k = esboniwr isoentropic

Pwysigrwydd k ar gyfer falf diogelwch

golygwyd gan Alessandro Ruzza

by Rentato Pintabona ac Panio Colacicco

Mae maint y falfiau diogelwch sydd wedi'u cynllunio i ollwng nwyon neu anweddau, yn ôl Casgliad lspesl “E”, yn gofyn am wybodaeth am yr esboniwr isoentropic k ar amodau gollwng.

Gall cymhwyso pennod “E” Casgliad lspesl “E.1” yn ddiofal, ynghylch maint falfiau diogelwch, arwain at oramcangyfrif cynhwysedd gollwng falfiau a disgiau rhwyg.

Mae'r erthygl hon yn rhoi rhai canllawiau i amcangyfrif gwerth k ar gyfer nwyon real a
yn amlygu'r camgymeriad trwy ystyried k hafal i gymhareb rhagbrofion penodol Cp/Cv

Camgymeriad cyntaf a mawr i'w osgoi yw defnyddio'r fformiwla yng Nghasgliad 'E', sy'n ddilys ar gyfer nwyon neu anweddau, mewn sefyllfaoedd lle mae rhyddhau dau gam o hylif a nwy/anwedd yn digwydd. Mewn achosion o'r fath, mewn gwirionedd, bydd y diamedrau a gyfrifwyd yn ddiamau yn rhy fach o'u cymharu â'r gwir angen.

Mae ail wall, a all mewn llawer o achosion arwain at y lleihau maint y system ddiogelwch, yw rhoi gwerth y gymhareb Cp/Cv i'r esboniwr isoentropic. Er y bydd y pwynt cyntaf yn destun cyfres o erthyglau dilynol, yma hoffem roi rhai awgrymiadau defnyddiol ar gyfer cyfrifo'r esboniwr isoentropic a dangos, mewn achosion concrid, maint y gwall y gellir ei wneud.

All-lif isoentropic trwy ffroenell

Y fformiwla [1] a ddefnyddir yn y casgliad “E”, yn ogystal ag mewn Eidaleg arall [2] a thramor [3] standArds, ar gyfer cyfrifo falfiau diogelwch y mae'n rhaid iddynt ollwng nwyon neu anweddau, yw'r all-lif isoentropig trwy ffroenell o dan amodau naid critigol, sydd ar gyfer nwy delfrydol yn:

lle mae'r expansiar gyfernod C yn cael ei roi gan:

bod yn k esboniwr y exp isoentropicansiar hafaliad:

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

q'= cyfradd llif wedi'i chyfrifo gyda k = Cp/Cv (20 °C, 1 atm)
q = cyfradd llif wedi'i chyfrifo gyda k = (Cp/Cv) • (Z/Zp)

Trwy gyflwyno'r cyfernod arbrofol k all-lif falf diogelwch, sy'n ystyried yn fyd-eang berfformiad all-lif gwirioneddol y falf, cyfernod diogelwch o 0.9 a'r ffactor cywasgu Z₁ ar gyfer yr hylif go iawn, rydyn ni'n cyrraedd ffurfiad y casgliad "E":

(1) [1]

Yr esboniwr isoentropic k gellir ei fynegi fel:

[2]

Ar gyfer nwy delfrydol, y mae P x V / R x T =1 , dangosir bod k yn hafal i'r gymhareb Cp/Cv rhwng y rhagbrofion penodol ar bwysau cyson a chyfaint.

Am nwy go iawn, k gellir ei fynegi (gweler Atodiad B) gan:

[3]

lle Z yw'r ffactor cywasgu a ddiffinnir gan Z=P x V / R x T a Zp yw'r “ffactor cywasgedd sy'n deillio”. Wrth gymhwyso fformiwla [3], yn ôl casgliad “E”, rhaid gwerthuso gwerthoedd Cp/Cv, Z a Zp ar amodau gollwng P₁ a T₁.

