ถังเก็บ

ถังแยกแก๊ส–ของเหลว (KO Drum — Souders–Brown)

หาขนาดถังแยกไอ–ของเหลว (separator / KO drum) ด้วยเกณฑ์ Souders–Brown ตาม GPSA Engineering Data Book §7 และ API 12J — ความเร็วไอสูงสุด แล้วได้เส้นผ่านศูนย์กลางต่ำสุด ถังแนวนอนรวมปริมาตรกักเก็บของเหลว (Jones 1974)

ค่าที่กรอกจะถูกจำไว้ในเบราว์เซอร์นี้

ทิศการวาง (Orientation)

ความหนาแน่นของแต่ละเฟส

ความหนาแน่นไอ

ความหนาแน่นของเหลว ρL

kg/m³

ความหนาแน่นไอ ρV

kg/m³

ความดันใช้งาน (เกจ)

barg

ค่า Souders–Brown K

ที่มาของ K

แผ่นดักละออง (Mist eliminator)

อัตราการไหล

อัตราการไหลไอที่สภาวะใช้งาน QV

m³/s

ตรวจกับการตกของหยด (Droplet cross-check)

ขนาดหยดออกแบบ dp

µm

ความหนืดพลวัตของไอ μV

cP

การกำหนดขนาดถังแยกด้วย Souders–Brown (GPSA §7)

1. ที่มาของสมการ Souders–Brown

หยดของเหลวในกระแสไอจะตกแยกได้ก็ต่อเมื่อความเร็วไอขึ้นน้อยกว่าความเร็วปลายของหยด ทำสมดุลแรง (แรงโน้มถ่วง − แรงลอยตัว = แรงต้าน):

v_{t} = \frac{4 g d _{p} ( ρ _{L} - ρ _{V} )}{3 C _{D} ρ _{V}} ⟹ V_{m a x} = K \frac{ρ _{L} - ρ _{V}}{ρ _{V}}

พจน์ $4 g d_{p} / (3 C_{D})$ ถูกรวมเป็นสัมประสิทธิ์เชิงประสบการณ์ K (m/s) ที่ครอบคลุมขนาดหยดออกแบบและแรงต้าน — คือเกณฑ์ Souders–Brown ที่ GPSA §7 / API 12J ใช้

2. ค่า K และการลดค่าตาม GPSA

ฐาน $K \approx 0.107 m/s$ (≈ 0.35 ft/s) สำหรับถังแนวดิ่งที่มีแผ่นดักละออง ที่ความดันอ้างอิง ~7 barg
ลดตามความดัน: K ลด ~0.003 m/s ทุก 7 bar ที่เกิน 7 barg (ไอหนาแน่นขึ้น พาละอองง่ายขึ้น) มีค่าต่ำสุดกันไว้
ไม่มีแผ่นดักละออง: แยกด้วยแรงโน้มถ่วงอย่างเดียว → ใช้ ≈ $\frac{1}{2} K$ (กฎประมาณของ GPSA)

3. ผลของแผ่นดักละออง (mist pad / mesh)

แผ่นดักละออง (wire mesh / vane pack) ดักหยดละเอียดด้วยการชนและการรวมตัว ขนาดหยดที่ต้องตกด้วยแรงโน้มถ่วงจึงใหญ่ขึ้น — ใช้ V_max สูงขึ้นได้ (K เต็ม)

มี → ถังเล็กลง แต่มีความดันสูญเสียเพิ่มและเสี่ยงอุดตัน
ไม่มี → ใช้ ≈ ½K ถังใหญ่ขึ้นมาก (โดยเฉพาะหยดเล็ก)

4. แนวดิ่งหรือแนวนอน

แนวดิ่ง (KO drum): ไอต่อของเหลวสูง กักเก็บน้อย ไอขึ้นตรง → A = Q_V/V_max, D = √(4A/π)
แนวนอน: ของเหลวมาก / ต้องการ surge มาก ไอไหลแนวนอนเหนือระดับของเหลว ช่องว่างไอต้องพอให้ v ≤ V_max และ $L / D \in [3, 5]$ ปริมาตรกักเก็บ = $Q_{L} \cdot t$ — ปริมาตรของเหลวจริงจากสูตร partial volume (Jones 1974)

