Formulas Para Diseño de Separador Trfasico

Formulario de GAS I

PASOS PARA CALCULAR UN SEPARADOR SEP ARADOR HORIZONTAL HORIZONTAL TRIFASICO 1.- Calculo de la velocidad crítica V    g 



K 

  l 



   g 

   g 

V  g  = velocidad del gas en pies/seg.

K= constante que toma diferentes valores dependiendo de la relación L/D   l  = densidad del líquido en libras/pie libras/pi e 3    g  =

2.56.0 = K= 0.5 (L/L Base)  0.05 Donde Lbase/D =0.6

densidad del gas en libras/pie 3

L= longitud del separador (pies) mínimo 7.5 pies D= diámetro del separador en pies. L/D = coeficiente de esbeltez

Pope = presión de operación Psia. Tope = temperatura de operación ºR.

R = 10.73 lpca*pie 3 (lbs/mol)* °R GEG= gravedad especifica del gas

2.0.- Tasa de flujo volumétrica del gas Q g 



densidad del gas a T. y P de operación (lb. /pies 3

W  g 

   g  =

   g 

Qg = tasa de flujo volumétrico de gas (pies 3/seg.) Wg= tasa de flujo de gas (lb. /Seg.

Otra forma de hallar Qg

3.- Área de la sección transversal del recipiente  A g 

Q g  

V  g 

 Ag = área de la sección transversal para el gas (pies 2) Vg = velocidad del gas (pies/seg.)

4.- Diámetro interno del recipiente para A= 2 A g D= diámetro interno del recipiente o separador (pies)  Asep= área área de la sección sección transversal transversal del separad separador or 2 (pies )  Asep=2Ag cuando el el área de gas ocupa un 50% 50% Diametro del separador redondeamos de 2pie

5.- Longitud del recipiente Lsep = Lmin + (#fases)*2.5

Lmin=7.5

Formulario de GAS I

Verificar la constante K su cumple con el grado de esbeltez

6.- Tasas volumétricas de petróleo y agua Qo



W o

Qw

  o



Qo= Tasa volumétricas el petróleo (pie 3/seg.) Qw = tasa volumétrica del agua (pie3 /seg.)

W w   w

7.- Velocidad de elevación de las gotas de petróleo en el agua Para un tamaño de 150 micrones en Do V o

1,072 x10

4

2

 Do ( w







Vo = velocidad de elevación de las gotas de petróleo) pie/min.) Do = diámetro de las gotas de petróleo (en micrones)  w = densidad del agua (gr. /cm 3)

 o )

 w

 o = densidad de las gotas de petróleo (gr. /cm 3)  w =

viscosidad del agua (centipoise)

8.- Velocidad de asentamiento de las gotas de agua en el petróleo Para un tamaño de 150 micrones en Dw V w

1,072 x10

4





2

 Dw ( w



Vw = velocidad de asentamiento de las gotas de agua (pie/min.) Dw = diámetro de las gotas de agua (en micrones)    = viscosidad del petróleo (en centipoise)

 o )

 o

o

Nota.- en las dos ecuaciones anteriores las densidades que están en gr. /cm 3.

9.- La altura del agua hw Se puede hallar en las tablas de área segmental del GPSA-87 (Tabla 2-1) hw = Altura de agua 1ft

Con Con

hallar

luego

hallar

 Ahora

,

12.- Tiempo de retención de líquidos

tro>tao y trw> taw

tro>to y trw> tw t = tiempo en minutos Q = correspondiente en pie 3/seg.

Formulario de GAS I

13.- Tiempo de flotación del petróleo en el agua  (tiempo de retención mínimo requerido para el petróleo) tw = tiempo de flotación del petróleo en el agua (minutos) hw = altura del agua en (pies) Vo = velocidad del elevación del petróleo (pies/min.) El tiempo de flotación debe ser menor que el tiempo de retención del agua.

14.- Tiempo de asentamiento del agua en el petróleo  (tiempo de retención mínimo requerido para el agua) tao = tiempo de asentamiento del agua en el petróleo (minutos) ho = altura del petróleo (pies) Vw = velocidad de asentamiento del agua (pies/ minuto) El tiempo de asentamiento debe ser menor que el tiempo de retención del petróleo (tao
: : : : :

Aumentar el Diámetro, luego verificar la esbeltez (L/D) si cumple. Hallar las nuevas áreas y nuevas altura (Ag se mantiene constante). Hallar el nuevo t ro y tao verificar si cumple (tro>tao). Si no cumple aumento la longitud del separador y luego verificar (L/D) si cumple. Hallar t ro y verificar si tao del trecero paso ( tro>tao).