Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG III. CÁC VẤN ĐỀ MỞ RỘNG

CHƯƠNG III. CÁC VẤN ĐỀ MỞ RỘNG

Tải bản đầy đủ - 0trang

BÁO CÁO THỰC TẬP



GVHD: TS.Nguyễn Anh Vũ



Ưu điểm:

-



Có thể đo lưu lượng dòng với tốc độ dòng chảy thấp

Tỷ lệ xoay chiều lên tới 35: 1

Mức độ chính xác khá tốt

Kết cấu đơn giản, bền

Dễ dàng lắp đặt và sửa chữa

Khoảng hoạt động ở nhiệt độ và áp suất rộng

Giảm áp suất thấp trên tuabin

Cung cấp đầu ra tín hiệu thuận tiện



Nhược điểm :

- Yêu cầu áp suất ổn định

- Giảm độ chính xác khi đo lưu lượng dòng lỏng có nhiều bọt khí

- Chỉ đo với lưu thể sạch và ít nhớt

- Khơng dùng để đo chất lỏng ăn mòn

- Độ chính xác ảnh hưởng bởi chế dộ chảy

- Độ chính xác giảm khi thay đổi về độ nhớt

 Thiết bị đo lưu lượng ultrasonic flow meter



Hình 3.2. Thiết bị đo lưu lượng utrasoic Flow meter

Lưu lượng kế Ultrasonic sử dụng sóng âm để xác định vận tốc của chất lỏng chảy

trong ống. Khi khơng có dòng chảy, tần số của một sóng siêu âm truyền vào một đường

ống và phản xạ của nó từ chất lỏng là như nhau. Trong điều kiện có dòng chảy, tần số của

sóng phản xạ là khác nhau do hiệu ứng Doppler. Khi chất lỏng di chuyển nhanh hơn, sự



SVTH: Lê Ngọc Sơn – 20143803



70



BÁO CÁO THỰC TẬP



GVHD: TS.Nguyễn Anh Vũ



thay đổi tần số tăng tuyến tính. Máy phát xử lý tín hiệu từ sóng truyền và phản xạ của nó

để xác định tốc độ dòng chảy.

Thiết bị đo lưu lượng siêu âm thời gian vận chuyển gửi và nhận sóng siêu âm giữa các

đầu dò ở cả hướng cùng chiều và ngược chiều trong đường ống. Khi khơng có dòng chảy,

phải mất thời gian để đi ngược dòng và hạ lưu giữa các đầu dò. Trong điều kiện dòng

chảy, sóng ngược chiều sẽ di chuyển chậm hơn và mất nhiều thời gian hơn sóng cùng

chiều (nhanh hơn). Khi chất lỏng di chuyển nhanh hơn, sự chênh lệch giữa thời gian

ngược chiều và cùng chiều tăng lên. Máy phát xử lý thời gian ngược chiều và cùng

chiều để xác định tốc độ dòng chảy. Từ đó xác định được lưu lượng dòng.

Ưu điểm:

-



Độ chính xác cao

Đo được cả dòng lỏng và dòng khí

Khơng làm tổn thất áp suất dòng

Đo được với đường kính ống cỡ lớn

Đo được với với cả chất lỏng bẩn, độ nhớt cao

Hoạt động ở bất kỳ nhiệt độ và áp suất nào của lưu thể

Dễ dàng lắp đặt và thay thế



Nhược điểm:

-



Giá thành đắt



- Yêu cầu lưu thể phải chốn đầy ống

- Sửa chữa đòi hỏi có tay nghề cao

3.2. Thiết bị loại ThermalMass Flow Meter

Bộ cảm biến của thiết bị đo lưu lượng kiểu khối lượng nhiệt thermal mass bao gồm

hai thanh PT 100 được cắm vào ống. Một bên đo nhiệt. một bên gia nhiệt chênh nhau

khoảng 10 o C. Khi chưa có lưu lượng chạy qua thì độ chênh lệch nhiệt độ khơng đổi.

