k = isoentropic exponent

Ang kamahinungdanon sa k para sa safety valve

giedit ni Alessandro Ruzza

by Rentato Pintabona ug Panio Colacicco

Ang pagsukod sa mga balbula sa kaluwasan nga gidesinyo sa pag-discharge sa mga gas o alisngaw, sumala sa lspesl Collection "E", nagkinahanglan og kahibalo sa isoentropic exponent k sa mga kondisyon sa pag-discharge.

Ang walay pagtagad nga paggamit sa lspesl Collection "E" nga kapitulo "E.1", mahitungod sa gidak-on sa mga balbula sa kaluwasan, mahimong mosangpot sa sobra nga pagtantiya sa kapasidad sa pag-discharge sa mga balbula ug mga rupture disc.

Kini nga artikulo naghatag ug pipila ka mga giya sa pagbanabana sa bili sa k para sa tinuod nga mga gas ug
nagpasiugda sa sayop pinaagi sa pagkonsiderar sa k katumbas sa ratio sa piho nga mga kainit Cp/Cv

Ang una ug dakong sayop nga likayan mao ang paggamit sa pormula sa Collection 'E', balido alang sa mga gas o alisngaw, sa mga sitwasyon diin ang usa ka duha ka hugna nga pagpagawas sa likido ug gas/alisngaw mahitabo. Sa ingon nga mga kaso, sa tinuud, ang kalkulado nga mga diametro sa walay duhaduha mahimong gamay kung itandi sa tinuud nga panginahanglan.

Ang ikaduha nga sayop, nga sa daghang mga kaso mahimong mosangpot sa pagpaubos sa sistema sa kaluwasan, mao ang paghatag sa isoentropic exponent k ang bili sa Cp/Cv ratio. Samtang ang unang punto mao ang hilisgutan sa sunod-sunod nga mga artikulo, dinhi gusto namon nga maghatag pipila ka mapuslanon nga mga pahibalo alang sa pagkalkula sa isoentropic exponent ug ipakita, sa mga konkretong kaso, ang gidak-on sa sayup nga mahimo.

Isoentropic outflow pinaagi sa usa ka nozzle

Ang pormula [1] nga gigamit sa koleksyon nga "E", ingon man sa ubang mga Italyano [2] ug langyaw [3] standards, alang sa kalkulasyon sa mga safety valves nga kinahanglan nga mopagawas sa mga gas o alisngaw, mao ang isoentropic outflow pinaagi sa usa ka nozzle ubos sa kritikal nga mga kondisyon sa paglukso, nga alang sa usa ka sulundon nga gas mao ang:

diin ang expansisa coefficient C gihatag sa:

nga k ang exponent sa isoentropic expansisa equation:

fluid	P1 (bar)	T1 (°C)	q' (kg/h)	q (kg/h)	(q'/q) x 100
Methane	12	50	1472	1466	100.4
Methane	23	200	2314	2267	102.1
propane	12	100	2261	2181	103.7
Hexane	12	178	3099	2740	113.1
Hexane	23	220	6519	5111	127.5
Heptane	12	215	3232	2821	114.4

q'= flow rate kalkulado sa k = Cp/Cv (20 °C, 1 atm)
q = dagan sa dagan kalkulado sa k = (Cp/Cv) • (Z/Zp)

Pinaagi sa pagpaila sa eksperimento coefficient k sa safety valve outflow, nga sa tibuok kalibutan nagkonsiderar sa tinuod nga outflow performance sa balbula, usa ka safety coefficient nga 0.9 ug ang compressibility factor Z₁ alang sa tinuod nga pluwido, nakaabot kami sa pormulasyon sa koleksyon nga "E":

(1) [1]

Ang isoentropic exponent k mahimong ipahayag ingon:

[2]

Alang sa usa ideal nga gas, diin P x V / R x T =1 , kini gipakita nga k katumbas sa ratio Cp/Cv tali sa piho nga mga kainit sa kanunay nga pressure ug volume.

