспензии в гидроциклоне, с ;
М-вязкость суспензии, Па.с;
д -диаметр частицы, м;
w-угловая скорость потока, с-1;
Рт,Р- плотность частицы и среды, соответственно, кг/м3;
R1-радиус сливного патрубка, м;
R2-радиус внутренний гидроциклона, м.
При этом имелось ввиду, что скорость потока достигает максимальной величины на поверхности разделения -на поверхности коаксиального цилиндра, радиус которого соответствует радиусу сливного патрубкаR1(рис 2.3), а радиальная составляющая скорости Ur постоянна на всей цилиндрической поверхности коаксиального цилиндра на высоте h
Рисунок 2.3 Схема распределения скоростей в гидроциклоне
Из уравнения (2.28) определим предельный размер частицы( диаметр граничного зерна) , осаждающегося по закону Стокса
дпр = (pт -p) ,
Или , если задаться временем пребывания суспензии в гидроциклоне, то из уравнения (2.31) получим
дпр = v 18 м lп (r2 /r1)/ф W2 (pт -p)
Теоретически все частицы, имеющие размер выше предельного значения дпр, должны осаждаться на стенки гидроциклона, а частицы размером меньше дпр - выносятся в слив.
Случай2. Осаждение характеризуется действием закона динамического сопротивления Ньютона-Риттингера (Re> 1) для частиц, размером более 0.1 мм при значительных скоростях потока суспензии. Движение зерен диаметром д>0.05мм в гидроциклоне происходит при постоянном коэффициенте сопротивления среды л , от числа который Re. В результате сопротивления движущих сил и силы динамического сопротивления T-Fп =Рд получим
(pт р д3 /6 )(Ut2 / r) -(p р д3 /6 )(Ut2 / r) = л р д 2p /8
д / 6 (pт -p)W2r = лp /8(dr / dt)2
После сокращения, извлечения квадратного корня из обеих частей уравнения и разделения переменных имеем:
dt = (3 лp / 4 дW2 (pт -p) )1/2 (dr / v r)
Проинтегрировав выражение, находим время пребывания суспензии в гидроциклоне
= (3 л p / 4 д W2 (pт -p) )1/2
илиф = 0,87((л / дW2)(p /pт -p)) 1/2(v r2 -v r1)
Если задаться временем пребывания гидроциклоне , то из уравнения (2.34) получим выражение для определения предельного размера твердой частицы, осаждающейся на стенках гидроциклона.
дпр = (лr3p / 4pт -p) (Ur / Ut)2 ,
Где л- коэффициент сопротивления.
Для того , чтобы определить режим осаждения в гидроциклоне, необходимо знать величину критерия Re. Число Re для гидроциклонов определяется из выражения /77/
Re = Urд / V
Где V-кинематическая вязкость среды;
Ur-радиальная составляющая скорость потока.
Радиальную скорость можно определить из условия неразрывности потока, проходящего через коаксиальные цилиндры внутри циклона/77/.
Ur = Q / 2 рrkh ,
Где Q-пропускная способность гидроциклона;
Rk- радиус коаксиального сечения (принимается Rk=1/2dc);
h-высота коаксиального цилиндра ( принимается равной 2/3 от высоты конической части),
h = 2/3Hкон= 2/3(D / 2tg(б/2)) = D / 3tg(б/2) ,
Тогда
Ur = 3Qдtg(б/2) / рDdc
Re = 3Qдtg(б/2) / рDdcV
По результатам предвари, с-1тельных опытов и расчетов выяснилось, что главную роль играет динамическое сопротивление среды Рд, тогда, пренебрегая сопротивлением вязкости среды S,напишем уравнение равновесного состояния для твердой частицы, которое было рассмотрено выше. Учитывая и выражая тангенциальную скорость , через угловую скорость суспензии Vt=RcW, получим уравнение :
(р д3 / 6)(pт -p) W2rc = p (р д2 / 1z)( 3Qtg(б/2) / р2Ddc) 2
Отсюда получаем формулу для определения диаметра гидроциклона, обеспечивающего разделение суспензии с граничной крупностью зерен д в условиях турбулентного режима движения жидкости в гидроциклоне
D = 3Qtg(б/2) / р Wdc(p/ д dc (pт -p) 1/2 ,
Где Q-необходимая пропускная способность гидроциклона, м3/с;
dc -диаметр сливного отверстия, м;
W-угловая скорость потока , С-1;
б - угол конусности конической части, град;
д - диаметр граничного зерна , м;
pт, p -плотность твердой частицы и среды соответственно, кг/м3.