Khi có lưu lượng chạy qua làm bên thanh gia nhiệt bị giảm nhiệt, ngay lập tức gia nhiệt



SVTH: Lê Ngọc Sơn – 20143803



71



BÁO CÁO THỰC TẬP



GVHD: TS.Nguyễn Anh Vũ



tăng thêm để bù nhiệt – duy trì khoảng chênh lệch. Dựa vào tỉ lệ lượng nhiệt cần gia để

quy ra lưu lượng

Thiết bị đo lưu lượng ME-405 để đo lưu lượng khí ra Flare là loại ThermalMass

3.3. Thiết bị đo loại Rotameter

Gồm 1 ống bằng thủy tinh có thiết diện thay đổi, bên trong có 1 phao bằng nhơm hoặc

bằng gốm, lực tác động lên phao trên một tiết diện ngang cho trước là 1 hàm của vận tốc

dòng bình phương. Từ đó người ta xây dựng được các thang chia tương ứng với lưu

lượng của dòng



Hình 3.3. Thiết bị đo lưu lượng loại rotameter



SVTH: Lê Ngọc Sơn – 20143803



72



BÁO CÁO THỰC TẬP



GVHD: TS.Nguyễn Anh Vũ



3.4. Thiết bị phân tích sắc kỹ khí GC

Lấy dòng khí mẫu từ đường ống đưa vào GC, phân tích và tính tốn nồng độ của từng

cấu tử khí có trong hỗn hợp (C1, C2, C3…). Tính tốn các thơng số của hỗn hợp khí làm

đầu vào cho q trình tính nhiệt trị, khối lượng riêng…

Cấu tạo thiết bị phân tích sắc ký (GC):

GDC Cabinet bao gồm:



1

-



(1) Bộ thu nhận, phân tích tín hiệu: Thiết

bị này sẽ nhận tín hiệu từ GC shelter, so



2



sánh với khí chuẩn để định lượng thành

phần khí và tính tốn nhiệt trị, khối



3



-



lượng riêng của mẫu khí.

(2) Máy tính điều khiển: Chạy chương

trình điều khiển chế độ chạy của GC



4



-



hiển thị kết quả và q trình phân tích.

(3) Bộ phận nhận và chuyển đổi tín hiệu

để kết nối với thiết bị khác thiết bị này

sẽ nhận các tín hiệu được phân tích,

chuyển đổi sang dạng tín hiệu đường

truyền và kết nối với thiết bị điều khiển



-



đồng thời kết nối vs máy in

(4) Máy in để in báo cáo theo thời gian

trước hoặc sau khi chọn chế độ in tại bộ

phận chuyển đổi.



Cấu tạo thiết bị GC Shelter

SVTH: Lê Ngọc Sơn – 20143803



Vai trò các bộ phận

73



BÁO CÁO THỰC TẬP



GVHD: TS.Nguyễn Anh Vũ



(1) Lò gia nhiệt: Đảm bảo nhiệt độ cho cột phân tích và van 10

cổng ở 130 – 145oC.

(2) Thiết bị lọc ẩm, bụi cho khí mang (Helium), khí

chuẩn và khí mẫu.

(3)Thiết bị đo và điều chỉnh lưu lượng khí mẫu, khí

chuẩn. Đảm bảo lưu lượng cho khí mang khoảng 20

mml/phut, lưu lượng khí mẫu khoảng 15 mml/phut.

(4) Van điều chỉnh áp suất khí mang, khí chuẩn, khí

mẫu. Đảm bảo áp suất vào của khí mang 10-12 bar,

áp suất khí chuẩn và khí mẫu 1-2 bar.

(5) Hộp CB cấp nguồn: Đóng, ngắt nguồn cấp cho GC hoạt

động, nguồn điện cấp GC 230 VAC 50Hz.



Ngồi ra còn có: van an tồn áp suất, van cô lập, van solenoid, đồng hồ đo áp, bộ phận

lấy mẫu, cột phân tích sắc ký khí (d - 1/16”)



Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bộ phận sắc ký



SVTH: Lê Ngọc Sơn – 20143803



74



BÁO CÁO THỰC TẬP



GVHD: TS.Nguyễn Anh Vũ



Hình 3.4. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của thiết bị sắc ký khí

Trong đó:

1: Cột gia nhiệt trước khí Helium



4: Cột Regrouper



2: Cột chính



5: Cột gia nhiệt ban đầu khí mẫu



3: Cột backflush



6: Cột lấy mẫu



Nguyên lý:

Cột backflush (3) được thiết kế dùng để giữ thành phần C6+ từ cột phân tích chính. Cột

chính (2) có chức năng phân tách thành phần từ C1- C5. Cột Regrouper (4) khơng có chức

năng phân tích, nó được dùng để bảo vệ thiết bị dò detector. Cột lấy mẫu (6) có chức

năng giữ một lượng khí mẫu từ đó khí mang sẽ đưa mẫu qua các cột tách.