Alang sa usa ka tinuod nga gas, k mahimong ipahayag (tan-awa ang Apendise B) pinaagi sa:

[3]

diin ang Z mao ang compressibility factor nga gihubit sa Z=P x V / R x T ug ang Zp mao ang "derived compressibility factor". Sa pag-apply sa pormula [3], sumala sa koleksyon "E", ang mga kantidad sa Cp / Cv, Z ug Zp kinahanglan nga susihon sa mga kondisyon sa pag-discharge P₁ ug T₁.

Ang nakuha nga compressibility factor Zp gihubit sa pormula [4] ingon:

Ang compressibility factor Z mahimong ipahayag ingon:

[4]

ug parehas, mahimong ipahayag ingon:

[5]

diin ang mga bili sa Z^0, Z^1, Zp^0, Zp^1 gi-tabulate sa Appendix A isip function sa Pr ug Tr.

In [4] ug [5], Ω mao ang Pitzer's acentric factor nga gihubit sa:

[10]

Diin ang Pr^SAT mao ang pagkunhod sa presyur sa alisngaw nga katumbas sa usa ka pagkunhod sa bili sa temperatura Tr=T/Tc=0,7. Ang Appendix A nagpakita sa Ω nga mga kantidad sa pipila ka mga pluwido. Ang Z e Zp mahimo usab nga makuha direkta gikan sa usa ka analytical equation sa estado.

Usa ka numerical nga pananglitan

Pagbalik sa usa ka numerical nga pananglitan, ibutang nga kinahanglan natong kuwentahon ang kapasidad sa pagdiskarga sa usa ka safety valve ubos sa mosunod nga mga kondisyon:

fluid		n-Butano
Pisikal nga kahimtang		sobrang init nga alisngaw
Molekular nga masa	M	58,119
Ibutang ang pressure	P	19,78 bar
Kasub-anan		10%
Temperatura sa likido	T	400 K
Efflux coefficient		0,9
Diametro sa orifice	Do	100 mm

Ang presyur sa pag-discharge gihatag sa:

kay para sa n-Butane: Tc=425,18 K ug Pc=37,96 bar, kami adunay:

ug gamit ang mga lamesa sa Apendise A, naa mi:

Nahibal-an ang piho nga gidaghanon sa alisngaw sa mga kondisyon sa pag-discharge (P1, T1) nga katumbas sa 0,01634 m^3/kg (0,0009498 m^3/g-mole), mahimo usab natong kwentahon ang Z gikan sa:

Gihatag ang ratio sa mga piho nga kainit sa kanunay nga presyur ug gidaghanon, sa mga kondisyon sa pag-discharge (P₁, T₁), katumbas sa 1,36, gikan sa pormula [3] kita adunay:

147060

Pagpadapat sa pormula [1], uban ang kalkulasyon sa gikusgon sa agos

Pagpadapat sa pormula [1], nga nasulbad alang sa kalkulasyon sa dagan rate, kita adunay usa ka discharge dagan rate bili sa 147.060 kg / h.

174848

Pagpadapat sa pormula [1], gamit ang bili sa Cp/Cv sa 1 atm ug 20 °C

Kon gigamit pa lang namo ang bili sa Cp/Cv sa 1 atm ug 20 °C, aduna unta kami k = 1,19 ug gikan sa pormula [1] usa ka discharge flow rate sa 174.848 kg / h.

Kini unta modala kanato ngadto sa pag-overestimate sa discharge kapasidad sa balbula sa kaluwasan sa palibot 19%

WARNING:

Ang sayup nga mahimo pinaagi sa pag-assign sa kantidad nga Cp/Cv sa k mahimong labi ka taas kaysa sa kini nga pananglitan.

SOBRA 20%

Sa paghatag ug ideya, ang mosunod nga talaan nagpakita sa mga rate sa pag-agos sa usa ka 18-mm nga orifice para sa ubang mga saturated hydrocarbon, nga kalkulado sa duha ka kaso. Ang mga kalkulasyon gihimo uban sa espesyal nga developed Software.

fluid	P1 (bar)	T1 (°C)	q' (kg/h)	q (kg/h)	(q'/q) x 100
Methane	12	50	1472	1466	100.4
Methane	23	200	2314	2267	102.1
propane	12	100	2261	2181	103.7
Hexane	12	178	3099	2740	113.1
Hexane	23	220	6519	5111	127.5
Heptane	12	215	3232	2821	114.4

Ang software wala mogamit mga pormula [4] [5] apan, sugod sa giusab Redlich ug Kwong equation of state, kalkulado ang bili sa isoentropic exponent gamit ang thermodynamic correlations.