Diffinnir y ffactor cywasgu deilliedig Zp yn y fformiwla [4] fel a ganlyn:

Gellir mynegi'r ffactor cywasgu Z fel:

[4]

ac yn yr un modd, gellir ei fynegi fel:

[5]

lle mae gwerthoedd Z^0, Z^1, Zp^0, Zp^1 wedi'u tablu yn Atodiad A fel ffwythiant Pr a Tr.

In [4] ac [5], Ω yw ffactor accentrig Pitzer a ddiffinnir gan:

[10]

Lle Pr^SAT yw'r pwysedd anwedd gostyngol sy'n cyfateb i werth tymheredd gostyngol Tr=T/Tc=0,7. Mae Atodiad A yn dangos gwerthoedd Ω rhai hylifau. Gall Z e Zp hefyd ddeillio'n uniongyrchol o hafaliad cyflwr dadansoddol.

Enghraifft rifiadol

Gan droi at enghraifft rifiadol, mae'n debyg bod angen i ni gyfrifo cynhwysedd gollwng falf diogelwch o dan yr amodau a ganlyn:

Hylif		n-Butano
Cyflwr corfforol		anwedd wedi'i gynhesu'n ormodol
Màs moleciwlaidd	M	58,119
Gosodwch bwysau	P	19,78 bar
Gorbwysau		10%
Tymheredd hylif	T	400 K
Cyfernod efflux		0,9
Diamedr Orifice	Do	100 mm

rhoddir y pwysau rhyddhau gan:

bod ar gyfer n-Butane: Tc=425,18 K a Pc=37,96 bar, mae gennym ni:

a chan ddefnyddio’r tablau yn Atodiad A, rydym wedi:

Gan wybod cyfaint penodol yr anwedd ar yr amodau gollwng (P1, T1) sy'n hafal i 0,01634 m^3/kg (0,0009498 m^3/g-mole), gallem hefyd fod wedi cyfrifo Z o'r:

O ystyried cymhareb y rhagbrofion penodol ar bwysedd a chyfaint cyson, ar amodau gollwng (P₁, T₁), hafal i 1,36, o fformiwla [3] rydym wedi:

147060

Cymhwyso fformiwla [1], gyda chyfrifiad o'r gyfradd llif

Cymhwyso fformiwla [1], a gafodd ei datrys ar gyfer cyfrifo'r gyfradd llif, mae gennym werth cyfradd llif rhyddhau o 147.060 kg / h.

174848

Gan ddefnyddio fformiwla [1], gan ddefnyddio gwerth Cp/Cv ar 1 atm a 20 °C

Pe baem yn lle hynny wedi defnyddio gwerth Cp/Cv ar 1 atm a 20 °C, byddem wedi cael k = 1,19 ac o fformiwla [1] cyfradd llif rhyddhau o 174.848 kg / h.

Byddai hyn wedi ein harwain at goramcangyfrif y gollyngiad cynhwysedd y falf diogelwch o gwmpas 19%

RHYBUDD:

Gall y gwall y gellir ei wneud trwy aseinio'r gwerth Cp/Cv i k fod yn llawer uwch nag yn yr enghraifft hon.

DROS 20%

I roi syniad, mae’r tabl canlynol yn dangos cyfraddau llif darddiad 18-mm ar gyfer hydrocarbonau dirlawn eraill, wedi’u cyfrifo yn y ddau achos. Perfformiwyd y cyfrifiadau gyda develo arbennigped meddalwedd.

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

Nid yw'r meddalwedd yn defnyddio fformiwlâu [4] [5] ond, gan ddechrau o'r addasedig Hafaliad cyflwr Redlich a Kwong, yn cyfrifo gwerth yr esboniwr isoentropic gan ddefnyddio cydberthyniadau thermodynamig.

