k = izoentropik eksponent
Əhəmiyyəti k təhlükəsizlik klapan üçün
Alessandro tərəfindən redaktə edilmişdir Ruzza
Qaz və ya buxarların atılması üçün nəzərdə tutulmuş təhlükəsizlik klapanlarının ölçüləri, lspesl Kolleksiyası “E”yə uyğun olaraq, boşalma şəraitində izoentropik göstərici k haqqında bilik tələb edir.
Təhlükəsizlik klapanlarının ölçüləri ilə bağlı lspesl Collection “E” “E.1” fəslinin ehtiyatsız tətbiqi klapanların və yırtılma disklərinin boşalma qabiliyyətinin həddindən artıq qiymətləndirilməsinə səbəb ola bilər.
Bu məqalə real qazlar üçün k-nin dəyərini qiymətləndirmək üçün bəzi qaydalar verir və
k-ni xüsusi istilik Cp/Cv nisbətinə bərabər hesab edərək səhvi vurğulayır
Bir burun vasitəsilə izoentropik axın
Formula [1] ki, "E" kolleksiyasında, eləcə də digər italyan dillərində istifadə olunur [2] və xarici [3] standqazları və ya buxarları atmalı olan qoruyucu klapanların hesablanması üçün kritik sıçrayış şəraitində məmə vasitəsilə izoentropik çıxışdır, ideal qaz üçün bu:
harada expansiC əmsalı ilə müəyyən edilir:
Maye | P1 (bar) | T1 (°C) | q' (kq/saat) | q (kq/saat) | (q'/q) x 100 |
---|---|---|---|---|---|
metan | 12 | 50 | 1472 | 1466 | 100.4 |
metan | 23 | 200 | 2314 | 2267 | 102.1 |
Propan | 12 | 100 | 2261 | 2181 | 103.7 |
Heksan | 12 | 178 | 3099 | 2740 | 113.1 |
Heksan | 23 | 220 | 6519 | 5111 | 127.5 |
Heptan | 12 | 215 | 3232 | 2821 | 114.4 |
q'= k = Cp/Cv (20 °C, 1 atm) ilə hesablanmış axın sürəti
q = ilə hesablanmış axın sürəti k = (Cp/Cv) • (Z/Zp)
Eksperimental əmsalın tətbiqi ilə k qlobal miqyasda klapanın real çıxış performansını, təhlükəsizlik əmsalı 0.9 və sıxılma əmsalı Z nəzərə alan təhlükəsizlik klapanının çıxışı1 Həqiqi maye üçün "E" kolleksiyasının tərtibinə gəlirik:
İzoentropik göstərici k kimi ifadə edilə bilər:
Bir üçün ideal qaz, hansı üçün P x V / R x T =1 , bunu nümayiş etdirir k sabit təzyiq və həcmdə xüsusi istiliklər arasında Cp/Cv nisbətinə bərabərdir.
Bir real qaz, k ifadə edilə bilər (bax: Əlavə B):
burada Z Z= ilə müəyyən edilmiş sıxılma əmsalıdırP x V / R x T Zp isə “alınmış sıxılma faktorudur”. Formula tətbiq edərkən [3], “E” kolleksiyasına əsasən, Cp/Cv, Z və Zp dəyərləri P axıdılması şəraitində qiymətləndirilməlidir.1 və T1.
Alınan sıxılma əmsalı Zp düsturla müəyyən edilir [4] kimi:
Sıxılma əmsalı Z aşağıdakı kimi ifadə edilə bilər:
və oxşar şəkildə ifadə edilə bilər:
burada Z^0, Z^1, Zp^0, Zp^1 qiymətləri Pr və Tr funksiyası kimi Əlavə A-da cədvəl şəklində verilmişdir.
In [4] və [5], Ω Pitzerin asentrik əmsalı ilə müəyyən edilir:
Burada Pr^SAT azaldılmış temperatur dəyərinə uyğun olan azalmış buxar təzyiqidir Tr=T/Tc=0,7. Əlavə A bəzi mayelərin Ω qiymətlərini göstərir. Z e Zp də birbaşa analitik vəziyyət tənliyindən əldə edilə bilər.
Rəqəmsal bir nümunə
Rəqəmsal bir nümunəyə keçərək, aşağıdakı şərtlərdə bir təhlükəsizlik klapanının boşaltma qabiliyyətini hesablamağımızı düşünək:
Maye | n-Butano | |
Fiziki vəziyyət | həddindən artıq qızdırılan buxar | |
Molekulyar kütlə | M | 58,119 |
Təzyiq təyin edin | P | 19,78 bar |
Aşırı təzyiq | 10% | |
Maye temperaturu | T | 400 K |
Efflux əmsalı | 0,9 | |
Orifis diametri | Do | 100 mm |
boşalma təzyiqi ilə müəyyən edilir:
n-Butan üçün: Tc=425,18 K və Pc=37,96 bar, bizdə:
və Əlavə A-dakı cədvəllərdən istifadə edərək, əldə edirik:
Boşaltma şəraitində (P1, T1) 0,01634 m^3/kq (0,0009498 m^3/g-mol) olan buxarın xüsusi həcmini bilməklə, Z-ni də hesablaya bilərdik:
Sabit təzyiq və həcmdə, boşalma şəraitində xüsusi istiliklərin nisbətini nəzərə alaraq (S1, T1), düsturdan 1,36-ya bərabərdir [3] biz var:
147060
Düsturun tətbiqi [1], axın sürətinin hesablanması üçün həll edilmiş, bizdə axıdma sürətinin dəyəri var 147.060 kq / saat.
174848
Bunun əvəzinə 1 atm və 20 °C-də Cp/Cv dəyərindən istifadə etsəydik, k = 1,19 və düsturdan [1] bir boşalma axını sürəti 174.848 kq / saat.
Bu bizi buna aparacaqdı boşalmanı həddindən artıq qiymətləndirin təhlükəsizlik klapanının tutumu ətrafında 19%
XƏBƏRDARLIQ:
Cp/Cv dəyərini k-yə təyin etməklə edilə biləcək xəta bu misaldakından xeyli yüksək ola bilər.
20%-dən çox
Fikir vermək üçün aşağıdakı cədvəldə iki halda hesablanmış digər doymuş karbohidrogenlər üçün 18 mm-lik orifisin axın sürətləri göstərilir. Hesablamalar xüsusi işlənib hazırlanmışdırped proqram.
Maye | P1 (bar) | T1 (°C) | q' (kq/saat) | q (kq/saat) | (q'/q) x 100 |
---|---|---|---|---|---|
metan | 12 | 50 | 1472 | 1466 | 100.4 |
metan | 23 | 200 | 2314 | 2267 | 102.1 |
Propan | 12 | 100 | 2261 | 2181 | 103.7 |
Heksan | 12 | 178 | 3099 | 2740 | 113.1 |
Heksan | 23 | 220 | 6519 | 5111 | 127.5 |
Heptan | 12 | 215 | 3232 | 2821 | 114.4 |
Proqram düsturlardan istifadə etmir [4] [5] lakin, dəyişdirilmişdən başlayaraq Redliç və Kvonq vəziyyət tənliyi, termodinamik korrelyasiyalardan istifadə edərək izoentropik göstəricinin qiymətini hesablayır.