При разделении суспензии с небольшой концентрацией твердых частиц
( Си=2…5%), задаваясь размером частиц, которые выделяются в слив и приравнивая число Re верхнему пределу области применяемости формулы (2.14).можно определять диаметр сливной диафрагмы из выражения
dc = 3Qдtg(б/2) / рD Re V
От высоты цилиндрической части зависит время пребывания суспензии в гидроциклоне, а следовательно, эффективность действия аппарата.
Для определения оптимальной высоты гидроциклона, при которой будет обеспечении выделение в шлам твердых частиц, размером больше граничного зерна без нарушения гидродинамики процесса разделения, воспользуемся выражением (2.37). пластовый залежь вода гидроциклон
Зная время пребывания жидкости в гидроциклоне, можно определить рабочий объем гидроциклона
Vr = Qc ф
С другой стороны объем гидроциклона равен :
Vr = 0,85Hц(r22 - r12) ,
Где Нц- высота цилиндрической части;
R2, R1-радиус гидроциклона и сливного патрубка, соответственно
Из уравнений (2.47)и (2.48) с учетом (2.37) получим
Hц = Q187Q(лp/д W2(pт -p)) Ѕ(vr2 -vr1) / 0,785(r22 - r12)
Выразим угловую скорость потока, через скорость ввода суспензии
W= Ut / r2 = aUвх / r2
Наружный радиус сливного патрубка равен R1=0.6R2
После преобразования (2.49) и с учетом (2.50) получим формулу высоты цилиндрической части гидроциклона
Hц= 0,55Q((л / a2Uвх2дD)( p / pт -p) ,
Где Q-объемный расход гидроциклона по исходной суспензии, м3/с;
D-диаметр гидроциклона, м;
л - коэффициент сопротивления,зависящий от геометрических параметров,условий впуска и шероховатости стенок циклона, определяемый опытным путем;
а - коэффициент , учитывающий потерю скорости при вхоже в гидроциклон,м/с;
д -диаметр граничного зерна, м;
pт,p -плотность твердой частицы и среды , соответственно, кг/м3.
3.4 Расчет конструктивных параметров гидроциклона
Для расчета пропускной способности гидроциклонов, используемых в песко - и иллоотделителях, наиболее приемлема эмпирическая формула М.Ш.Вартапетова [1, с. 296]:
где - пропускная способность гидроциклона, м/с;
=0.12 - опытный коэффициент;
и - диаметр питающей и сливной насадок, см, которые рассчитываются по формулам [1, с. 297].
где - диаметр гидроциклона, см;
- давление на входе в гидроциклон, МПа;
=0.4 МПа.
Так как нам необходимо найти диаметр гидроциклона при заданной пропускной способности =50 л/с, выразим из формулы :
Рисунок 4.1. Конструктивная схема гидроциклона
1 - гидроциклон; 2 - конус; 3 - шламовая насадка; 4 - питающая насадка; 5 - сливная насадка.
Диаметр питающей насадки определим по формуле:
Диаметр сливной насадки определим по формуле:
Диаметр шламовой насадки определим по формуле [1, с.297]:
где - диаметр сливной насадки,
Высота цилиндрической части гидроциклона определим по формуле [1, с. 297]:
где - диаметр гидроциклона,
Высота конической части гидроциклона определим по формуле [1, с.297]:
где - диаметр гидроциклона,
=20є - угол конуса,
3.5 Расчет на прочность гидроциклона
Исполнительную толщину стенки S определяют по формулам [5, с.18]:
где D - диаметр гидроциклона;
- коэффициент прочности сварного шва, =1;
- давление рабочее и при испытаниях;
- допускаемое напряжение, =147 МПа;
- допускаемое напряжение при испытаниях, =183 МПа;
с - прибавка на коррозию, с=3 мм;
Выбираем максимальное значение S=0.00335 м и округляем до стандартного значения S=0.004 м.