Pwysigrwydd esboniwr isoentropic k ar gyfer falfiau diogelwch

k = esboniwr isoentropic

Pwysigrwydd k ar gyfer falf diogelwch

golygwyd gan Alessandro Ruzza

by Rentato Pintabona ac Panio Colacicco

Mae'r erthygl hon yn rhoi rhai canllawiau i amcangyfrif gwerth k ar gyfer nwyon real a
yn amlygu'r camgymeriad trwy ystyried k hafal i gymhareb rhagbrofion penodol Cp/Cv

All-lif isoentropic trwy ffroenell

q'= cyfradd llif wedi'i chyfrifo gyda k = Cp/Cv (20 °C, 1 atm)
q = cyfradd llif wedi'i chyfrifo gyda k = (Cp/Cv) • (Z/Zp)

Enghraifft rifiadol

147060

Cymhwyso fformiwla [1], a gafodd ei datrys ar gyfer cyfrifo'r gyfradd llif, mae gennym werth cyfradd llif rhyddhau o 147.060 kg / h.

174848

Pe baem yn lle hynny wedi defnyddio gwerth Cp/Cv ar 1 atm a 20 °C, byddem wedi cael k = 1,19 ac o fformiwla [1] cyfradd llif rhyddhau o 174.848 kg / h.

Byddai hyn wedi ein harwain at goramcangyfrif y gollyngiad cynhwysedd y falf diogelwch o gwmpas 19%

RHYBUDD:

Gall y gwall y gellir ei wneud trwy aseinio'r gwerth Cp/Cv i k fod yn llawer uwch nag yn yr enghraifft hon.

DROS 20%

Atodiadau A a B
tarddiad fformiwlâu

Partner

Pwysigrwydd esboniwr isoentropic k ar gyfer falfiau diogelwch

k = esboniwr isoentropic

Pwysigrwydd k ar gyfer falf diogelwch

golygwyd gan Alessandro Ruzza

by Rentato Pintabona ac Panio Colacicco

Mae'r erthygl hon yn rhoi rhai canllawiau i amcangyfrif gwerth k ar gyfer nwyon real a yn amlygu'r camgymeriad trwy ystyried k hafal i gymhareb rhagbrofion penodol Cp/Cv

All-lif isoentropic trwy ffroenell

q'= cyfradd llif wedi'i chyfrifo gyda k = Cp/Cv (20 °C, 1 atm) q = cyfradd llif wedi'i chyfrifo gyda k = (Cp/Cv) • (Z/Zp)

Enghraifft rifiadol

147060

Cymhwyso fformiwla [1], a gafodd ei datrys ar gyfer cyfrifo'r gyfradd llif, mae gennym werth cyfradd llif rhyddhau o 147.060 kg / h.

174848

Pe baem yn lle hynny wedi defnyddio gwerth Cp/Cv ar 1 atm a 20 °C, byddem wedi cael k = 1,19 ac o fformiwla [1] cyfradd llif rhyddhau o 174.848 kg / h.

Byddai hyn wedi ein harwain at goramcangyfrif y gollyngiad cynhwysedd y falf diogelwch o gwmpas 19%

RHYBUDD:

Gall y gwall y gellir ei wneud trwy aseinio'r gwerth Cp/Cv i k fod yn llawer uwch nag yn yr enghraifft hon.

DROS 20%

Atodiadau A a B tarddiad fformiwlâu

Argymhellir i Chi

Falfiau Diogelwch ar gyfer Cymwysiadau Hydrogen

Beth yw falf rhyddhad diogelwch?

Telerau a diffiniadau

Partner

Mae'r erthygl hon yn rhoi rhai canllawiau i amcangyfrif gwerth k ar gyfer nwyon real a
yn amlygu'r camgymeriad trwy ystyried k hafal i gymhareb rhagbrofion penodol Cp/Cv

q'= cyfradd llif wedi'i chyfrifo gyda k = Cp/Cv (20 °C, 1 atm)
q = cyfradd llif wedi'i chyfrifo gyda k = (Cp/Cv) • (Z/Zp)

Atodiadau A a B
tarddiad fformiwlâu