SEPSim - расчёт сепараторов!

Современные методы расчета и выбора сепарационного оборудования основываются на принципах, предполагающих соблюдение определенного набора требований к конструкции отдельных элементов сепараторов. Эти требования установлены на основе экспериментальных исследований или обобщения практического опыта их эксплуатации. Можно выделить несколько основных групп ограничений или правил, которые должен соблюдать инженер при расчете сепарационного оборудования:

процессные ограничения – связаны со спецификой технологического процесса или свойствами разделяемых фаз, например, пенящиеся жидкости, устойчивые эмульсии, объёмное соотношение фаз и многое другое;
габаритные ограничения – связаны с ограничениями на диаметр и/или длину сепаратора, на минимальное или максимальное значение отношения длины к диаметру;
управление уровнем – каждым сепаратором необходимо управлять, то есть обеспечить необходимый запас жидкости в сепараторе, который даст оператору необходимое время на принятие решения, чтобы перевести процесс в безопасное состояние;
конструктивные ограничения – связанны с необходимостью размещения внутри сепарационного оборудования различных элементов, например, сетчатых каплеотбойников, устройств ввода и т.д.

Таким образом, работа инженера по расчету и подбору сепарационного оборудования сводится к итерационному процессу, который заключается в проверке выполнения всех ограничений и правил, которые предъявляются к данному сепаратору при заданном диаметре и длины. Квалифицированный инженер выполнит расчет сепарационного оборудования за один рабочий день проверив при этом до 5 различных конструкций.

Однако остаются неразрешенные вопросы: является ли выбранная конструкция действительно оптимальной, можно ли было создать более компактный сепаратор, и какова его фактическая эффективность?

Модульный подход SEPSim

Проанализировав современные методики расчёта сепараторов, команда SEPSim разработала свой модульный подход, который основан на разделении знаний о работе и конструкции сепаратора на отдельные категории с последующем их синтезом для поиска наиболее оптимального решения.

В результате команда SEPSim разработала инструмент для инженеров, который избавляет от рутинных задач, связанных со сложными итерационными расчетами, и позволяет сосредоточиться на анализе полученных результатов, давая при этом ясное представление о реальной эффективности сепараторов. Модульный подход команды SEPSim получил высокую оценку как от проектных организаций, так и от производителей сепараторов, поскольку все стороны нашли для себя значительные преимущества в сотрудничестве с SEPSim.

Проектные организации

Унификация разрабатываемых решений в независимости от Исполнителя
Снижение трудозатрат на расчет и подбор сепаратора – 10 минут вместо 8 часов
Возможность проанализировать несколько альтернативных конструкций или влияние различных факторов на размер сепаратора
Минимальные размеры сепаратора – с Вами выгодно проектировать и дёшево строить, так как Вы сокращаете капитальные затраты
Минимальные размеры сепаратора – это более простая компоновка, меньше нагрузка на фундаменты и т.д. – снижение времени разработки проектных решений

Производители оборудования

Унификация разрабатываемых решений в независимости от Исполнителя
Снижение затрат по подготовке коммерческих предложений на поставку сепараторов
Минимальные размеры сепаратора – выше шанс реализации проекта, лучше поставить сепаратор меньшего размера, чем не поставить совсем

Интерфейс SEPSim

Модульный подход к расчёту сепараторов нашёл своё отражение в интерфейсе программы SEPSim. Все необходимые исходные данные для расчетов организованы по категориям, а конструктивные элементы визуализированы, что существенно облегчает взаимодействие пользователя с программой.

Категории SEPSim

Конфигуция
Свойства фаз
Штуцеры и ввод
Секция газа
Секция жидкости
Уровень жидкости

Окно ввода данных основных параметров для расчёта сепараторов в программе SEPSim

Конфигурация

Окно ввода данных по свойствам разделяемых сред в программе SEPSim

Свойства фаз

Окно программы SEPSim с выбором лопастного распределителя

Штуцеры и ввод

Окно ввода данных по внутренним устройствам для разделения пар-жидкость в программе SEPSim

Секция газа

Окно ввода данных по внутренним устройствам для разделения жидкость-жидкость в программе SEPSim

Секция жидкости

Окно ввода данных по управлению уровнем жидкости в программе SEPSim

Уровень жидкости

Устройства ввода

Устройство ввода среды является важным элементом в конструкции сепаратора, так как проводит первичное разделение фаз, от качества которой зависит эффективность работы внутренних устройств сепаратора. В зависимости от ориентации сепаратора (горизонтальный / вертикальный) и типа разделяемых сред для расчёта доступны различные виды устройства ввода.

Сепаратор пар-жидкость

Сепаратор жидкость-жидкость

Сепаратор пар-жидкость-жидкость

Полуоткрытая труба

Щелевой распределитель

Лопастной распределитель

Внутренние устройства

Одним из эффективных способов повышения качества сепарации фаз, который позволяет снизить размеры сепаратора, является использование внутренних устройств. Программа SEPSim предоставляет возможность оборудовать сепаратор различными типами внутренних устройств и, что особенно важно, оценить их влияние на эффективность процесса разделения и размеры сепаратора.

Сепаратор пар-жидкость

Сепаратор жидкость-жидкость

Сепаратор пар-жидкость-жидкость

Горизонтальный сетчатый каплеотбойник
Вертикальный сетчатый каплеотбойник
Секторный сетчатый каплеотбойник
Лопастной распределитель
Пластинчатый коалесцер
Успокоительные перегородки

Сетчатый каплеотбойник

Пластинчатый коалесцер

Успокоительная перегородка

Результаты расчёта

SEPSim предоставляет подробные результаты расчета, которые позволяют Инженеру принимать обоснованные решения о соответствии выбранной конструкции сепаратора назначенным целям или оценивать эффективность работы уже установленного аппарата.

По результатам расчета SEPSim формирует Протокол, в котором указывает отклонения ключевых параметров, определяющих эксплуатацию сепарационного оборудования, а также даёт рекомендации по изменению конструкции, направленные на устранение выявленных несоответствий.

Состав результатов расчета зависит от типа сепаратора и сложности его конструкции.