Допускаемое давление в рабочем состоянии рассчитываем по формуле [5, с. 19]:
где - коэффициент прочности сварного шва,
- допускаемое напряжение,
S- толщина стенки гидроциклона,
с - прибавка на коррозию,
D - диаметр гидроциклона.
.
Допускаемое давление при испытаниях рассчитывается по формуле [5,с. 19]:
где - коэффициент прочности сварного шва,
- допускаемое напряжение при испытаниях,
S- толщина стенки гидроциклона,
с - прибавка на коррозию,
D - диаметр гидроциклона.
.
3.6 Расчет узла разгрузки в насосе ЦНС 180-1900
Зададимся шириной радиальной щели у диска =0.2мм; отношениями; ; величиной (радиус втулки рабочего колеса), а также коэффициентом снижения давления в щели .
Найдем коэффициент распределения давления от поверхности диска при допущении линейного закона изменения давления по длине щели [4, с. 81]:
Рассчитаем необходимый перепад давления у радиальной щели по формуле [4, с. 81]:
где - расчетная осевая сила определяется по формуле [4, с. 80]:
где - осевая нагрузка возникающая в насосе от перепада давления у дисков рабочего колеса,
- осевая нагрузка обусловленная натеканием жидкости на колесо [4, с. 79] .
где - плотность жидкости,
- частота вращения,
- рабочий напор насоса.
где - расход жидкости,
- скорость жидкой среды,
Проверим объем утечек через радиальную щель [4, с. 81]:
где - коэффициент расхода,
Рекомендуемый объем утечек [4, с. 81]:
(4.17)
Условие выдержано.
Задаемся давлением за радиальной щелью, т.е. перед уплотнением вала .
Давление перед щелью определяем по формуле [4, с. 81]:
.
Определим перепад давления в осевой щели [4, с.81]:
где - давление на выкиде последней ступени насоса;
- снижение давления при движении жидкости от выкида последнего колеса по пространству между диском колеса и корпусом ко втулке осевого уплотнения [4, с.81]:
;
Перепад давления в осевой щели в пределах нормы.
3.7 Расчет показателей надежности
Нагрузки, действующие на детали, агрегаты буровых и нефтепромысловых машин во время эксплуатации носят случайный характер. Примерами случайной величины являются наработка на отказ, интенсивность отказов, срок службы.
а) Произведем обработку результатов, полученных при использовании центробежного насоса ЦНС 180-1900 до установки гидроциклона.
Наработка на отказ, t , ч:
120 5080 1210
853 3120 7500
8000 2425 1814
6320 1580 4310
358 5430 2035
1634 488 3456
969 1786 4864
2324 1985 6780
2674 438 4060
3784 2984 1164
n=30.
По данным о наработке на отказ строим статистический ряд (таблица 4.1).
По таблице 4.1 мы можем определить среднее арифметическое значение случайной величины и средне квадратичное отклонение.
Обозначения:
- количество значений случайной величины в i-ом интервале;
- частность (опытная вероятность) в i-ом интервале;
- накопленная частность;
- эмпирическая плотность вероятности.
Таблица 3.1 Статистический ряд
Интервал, ч |
Середина интервала , ч |
Частота |
||||
0-1450 |
725 |
8 |
0.266 |
0.266 |
0.000183 |
|
1450-2900 |
2175 |
9 |
0.3 |
0.566 |
0.000206 |
|
2900-4350 |
3625 |
6 |
0.2 |
0.766 |
0.000137 |
|
4350-8000 |
6175 |
7 |
0.233 |
1.000 |
0.000063 |
Определяем средне арифметическое значение случайной величины [2, с.13]:
;
Средне квадратичное отклонение [2, с.14]:
;
Проверим крайние точки статистической информации по критерию Грубса [2, с.15]:
- для наименьшей точки информации:
;
- для набольшей точки информации:
Выберем для оценки результатов наблюдений уровень значимости б=0,01. Так как для обеих точек , то оставляем крайние точки в рассматриваемой совокупности.
По данным статистического ряда строим гистограмму и статистическую функцию плотности распределения (рисунок 4.2).