Nguyên lý hoạt động chung:Một chu kỳ phân tích khí bao gồm hai giai đoạn Sample

on và Sample off:

-



Sample on ( trên hình van 10 cổng thể hiện bằng nét đứt): Dòng khí mang He chạy

qua cột lấy mẫu (đã được chứa đầy khí mẫu) đưa mẫu khí này chạy qua lần lượt

các cột backflush column (thành phần C6+ sẽ được giữ lại và phân tách ở cột

backflush), cột phân tích chính (thành phần nhẹ C1-C5 sẽ được phân tách ở cột



SVTH: Lê Ngọc Sơn – 20143803



75



BÁO CÁO THỰC TẬP



GVHD: TS.Nguyễn Anh Vũ



phân tích chính) và cột regrouper (từ cổng van 10- cổng 9 – cột Backflush column

– cổng 6 – cổng 5- cột phân tích chính – cổng 7 – cổng 8- cột regrouper) mẫu khí

-



sau khi phân tích được đưa thẳng vào thiết bị dò Detector.

Ngắt mẫu “Sample off” (trên van 10 cổng được thể hiện nét liền: Tiếp theo dòng

khí mang chạy trực tiếp vào cột chính, sau đó cột backflush, cột regrouper (cổng 5

– cột phân tích chính – cổng 7 – cổng 6- cột backflush – cổng 9 – cổng 8- cột

regrouper) rồi tới thiết bị dò Detector (việc đổi chiều dòng do việc chuyển đổi vị

trí tự động của van 10 cổng). Do vậy thứ tự các thành phần khí được phân tách và

đi vào thiết bị detector như sau: C6+, N2, C1, CO2, C2, C3, C4, C5.



3.5. Cơng thức tính thể tích tiêu chuẩn và nhiệt trị

 Cơng thức tính lưu lượng thể tích tiêu chuẩn Sm3:

-



Dựa vào phương trình trạng thái khí thực:



=



=> Vo = Vx



 Cơng thức tính nhiệt lượng MMBTU:



QO = VO x GHV x 947,817 x 10 -6

Trong đó:

P: áp suất tại điều kiện vận hành,

P0: áp suất tại điều kiện tiêu chuẩn, 1.01325 bar = 1 atm.

T: nhiệt độ tại điều kiện vận hành.

T0: nhiệt độ tại điều kiện tiêu chuẩn, 15 0C = 288,15 0K

V: Tổng lượng khí chưa hiệu chuẩn, m3

V0: Tổng lượng khí hiệu chuẩn, Sm3

Q0: Tổng nhiệt lượng khí, MMBTu.

Z: Hệ số nén khí tại điều kiện vận hành



SVTH: Lê Ngọc Sơn – 20143803



76



BÁO CÁO THỰC TẬP



GVHD: TS.Nguyễn Anh Vũ



Z0: Hệ số nén khí tại điều kiện tiêu chuẩn (1 atm, 150C)

947,817x10-6 x GHV: hệ số chuyển đổi MJ ra MMBTU



3.6. Các loại van hay dùng trong cơng nghiệp dầu khí

3.6.1. Chức năng và nhiệm vụ của van

- Van là một thành phần không thể thiếu trong hệ thống cuả dòng lưu chất và áp suất

nó được ứng dụng rộng rãi trong đời sống thường ngày, trong cơng nghiệp và nhất

là trong cơng nghiệp dầu khí và hóa chất. Van được dùng trong các trường hợp

sau:

- Cho dòng lưu chất đi trong đường ống hay khơng cho dòng lưu chất đi trong

đường ống.

- Điều khiển lưu lượng của dòng lưu chất.

- Làm chuyển hướng cuả dòng lưu chất.

- Chỉ cho dòng lưu chất đi theo một hướng nhất định.

- Điều khiển áp suất cuả dòng lưu chất.

- Bảo vệ thiết bị đảm bảo cho thiết bị hoạt động dưới một áp suất cho phép.

Những nhiệm vụ trên được thực hiện bằng cách thay đổi vị trí của phần tử làm kín

trong van. Việc thay đổi này có thể được thực hiện bằng tay hoặc tự động hoá.

Với chức năng và nhiêm vụ đã nêu ta thấy được phần nào vai trò quan trọng của van

trong đời sống sinh hoạt và sản xuất. Hãy tưởng tượng điều gì sẽ sẽ xảy ra nếu một nhà

máy, một dây chuyền sản xuất phải dừng hoạt động vì một cái van hư hỏng hoặc một

thiết bị nào đó bị nổ tung khi van an tồn khơng hoạt động v.v….Vì vậy để kéo dài và

duy trì sự hoạt động ổn định, đóng mở van ở đúng trạng thái cũng như phát hiện sớm



SVTH: Lê Ngọc Sơn – 20143803



77



BÁO CÁO THỰC TẬP



GVHD: TS.Nguyễn Anh Vũ



những dấu hiệu bất thường ở van là góp phần đảm bảo ổn định cho sản xuất, an toàn cho

con người, môi trường và làm giảm thiệt hại cho xã hội.