Ang kamahinungdanon sa isoentropic exponent k para sa safety valves

k = isoentropic exponent

Ang kamahinungdanon sa k para sa safety valve

giedit ni Alessandro Ruzza

by Rentato Pintabona ug Panio Colacicco

Kini nga artikulo naghatag ug pipila ka mga giya sa pagbanabana sa bili sa k para sa tinuod nga mga gas ug
nagpasiugda sa sayop pinaagi sa pagkonsiderar sa k katumbas sa ratio sa piho nga mga kainit Cp/Cv

Isoentropic outflow pinaagi sa usa ka nozzle

q'= flow rate kalkulado sa k = Cp/Cv (20 °C, 1 atm)
q = dagan sa dagan kalkulado sa k = (Cp/Cv) • (Z/Zp)

Usa ka numerical nga pananglitan

147060

Pagpadapat sa pormula [1], nga nasulbad alang sa kalkulasyon sa dagan rate, kita adunay usa ka discharge dagan rate bili sa 147.060 kg / h.

174848

Kon gigamit pa lang namo ang bili sa Cp/Cv sa 1 atm ug 20 °C, aduna unta kami k = 1,19 ug gikan sa pormula [1] usa ka discharge flow rate sa 174.848 kg / h.

Kini unta modala kanato ngadto sa pag-overestimate sa discharge kapasidad sa balbula sa kaluwasan sa palibot 19%

WARNING:

Ang sayup nga mahimo pinaagi sa pag-assign sa kantidad nga Cp/Cv sa k mahimong labi ka taas kaysa sa kini nga pananglitan.

SOBRA 20%

Apendise A ug B
gigikanan sa mga pormula

Partner

Ang kamahinungdanon sa isoentropic exponent k para sa safety valves

k = isoentropic exponent

Ang kamahinungdanon sa k para sa safety valve

giedit ni Alessandro Ruzza

by Rentato Pintabona ug Panio Colacicco

Kini nga artikulo naghatag ug pipila ka mga giya sa pagbanabana sa bili sa k para sa tinuod nga mga gas ug nagpasiugda sa sayop pinaagi sa pagkonsiderar sa k katumbas sa ratio sa piho nga mga kainit Cp/Cv

Isoentropic outflow pinaagi sa usa ka nozzle

q'= flow rate kalkulado sa k = Cp/Cv (20 °C, 1 atm) q = dagan sa dagan kalkulado sa k = (Cp/Cv) • (Z/Zp)

Usa ka numerical nga pananglitan

147060

Pagpadapat sa pormula [1], nga nasulbad alang sa kalkulasyon sa dagan rate, kita adunay usa ka discharge dagan rate bili sa 147.060 kg / h.

174848

Kon gigamit pa lang namo ang bili sa Cp/Cv sa 1 atm ug 20 °C, aduna unta kami k = 1,19 ug gikan sa pormula [1] usa ka discharge flow rate sa 174.848 kg / h.

Kini unta modala kanato ngadto sa pag-overestimate sa discharge kapasidad sa balbula sa kaluwasan sa palibot 19%

WARNING:

Ang sayup nga mahimo pinaagi sa pag-assign sa kantidad nga Cp/Cv sa k mahimong labi ka taas kaysa sa kini nga pananglitan.

SOBRA 20%

Apendise A ug B gigikanan sa mga pormula

Gisugyot Kay Ikaw

Safety Valves alang sa Hydrogen Applications

Unsa ang safety relief valve?

Mga termino ug kahulugan

Partner

Kini nga artikulo naghatag ug pipila ka mga giya sa pagbanabana sa bili sa k para sa tinuod nga mga gas ug
nagpasiugda sa sayop pinaagi sa pagkonsiderar sa k katumbas sa ratio sa piho nga mga kainit Cp/Cv

q'= flow rate kalkulado sa k = Cp/Cv (20 °C, 1 atm)
q = dagan sa dagan kalkulado sa k = (Cp/Cv) • (Z/Zp)

Apendise A ug B
gigikanan sa mga pormula