Для выбора теоретического закона распределения найдем коэффициент вариации [2, с.18]:
(4.25)
Сделаем предположение, что наработка да отказа описывается нормальным законом распределения. Для подтверждения этого критерий Пирсона [2, с.18]:
где для нормального закона распределения [2, с.7]:
где Ф - функция Лапласа.
Отсюда
Число степеней свободы:
r=k - S;
r=4 - 3=1;
где S - число обязательных связей;
k - число интервалов.
Зная и r=1 находим вероятность совпадения эмпирического и теоретического закона распределений р=0.1 ? 0.1. Значит статистические данные не противоречат принятому теоретическому распределению.
Для нормального распределения дифференциальная функция имеет вид [2, с.7]:
Рисунок 3.2 - Гистограмма и функция плотности распределения наработки до отказа
Определим значения функции f(t) при различных значениях t.
Таблица 3.2 Значения функции f(t)
t,ч |
1000 |
2000 |
3000 |
4000 |
5000 |
|
f(t) |
0,000115 |
0,000167 |
0,00019 |
0,000168 |
0,000116 |
По данным таблицы 3.2 строим графическую зависимость:
Рисунок 3.3. Функция плотности распределения наработки до отказа.
Определим доверительные границы показателя надежности [2, с.21]:
где г* - двусторонняя доверительная вероятность.
При г*=0.95 и k=n-1=30-1=29, получаем ;
ч,
ч.
б) Произведем обработку результатов, полученных при использовании центробежного насоса ЦНС 180-1900 после установки гидроциклона.
Наработка на отказ, t , ч:
5330 130 1280
3098 833 7893
2658 9000 1936
1707 6987 4547
5960 345 2170
449 1772 3405
1859 956 4965
2985 2417 7087
478 2713 4056
3028 3986 1511
n=30.
По данным о наработке на отказ строим статистический ряд (таблица 3.3).
По таблице 3.3 мы можем определить среднее арифметическое значение случайной величины и средне квадратичное отклонение.
Обозначения:
- количество значений случайной величины в i-ом интервале;
- частность (опытная вероятность) в i-ом интервале;
- накопленная частность;
- эмпирическая плотность вероятности.
Таблица 3.3 Статистический ряд
Интервал, ч |
Середина интервала , ч |
Частота |
||||
0-1450 |
725 |
7 |
0.233 |
0.233 |
0.000160 |
|
1450-2900 |
2175 |
9 |
0.3 |
0.533 |
0.000206 |
|
2900-4350 |
3625 |
6 |
0.2 |
0.733 |
0.000137 |
|
4350-9000 |
6675 |
8 |
0.266 |
1.000 |
0.000057 |
Определяем средне арифметическое значение случайной величины по формуле (4.21):
Средне квадратичное отклонение по формуле:
Проверим крайние точки статистической информации по критерию Грубса по формулам (4.23) и (4.24) соответственно:
- для наименьшей точки информации:
- для набольшей точки информации:
Выберем для оценки результатов наблюдений уровень значимости б=0,01. Так как для обеих точек , то оставляем крайние точки в рассматриваемой совокупности.
По данным статистического ряда строим гистограмму и статистическую функцию плотности распределения ( рисунок 4.3).
Для выбора теоретического закона распределения найдем коэффициент вариации по формуле (4.25):
Сделаем предположение, что наработка да отказа описывается нормальным законом распределения. Для подтверждения этого определим критерий Пирсона по формуле (4.26):
где для нормального закона распределения, вероятность рассчитывается по формуле (4.27):
где Ф - функция Лапласа.
Рисунок 3.4 - Гистограмма и функция плотности распределения наработки до отказа
Отсюда
Число степеней свободы определим по формуле(4.28):
r=4 - 3=1;
Зная и r=1 находим вероятность совпадения эмпирического и теоретического закона распределений р=0.1852 ? 0.1. Значит, статистические данные не противоречат принятому теоретическому распределению.
Для нормального распределения дифференциальная функция имеет вид и рассчитывается по формуле (4.29):
Определим значения функции f(t) при различных значениях t.