5. ตรวจกับการตกของหยด

K เป็นค่าเชิงประสบการณ์ — ตรวจเชิงฟิสิกส์ด้วยความเร็วปลายของหยดขนาดตัด (เช่น 150 µm) ตามระบอบเรย์โนลด์ส:

Stokes (Re < 1): $v_{t} = g d_{p}^{2} (ρ_{L} - ρ_{V}) / (18 μ_{V})$
ช่วงกลาง / Allen (1 ≤ Re < 1000): สูตรปิดมาตรฐาน
Newton (Re ≥ 1000): $v_{t} = 1.74 g d_{p} (ρ_{L} - ρ_{V}) / ρ_{V}$

ถ้า V_max มากกว่า v_t ของหยดขนาดตัดอย่างมีนัย แสดงว่า K ที่เลือกหลวมเกิน (เว้นแต่มีแผ่นดักละอองรองรับ)

6. ขอบเขตและข้อจำกัด

ใช้กับไอ–ของเหลว 2 เฟส ไม่ครอบคลุม 3 เฟส (น้ำมัน–น้ำ–แก๊ส) หรือฟอง / slug รุนแรง
ไม่รวมอุปกรณ์ทางเข้า โมเมนตัมหัวฉีด vortex breaker การพาละอองกลับ และการกัดกร่อน — เป็นเกณฑ์กำหนดขนาดระดับแนวคิด
ρ_V จากแก๊สอุดมคติ — ก๊าซจริงความดันสูงควรใช้ Z (กรอก ρ_V ตรงแทน) ปริมาตรกักเก็บใช้หัวถังแบนเป็นเรขาคณิตอุดมคติ

GPSA Engineering Data Book, 13th ed., Section 7 Separators and Filters — สมการ Souders–Brown, ตาราง K, การลดค่าตามความดัน, กฎ ½K (อ้างอิงหลัก)
API Specification 12J — Specification for Oil and Gas Separators (เกณฑ์ความเร็ว และ L/D 3–5 สำหรับถังแนวนอน)
Souders, M. & Brown, G.G. (1934) — “Design of Fractionating Columns”, Ind. Eng. Chem. 26(1):98
Jones, D. (1974) — “Computing Fluid Tank Volumes”, Chemical Engineering (ผ่านเครื่องคำนวณ ปริมาตรและระดับถัง)

ผลการคำนวณเป็นค่าเบื้องต้น — DekEn ใช้วิธีมาตรฐานที่อ้างอิงได้ แต่ไม่ใช่สิ่งทดแทนวิศวกรวิชาชีพ (PE) โปรดตรวจสอบกับข้อมูลโครงการและมาตรฐานที่เกี่ยวข้องก่อนนำไปก่อสร้าง จัดซื้อ หรือออก RFQ

Indicative engineering results — DekEn implements published methods but is not a substitute for a licensed Professional Engineer. Verify against project data and applicable codes before construction, procurement, or RFQ.

ตรวจสอบแล้ว

ระดับ: ตรวจสอบแล้ว › วิธีมาตรฐาน › เบื้องต้น · ความหมายและหลักฐาน

ระบบจริงของคุณไม่ได้มีท่อเดียว

แบบจำลองระบบท่อแก้ทั้งระบบพร้อมกัน — วงรอบปิด ปั๊ม วาล์ว แรงดันกระชาก และการจำลอง 24 ชั่วโมง ลองต่อระบบท่อ 3 มิติ แล้วกดรันดูผลจริงได้เลย ไม่ต้องสมัครบัญชี · สร้างระบบท่อของคุณเอง บันทึกโปรเจกต์ และทำ safety study ได้ในแพ็ก Pro

ลองต่อระบบท่อ 3 มิติ ดูแพ็ก Pro