k = berretzaile isoentropikoa

Garrantzia k segurtasun balbularako

Alessandrok editatua Ruzza

by Rentato Pintabona Panio Colacicco

Gasak edo lurrunak isurtzeko diseinatutako segurtasun-balbulen dimentsionamenduak, lspesl Bildumaren “E”, deskarga-baldintzetan k berretzaile isoentropikoa ezagutzea eskatzen du.

Lspesl Bilduma “E” kapitulua “E.1” axolagabe aplikatzeak, segurtasun-balbulen dimentsioari buruzkoa, balbulen eta haustura-diskoen isurketa-ahalmena gehiegi balioestea ekar dezake.

Artikulu honek jarraibide batzuk ematen ditu k-ren balioa gas errealetarako eta
akatsa nabarmentzen du k Cp/Cv bero espezifikoen erlazioaren berdina kontuan hartuta

Saihestu beharreko lehen akats gordin bat gas edo lurrunetarako balio duen 'E' bildumako formula erabiltzea da, deskarga bifasikoa likidoa eta gasa/lurruna gertatzen da. Halakoetan, hain zuzen ere, kalkulatutako diametroak gutxietsiak izango dira, zalantzarik gabe, benetako beharrarekin alderatuta.

Bigarren akats bat, kasu askotan ekar dezakeena segurtasun sistema gutxitzea, k berretzaile isoentropikoari Cp/Cv erlazioaren balioa ematea da. Lehenengo puntua ondorengo artikulu batzuen gaia izango den arren, hemen berretzaile isoentropikoa kalkulatzeko aholku baliagarri batzuk eman nahi ditugu eta, kasu konkretuetan, egin daitekeen errorearen tamaina erakutsi.

Irteera isoentropikoa tobera batetik

Formula [1] “E” bilduman erabiltzen dena, baita beste italieraz ere [2] eta atzerrikoa [3] standards, gasak edo lurrunak isuri behar dituzten segurtasun-balbulak kalkulatzeko, tobera batetik jauzi-baldintza kritikoetan dagoen isurketa isoentropikoa da, hau da, gas ideal baterako:

non expansiC koefizientearen arabera:

izateaz k exp isoentropikoaren berretzaileaansiekuazioan:

Arina	P1 (bar)	T1 (°C)	q' (kg/h)	q (kg/h)	(q'/q) x 100
Metanoa	12	50	1472	1466	100.4
Metanoa	23	200	2314	2267	102.1
Propano	12	100	2261	2181	103.7
hexanoa	12	178	3099	2740	113.1
hexanoa	23	220	6519	5111	127.5
Heptanoa	12	215	3232	2821	114.4

q'= k = Cp/Cv-rekin kalkulatutako emaria (20 °C, 1 atm)
q =-rekin kalkulatutako emaria k = (Cp/Cv) • (Z/Zp)

Koefiziente esperimentala sartuz k segurtasun-balbularen irteera-irteera, balbularen benetako irteera-errendimendua, 0.9ko segurtasun-koefizientea eta Z konprimagarritasun-faktorea kontuan hartzen dituena.₁ benetako fluidorako, "E" bildumaren formulaziora iritsiko gara:

(1) [1]

Berretzaile isoentropikoa k honela adieraz daiteke:

[2]

Batentzat gas ideala, zeinentzat P x V / R x T =1 , frogatuta dago k presio eta bolumen konstantean dauden bero espezifikoen arteko Cp/Cv erlazioaren berdina da.

Batentzat benetako gasa, k honela adieraz daiteke (ikus B eranskina):

[3]

non Z Z=-k definitutako konprimigarritasun-faktorea denP x V / R x T eta Zp "konprimagarritasun-faktore eratorria" da. Formula aplikatzean [3], “E” bildumaren arabera, Cp/Cv, Z eta Zp-ren balioak P isurketa-baldintzetan ebaluatu behar dira.₁ eta T₁.

Zp konprimagarritasun-faktore deribatua formulan definitzen da [4] gisa:

Z konprimigarritasun-faktorea honela adieraz daiteke:

[4]

eta era berean, honela adieraz daiteke:

[5]

non Z^0, Z^1, Zp^0, Zp^1 balioak A eranskinean Pr eta Tr-en funtzioan agertzen diren.

In [4] [5], Ω Pitzerren faktore azentrikoa da:

[10]

Non Pr^SAT tenperatura murriztuaren balio bati dagokion lurrun-presioa murriztua den Tr=T/Tc=0,7. A eranskinak zenbait fluidoren Ω balioak erakusten ditu. Z e Zp egoera-ekuazio analitiko batetik zuzenean ere erator daiteke.

Zenbakizko adibide bat

Zenbakizko adibide batera joz, demagun segurtasun-balbula baten isurketa-ahalmena kalkulatu behar dugula baldintza hauetan:

Arina		n-Butano
Estatua fisikoa		gainberotutako lurruna
Masa molekularra	M	58,119
Ezarri presioa	P	19,78 bar
overpressure		10%
Fluidoaren tenperatura	T	400 K
Isuri-koefizientea		0,9
Orifizioaren diametroa	Do	100 mm

isurketa-presioa honako hauek ematen dute:

n-Butanorako izanik: Tc=425,18 K eta Pc=37,96 bar, daukagu:

eta A eranskineko taulak erabiliz, honako hau dugu:

Deskarga-baldintzetan (P1, T1) lurrunaren bolumen espezifikoa 0,01634 m^3/kg (0,0009498 m^3/g-mole) berdina izanik, Z ere kalkulatu genezake:

Presio eta bolumen konstantean bero espezifikoen erlazioa emanda, deskarga-baldintzetan (P₁, T₁), 1,36ren berdina, formulatik [3] dugu:

147060

[1] formula aplikatuz, emariaren kalkuluarekin

Formula aplikatzea [1], emariaren kalkulurako ebatzi zena, isurketa emariaren balioa dugu 147.060 kg / h.