Таблица 3.4 Значения функции f(t)
t,ч |
1000 |
2000 |
3000 |
4000 |
5000 |
|
f(t) |
0,000104 |
0,000151 |
0,000178 |
0,000171 |
0,000135 |
По данным таблицы 4.4 строим графическую зависимость:
Рисунок 3.5 - Функция плотности распределения наработки до отказа.
Определим доверительные границы показателя надежности по формулам (4.31) и (4.32):
ч,
ч.
Вывод: Из выполненных выше расчетов показателей надежности видно, что насос ЦНС 180-1900 после установки перед ним гидроциклона для очистки сточных вод от механических примесей, будет иметь, более высокие показатели надежности по сравнению с насосом ЦНС 180-1900 перед которым не установлен гидроциклон.
Рисунок 3.6. Функции плотности распределения наработки до отказа до и после установки гидроциклона перед насосом ЦНС 180-1900
4. ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
4.1 Охрана труда
Безопасное ведение технологического процесса при эксплуатации должно обеспечиваться:
· Ведением технологического режима в соответствии с технологическим регламентом;
· Регулярным контролем за параметрами процесса по показаниям средств КИП на щите и по местным приборам (манометры, термометры, расходомеры, уровнемеры);
· Исправным состоянием системы КИПиА;
· Соблюдением должностных и рабочих инструкций, наличие которых обязательно на установке;
· Контролем за состоянием аппаратов под давлением, насосного, компрессорного и другого оборудования;
· Соблюдение правил пожарной безопасности;
· Работники установки, независимо от характера выполняемых работ, а также квалификация и стажа работы по профессии, должны проходить обучение и проверку знаний по утвержденной программе;
· Все оборудование, аппаратура и основные запорные устройства должны иметь четко обозначенные номера, соответствующие их маркировке, по проекту и по технологическому регламенту.
Режим работы оборудования, технологической схемы, качества сырья, нагрузок должны соответствовать технологическому регламенту.
В помещении операторной должны находиться:
· Технологическая схема установки, соответствующая фактической работе установки;
· Схема расположения противопожарного инвентаря, основных и запасных маршрутов движения людей и транспорта;
· Выписка из технологического регламента, нормы технологического режима и графики аналитического контроля;
· План ликвидации возможных аварий (ПЛВА) и план эвакуации людей;
· Вахтовый журнал и другая техническая документация по утвержденному перечню;
· Запас аварийного инструмента и средств индивидуальной защиты.
Производственные объекты, газоопасные места и прилегающие к ним территории, трассы действующих газо- и конденсатопроводов должны быть обеспечены необходимыми знаками безопасности и надписями.
Применяемое оборудование, приборы, запорная арматура, контактирующие с агрессивными средствами, должны иметь паспорт завода-изготовителя на работу в этой среде при установленных проектом параметрах. Оборудование, закупленное по импорту, должно устанавливать в соответствии с рекомендациями фирмы поставщика.
Технологическое оборудование, трубопроводная обвязка аппаратов должна быть оснащена приборами контроля и регулирования процесса, устройствами для отбора проб, штуцерами для ввода ингибиторов.
На установке должен быть организован контроль воздуха на токсичные и взрывоопасные концентрации с использованием автоматизированных стационарных и экспрессных анализаторов. Методы и точки отбора регламентируются утвержденным графиком контроля, по согласованию с начальником группы экологического контроля.
Запорная арматура, расположенная в колодцах должна иметь дистанционное управление или удлиненные штоки для открывания и закрывания ее без спуска человека в колодец. Запрещается устанавливать в колодцах запорную арматуру технологических трубопроводов, транспортирующих агрессивные вещества.
Колодцы, расположенные на территории промплощадки, должны быть закрыты, а крышки их присыпаны слоем песка (земли) на 15-20 см. Канализационные колодцы должны быть оборудованы гидрозатворами.
С целью защиты окружающей среды и повышению общей безопасности производства, сдувши от аппаратов и сбросы от предохранительных устройств сжигаются в факелах. Сжигание позволяет окислять токсичные и пожаровзрывоопасные компоненты технологических сред до менее опасных веществ и создает более благоприятные условия для их рассеивания в атмосфере. Герметизация неподвижных разъемных соединений достигается за счет рационального подбора уплотнительных материалов и прокладок, а подвижные детали и валы оборудуются торцевыми уплотнителями.