3.6.2. Phân loại van

Dựa theo cách của phần tử làm kín để đóng và mở van hoặc điều chỉnh dòng ta có thể

phân ra làm bốn nhóm sau:

Phân loại bằng cách điều chỉnh dòng



Kiểu van



Chặn sập lại (closing down)

- Van cầu



Trượt theo thân van (sliding)



- Van cổng có hai đĩa lắp song song.

- Van cổng có đĩa hình nêm



Quay (rotating)



- Van nút.

- Van bi.

- Van bướm



Thay đổi thân van (flexing of valvebody)



- Van màng



a/ Ball valve ( Van bi)



SVTH: Lê Ngọc Sơn – 20143803



78



BÁO CÁO THỰC TẬP



GVHD: TS.Nguyễn Anh Vũ



3.5. Cấu tạo van bi

Van bi là một dạng đặc biệt của van nút, với hình dạng của phân tử lam kín là hình viên

bi.

 Thân van (Body):

Thân van bi có dạng hình cầu gồm hai nửa ghép lại với nhau, trong thân có chứa các

vòng làm kín.

 Trục (Stem):

Trục làm nhiệm vụ kết nối giữa cần điều khiển ( tay quay ) hoặc cơ cấu điều khiển với

bi. Hộp đệm làm kín (Stem packing): để chống rò rỉ.

 Bi (ball):

Bi có dạng hình cầu trên bi có khoan lỗ thơng suốt và đi qua trục của bi, đường kính lỗ

tương ứng với đường kính của lỗ trên thân van.

Bề mặt ngòai của van bi có độ bóng rất cao do vậy van bi không cần phải bôi trơn.



SVTH: Lê Ngọc Sơn – 20143803



79



BÁO CÁO THỰC TẬP



GVHD: TS.Nguyễn Anh Vũ



Chính vì đường kính của lỗ van bằng đừờng kính của đường ống dẫn dòng lưu chất

cho nên khi dòng lưu chất đi qua van bi thì hiện tượng tổn thất áp suất là rất nhỏ. Trong

các loại van thì van bi có tổn thất về áp suất là nhỏ nhất.

 Vòng đệm làm kín (seat ring):

Vòng làm kín giữa bi và thân van có tác dụng làm kín khơng cho dòng lưu chất rò rỉ

khi thực hiện q trình đóng van hồn tồn, nếu vòng này bị mòn thì sự rò rỉ sẽ xảy ra khi

van đóng hồn tồn. Ở van bi thì vòng làm kín này thường được chế tao bằng vật liệu

mềm. Mục đích của việc này là tăng khả năng làm kín.

Khi bi dịch chuyển nó có khả năng loại được chất bẩn cho nên nó có thể dung cho có

lẫn chất rắn lơ lửng. Tuy nhiên những chất bẩn cứng có khả năng mài mòn cao thì có thể

phá huỷ vàng đệm và bề mặt của bi.

Đặc biệt quan trọng là vòng đệm được chế tạo bằng teflon. Loại vật liệu này trơ với

hầu như các loại hố chất đặc tính q báu này coi như được kết hợp giữa các yếu tố sau:

hệ số ma sát thấp, phạm vi áp dụng cho nhiệt độ ở dải rất rộng và đặc tính làm kín thì

tuyệt vời. Nhưng nó cũng có hạn chế là nhậy cảm với dòng lạnh và dòng có nhiệt độ thấp

đi qua.

Những vật liệu như: platic, teflon, nylon và một số loại khác sẽ giảm dần khả năng làm

kín và trở lên biến cứng và đặc biệt với dòng có độ chênh áp thấp.

Những vật liệu đàn hồi khác như cao su cũng có thể được sử dụng trong một số dòng

lưu chất và trong dải nhiệt độ cho phép. Tuy nhiên những vật liệu mềm có xu hướng kẹp

chặt bi trừ khi dong lưu chất có đủ độ nhớt. Trong nhũng điều kiện mà vật liệu mềm

khơng đáp ứng được thì phải thay thế bằng kim loại hoặc gốm.



SVTH: Lê Ngọc Sơn – 20143803



80



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG III. CÁC VẤN ĐỀ MỞ RỘNG

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×