174848

[1] formula aplikatuz, Cp/Cv balioa 1 atm eta 20 °C-tan erabiliz

Horren ordez Cp/Cv balioa 1 atm eta 20 °C-tan erabili izan bagenu, izango genuke k = 1,19 eta formulatik [1] isurketa-fluxua 174.848 kg / h.

Honek eramango gintuen isurketa gainestimatu Segurtasun balbularen ahalmena inguruan 19%

ABISUA:

Cp/Cv balioa k-ri emanez egin daitekeen errorea adibide honetan baino askoz handiagoa izan daiteke.

%20 GEHIAGO

Ideia bat emateko, hurrengo taulan 18 mm-ko zulo baten emari-abiadurak ageri dira beste hidrokarburo saturatu batzuentzat, bi kasuetan kalkulatuta. Kalkuluak bereziki garapenarekin egin diraped softwarea erabili gabe.

Arina	P1 (bar)	T1 (°C)	q' (kg/h)	q (kg/h)	(q'/q) x 100
Metanoa	12	50	1472	1466	100.4
Metanoa	23	200	2314	2267	102.1
Propano	12	100	2261	2181	103.7
hexanoa	12	178	3099	2740	113.1
hexanoa	23	220	6519	5111	127.5
Heptanoa	12	215	3232	2821	114.4

Softwareak ez du formularik erabiltzen [4] [5] baina, aldatutatik abiatuta Redlich eta Kwong egoera-ekuazioa, berretzaile isoentropikoaren balioa kalkulatzen du korrelazio termodinamikoak erabiliz.

k berretzaile isoentropikoaren garrantzia segurtasun-balbuletarako

k = berretzaile isoentropikoa

Garrantzia k segurtasun balbularako

Alessandrok editatua Ruzza

by Rentato Pintabona Panio Colacicco

Artikulu honek jarraibide batzuk ematen ditu k-ren balioa gas errealetarako eta
akatsa nabarmentzen du k Cp/Cv bero espezifikoen erlazioaren berdina kontuan hartuta

Irteera isoentropikoa tobera batetik

q'= k = Cp/Cv-rekin kalkulatutako emaria (20 °C, 1 atm)
q =-rekin kalkulatutako emaria k = (Cp/Cv) • (Z/Zp)

Zenbakizko adibide bat

147060

Formula aplikatzea [1], emariaren kalkulurako ebatzi zena, isurketa emariaren balioa dugu 147.060 kg / h.

174848

Horren ordez Cp/Cv balioa 1 atm eta 20 °C-tan erabili izan bagenu, izango genuke k = 1,19 eta formulatik [1] isurketa-fluxua 174.848 kg / h.

Honek eramango gintuen isurketa gainestimatu Segurtasun balbularen ahalmena inguruan 19%

ABISUA:

Cp/Cv balioa k-ri emanez egin daitekeen errorea adibide honetan baino askoz handiagoa izan daiteke.

%20 GEHIAGO

A eta B eranskina
formulen eratorpena

Partner

k berretzaile isoentropikoaren garrantzia segurtasun-balbuletarako

k = berretzaile isoentropikoa

Garrantzia k segurtasun balbularako

Alessandrok editatua Ruzza

by Rentato Pintabona Panio Colacicco

Artikulu honek jarraibide batzuk ematen ditu k-ren balioa gas errealetarako eta akatsa nabarmentzen du k Cp/Cv bero espezifikoen erlazioaren berdina kontuan hartuta

Irteera isoentropikoa tobera batetik

q'= k = Cp/Cv-rekin kalkulatutako emaria (20 °C, 1 atm) q =-rekin kalkulatutako emaria k = (Cp/Cv) • (Z/Zp)

Zenbakizko adibide bat

147060

Formula aplikatzea [1], emariaren kalkulurako ebatzi zena, isurketa emariaren balioa dugu 147.060 kg / h.

174848

Horren ordez Cp/Cv balioa 1 atm eta 20 °C-tan erabili izan bagenu, izango genuke k = 1,19 eta formulatik [1] isurketa-fluxua 174.848 kg / h.

Honek eramango gintuen isurketa gainestimatu Segurtasun balbularen ahalmena inguruan 19%

ABISUA:

Cp/Cv balioa k-ri emanez egin daitekeen errorea adibide honetan baino askoz handiagoa izan daiteke.

%20 GEHIAGO

A eta B eranskina formulen eratorpena

Zuretzat gomendatua

Hidrogeno-aplikazioetarako segurtasun-balbulak

Zer da segurtasun erliebe balbula bat?

Baldintzak eta definizioak

Partner

Artikulu honek jarraibide batzuk ematen ditu k-ren balioa gas errealetarako eta
akatsa nabarmentzen du k Cp/Cv bero espezifikoen erlazioaren berdina kontuan hartuta

q'= k = Cp/Cv-rekin kalkulatutako emaria (20 °C, 1 atm)
q =-rekin kalkulatutako emaria k = (Cp/Cv) • (Z/Zp)

A eta B eranskina
formulen eratorpena