На всех насосах, перекачивающих взрывоопасные или токсичные вещества предусмотрены двойные торцевые уплотнения с подачей нейтральной уплотнительной жидкости, что исключает попадание перекачиваемой среды в помещение насосной станции.
Для защиты от вредных и опасных производственных факторов, воздействие которых может произойти вследствие специфических физико-химических свойств серосодержащих соединений и других вредных и агрессивных веществ, используют средства коллективной и индивидуальной защиты, включая спецодежду, спецобувь и газозащитные средства.
На Чинаревском НГКМ используют индивидуальные изолирующие воздушно-дыхательные аппараты DREGER с запасом воздуха 5 и 10 минут для обслуживающего персонала, а также дыхательные изолирующие аппараты с большим запасом воздуха для ведения газоопасных работ в атмосфере с превышающим ПДК отравляющих, токсичных веществ.
Образование зарядов статического электричества на ЧНГКМ происходит при движении газа, конденсата по трубопроводам, при сливно-наливных операциях, заполнения и освобождения емкостей, дросселирования потоков сжатых газов, пропаривания емкостей других операциях.
Для ограничения образования и накопления зарядов статического электричества предусмотрены следующие мероприятия:
1. Заземление оборудования, емкостей, коммуникаций и трубопроводов на площадках и в помещениях путем присоединения их к внутреннему и наружному контуру заземления. Технологические трубопроводы, содержащие горючие газы и жидкости, представляют на всем протяжении непрерывную электрическую цепь.
2. Аппараты и сосуды, содержащие конденсат, устроены таким образом, чтобы в них исключалось бурное перемешивание, также проектом предусмотрена скорость движения конденсата по трубопроводам до 2,5 м/сек.
Для предупреждения от разрядов статического электричества необходимо соблюдать следующее:
1. На каждое находящееся в эксплуатации заземляющее устройство должен иметься паспорт, содержащий схему заземления, основные технические данные о результатах проверки состояния заземляющего устройства, о характере ремонтов и изменениях, внесенных в данное устройство.
2. Для определения технического состояния заземляющего устройства периодически необходимо проводить:
· Внешний осмотр видимой части заземляющего устройства;
· Осмотр с проверкой цепи между заземлением и заземляемыми элементами;
· Измерение сопротивления заземляющего устройства;
· Проверка надежности соединений естественных заземлителей;
· Периодически осмотр элементов заземляющего устройства, находящегося в земле
3. Предотвращать образования взрывоопасных концентраций.
Целью Жаикмунай является безопасная работа в гармонии с окружающей средой и при отсутствии вредного воздействия на нее. Для достижения этого будут выполняться следующие пункты:
· обучать каждого сотрудника необходимым навыкам работы без нанесения вреда себе, другим и окружающей среде;
· осуществлять отбор подрядчиков и контролировать их работу с целью обеспечения безаварийного производственного процесса;
· вести отчетную документацию о деятельности отдела по ТБ, ОТ и ОСС, проводимых мероприятиях и качестве их выполнения для повышения эффективности работы отдела;
· определить возможную опасность и устранять факторы риска для персонала, имущества и окружающей среды;
· использовать природные ресурсы наилучшим образом и устранять вредное воздействие на окружающую среду, связанное с производственной деятельностью;
· разрабатывать и выполнять ежегодные планы улучшения работы по ТБ, охране здоровья и окружающей среды;
· определять и устранять факторы опасности и риска связанные с изменениями производственной деятельностью;
· вести профилактическую работу во избежания несчастных случаев, а в случае их возникновения быть готовым предпринять эффективные аварийные действия и реализовать планы по устранению последствий;
· изучать и анализировать все происшествия, случаи профессиональных заболеваний, ситуаций, близкие к аварийным, и факторы возможной опасности с целью их предотвращения в будущем.
4.2 Охрана окружающей среды
Все работы по ремонту скважин должны осуществляться в соответствии с нормативными документами, актами, положениями и правилами по охране окружающей среды, действующими на территории РК.
Мероприятия по охране окружающей среды должны быть предусмотрены в утвержденных документах на ремонт скважин (заявка, план, смета) и дополнительных указаниях и требованиях, сформулированных в процессе работ.
Природоохранные мероприятия должны учитывать специфические особенности процесса ремонта скважин, время года, природно-климатические условия района ведения работ, народнохозяйственную ценность водных объектов, лесов, отведенных земель и должны быть согласованы в местных комитетах по охране окружающей среды.
Загрязнение окружающей среды буровыми сточными водами (БСВ) должно быть исключено в результате:
1) централизованного сбора БСВ в емкости или пожарный амбар со всех точек поступления;
2) очистки БСВ на передвижной установке для последующего использования в оборотном водоснабжении или очистки до нормативного уровня для сброса на рельеф местности.
Загрязнение объектов окружающей среды буровыми растворами должно быть исключено за счет:
1) применения реагентов и рецептур буровых растворов, относящихся к малоопасным веществам - IV классу токсичности и опасности по ГОСТ 12.1.007-76;
2) исключения применения нефти для обработки буровых растворов или приготовления специальных жидкостей;
3) уменьшения объема нарабатываемого бурового раствора путем использования специальных химических реагентов и рецептур, а также совершенствования очистки буровых растворов на передвижных установках;
4) замены земляных амбаров на циркуляционные системы;
5) разделения отработанных буровых растворов (ОБР) на центрифуге на жидкую и твердую фазы. Жидкая фаза очищается совместно с БСВ, а твердая - захороняется шламом. При использовании буровых растворов, содержащих компоненты III класса опасности, в случае отсутствия центрифуги необходимо производить их обезвреживание для последующего захоронения;
6) использования отработанных буровых растворов для приготовления рабочих буровых растворов, необходимых при ремонте других скважин;
7) транспортирования буровых растворов в закрытых емкостях или по трубопроводу.
Все завозимые на скважину химические реагенты и материалы должны быть упакованы в специальную тару или контейнеры и храниться в закрытом помещении, предохраняющем от попадания в них осадков и размыва их на территории буровой. Для приготовления буровых растворов и специальных жидкостей необходимо максимально использовать средства механизации.
Защита окружающей среды от загрязнения буровым шламом (БШ) в зависимости от уровня его опасности осуществляется следующим образом:
1) при IV классе опасности шлам может быть захоронен в траншеях амбарного типа или вывезен на полигон для захоронения;
2) при III классе опасности необходимо предусмотреть сбор, обезвреживание и по согласованию с местными природоохранными органами захоронение в траншеях или вывоз на полигон для захоронения;
...Подобные документы
Технические характеристики центробежных насосных нефтеперекачивающих агрегатов. Выбор насоса и устранение его дефектов и поломок. Технология ремонта деталей и правки отдельных узлов насосного агрегата АЦНС-240 для закачки воды в продуктивные пласты.
дипломная работа [2,6 M], добавлен 15.06.2014Методы обеззараживания воды в технологии водоподготовки. Электролизные установки для обеззараживания воды. Преимущества и технология метода озонирования воды. Обеззараживание воды бактерицидными лучами и конструктивная схема бактерицидной установки.
реферат [1,4 M], добавлен 09.03.2011Классификация примесей, содержащихся в воде для заполнения контура паротурбинной установки. Показатели качества воды. Методы удаления механических, коллоидно-дисперсных примесей. Умягчение воды способом катионного обмена. Термическая деаэрация воды.
реферат [690,8 K], добавлен 08.04.2015Проблемы воды и общий фон развития мембранных технологий. Химический состав воды и золы ячменя. Технологическая сущность фильтрования воды. Описание работы фильтр-пресса и его расчет. Сравнительный анализ основных видов фильтров для очистки воды.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 08.05.2010Оценка качества воды в источнике. Обоснование принципиальной технологической схемы процесса очистки воды. Технологические и гидравлические расчеты сооружений проектируемой станции водоподготовки. Пути обеззараживания воды. Зоны санитарной охраны.
курсовая работа [532,4 K], добавлен 02.10.2012Обоснование необходимости очистки сточных вод от остаточных нефтепродуктов и механических примесей. Три типоразмера автоматизированных блочных установок для очистки. Качество обработки воды флотационным методом. Схема очистки вод на УПН "Черновское".
курсовая работа [1,7 M], добавлен 07.04.2015Задачи обработки воды и типология примесей. Методы, технологические процессы и сооружения для очистки воды, классификация основных технологических схем. Основные критерии для выбора технологической схемы и состава сооружений для подготовки питьевой воды.
реферат [1,2 M], добавлен 09.03.2011Описание технологических процессов водоснабжения, водоотведения и очистки сточных вод города Кронштадта. Стадии процесса водоподготовки. Виды резервуаров для воды, дренажная система, сооружения биологической очистки. Охрана труда и окружающей среды.
отчет по практике [1,0 M], добавлен 20.03.2010Анализ возможности автоматизации процессов очистки сточных вод. Составление структурной схемы уровня воды для наполнения резервуара. Разработка алгоритма функционирования системы автоматизации и интерфейса визуального отображения измерительной информации.
дипломная работа [4,2 M], добавлен 03.06.2014Классификация сточных вод и методы их очистки. Основные направления деятельности предприятия "Мосводоканал". Технологическая схема автомойки и процесс фильтрации воды. Структурная схема управления системой очистки воды, операторы программы CoDeSys.
отчет по практике [5,4 M], добавлен 03.06.2014Определение жесткости и щелочности воды. Расчет эквивалентной концентрации раствора. Химический состав примесей воды. Уравнения гидролиза полученных соединений. Молярные концентрации ионов. Расчет произведений активных концентраций. Образование шлама.
контрольная работа [100,3 K], добавлен 11.05.2014Система водоснабжения и водоотведения на муниципальном предприятии, характеристика его очистных сооружений. Технология водоподготовки и эффективность очистки сточных вод, контроля качества очищаемой воды. Группы микроорганизмов активного ила и биоплёнки.
отчет по практике [370,7 K], добавлен 13.01.2012Состав сточных вод, их свойства и санитарно-химический анализ. Количество осадков, образующихся на очистных сооружениях (аэрациях). Самоочищающая способность водоема. Допустимые изменения состава воды в водотоках после выпуска в них очищенных сточных вод.
курсовая работа [114,3 K], добавлен 08.12.2014Классификация сточных вод и основные методы их очистки. Гидромеханические, химические, биохимические, физико-химические и термические методы очистки промышленных сточных вод. Применение замкнутых водооборотных циклов для защиты гидросферы от загрязнения.
курсовая работа [63,3 K], добавлен 01.04.2011Методы улучшения качества воды в зависимости от загрязнения. Современные бытовые и промышленные ионообменные фильтры водоподготовки. Ионитовые противоточные фильтры для умягчения и обессоливания воды. Противоточная регенерация ионообменных смол.
реферат [1,1 M], добавлен 30.04.2011Нормативные документы, регламентирующие производство и контроль качества воды. Типы воды, ее загрязнение и схемы очистки. Системы распределения воды очищенной и воды для инъекций. Контроль систем получения, хранения и распределения, валидация системы.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 12.03.2010Характеристика сточной воды на предприятия. Общие принципы построения автоматизированных систем контроля и управления технологическими процессами в заданной организации. Перечень применяемых приборов, принцип их действия и функциональные особенности.
контрольная работа [176,7 K], добавлен 11.02.2015Описание принципиальной технологической схемы дожимной насосной станции с установкой предварительного сброса воды. Принцип работы установки подготовки нефти "Хитер-Тритер". Материальный баланс ступеней сепарации и общий материальный баланс установки.
курсовая работа [660,9 K], добавлен 12.12.2011Устройство и принцип работы рециркуляционного насоса, технологическая схема работы деаэрационно-питательной установки и сепаратора непрерывной продувки. Тепловой расчет котла, гидравлический расчет водовода технической воды, системы умягчения воды.
дипломная работа [585,1 K], добавлен 22.09.2011Основные методы и сооружения для очистки промышленных сточных вод от нефтепродуктов. Закономерности биохимического окисления органических веществ. Технологическая схема биологической очистки сточных вод, деструкция нефтепродуктов в процессе ее проведения.
дипломная работа [681,6 K], добавлен 27.06.2011