k = आइसोएंट्रोपिक एक्सपोनेंट
का महत्व k सुरक्षा वाल्व के लिए
एलेसेंड्रो द्वारा संपादित Ruzza
एलपीएसएल संग्रह "ई" के अनुसार, गैसों या वाष्पों को निर्वहन करने के लिए डिज़ाइन किए गए सुरक्षा वाल्वों का आकार, निर्वहन स्थितियों पर आइसोएंट्रोपिक एक्सपोनेंट के ज्ञान की आवश्यकता होती है।
सुरक्षा वाल्वों के आकार के संबंध में lspesl संग्रह "E" अध्याय "E.1" का लापरवाह उपयोग, वाल्वों और टूटने वाली डिस्क की निर्वहन क्षमता का एक बड़ा अनुमान लगा सकता है।
यह लेख वास्तविक गैसों और के लिए k के मान का अनुमान लगाने के लिए कुछ दिशानिर्देश देता है
k को विशिष्ट हीट्स Cp/Cv के अनुपात के बराबर मानकर गलती को उजागर करता है
एक नोजल के माध्यम से आइसोएंट्रोपिक बहिर्वाह
सूत्र [1] जिसका उपयोग "ई" संग्रह के साथ-साथ अन्य इतालवी में भी किया जाता है [2] और विदेशी [3] standards, सुरक्षा वाल्वों की गणना के लिए जो गैसों या वाष्पों को निर्वहन करना चाहिए, वह महत्वपूर्ण कूद स्थितियों के तहत एक नोजल के माध्यम से आइसोएंट्रोपिक बहिर्वाह है, जो एक आदर्श गैस के लिए है:
जहां ऍक्स्पansiगुणांक C द्वारा दिया गया है:
जा रहा है k isoentropic ऍक्स्प के प्रतिपादकansiसमीकरण पर: 
| तरल पदार्थ | P1 (bar) | टी1 (डिग्री सेल्सियस) | क्ष' (किग्रा/घंटा) | क्यू (किग्रा / घंटा) | (क्यू'/क्यू) x 100 |
|---|---|---|---|---|---|
| मीथेन | 12 | 50 | 1472 | 1466 | 100.4 |
| मीथेन | 23 | 200 | 2314 | 2267 | 102.1 |
| प्रोपेन | 12 | 100 | 2261 | 2181 | 103.7 |
| हेक्सेन | 12 | 178 | 3099 | 2740 | 113.1 |
| हेक्सेन | 23 | 220 | 6519 | 5111 | 127.5 |
| हेपटैन | 12 | 215 | 3232 | 2821 | 114.4 |
q' = प्रवाह दर की गणना k = Cp/Cv (20 °C, 1 atm) के साथ की जाती है
क्यू = प्रवाह दर के साथ गणना की के = (सीपी/सीवी) • (जेड/जेडपी)
प्रायोगिक गुणांक का परिचय देकर k सुरक्षा वाल्व बहिर्वाह, जो विश्व स्तर पर वाल्व के वास्तविक बहिर्वाह प्रदर्शन, 0.9 के सुरक्षा गुणांक और संपीडन कारक Z पर विचार करता है1 वास्तविक तरल पदार्थ के लिए, हम "ई" संग्रह के निर्माण पर पहुंचते हैं:
आइसोएंट्रोपिक एक्सपोनेंट k के रूप में व्यक्त किया जा सकता है:
![[2]](https://i0.wp.com/www.besa.it/wp-content/uploads/2022/06/Schermata-2022-06-30-alle-15.39.24.png?ssl=1)
एक के लिए आदर्श गैस, जिसके लिए पी एक्स वी / आर एक्स टी =1 , यह प्रदर्शित किया जाता है k स्थिर दबाव और आयतन पर विशिष्ट हीट के बीच अनुपात Cp/Cv के बराबर है।
एक के लिए असली गैस, k द्वारा व्यक्त किया जा सकता है (परिशिष्ट बी देखें):
![[3]](https://i0.wp.com/www.besa.it/wp-content/uploads/2022/07/Schermata-2022-06-30-alle-15.39.46.png?ssl=1)
जहाँ Z, Z = द्वारा परिभाषित संपीड्यता कारक हैपी एक्स वी / आर एक्स टी और Zp "व्युत्पन्न संपीडन कारक" है। सूत्र लगाते समय [3], संग्रह "ई" के अनुसार, सीपी/सीवी, जेड और जेडपी के मूल्यों का मूल्यांकन डिस्चार्ज स्थितियों पी पर किया जाना चाहिए1 और टी1.
व्युत्पन्न संपीड़ितता कारक Zp को सूत्र में परिभाषित किया गया है [4] के रूप में:
![[3.1]](https://i0.wp.com/www.besa.it/wp-content/uploads/2022/07/Schermata-2022-06-30-alle-15.40.20.png?ssl=1)
संपीड़ितता कारक Z को इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है:
![[4]](https://i0.wp.com/www.besa.it/wp-content/uploads/2022/07/Schermata-2022-06-30-alle-15.40.29.png?ssl=1){kind=small}
और इसी तरह, के रूप में व्यक्त किया जा सकता है:
![[5]](https://i0.wp.com/www.besa.it/wp-content/uploads/2022/07/Schermata-2022-06-30-alle-15.40.36.png?ssl=1){kind=small}
जहाँ Z^0, Z^1, Zp^0, Zp^1 के मान परिशिष्ट A में Pr और Tr के फलन के रूप में सारणीबद्ध हैं।
In [4] और [5], Ω पिट्जर एसेंट्रिक कारक द्वारा परिभाषित है:
![[10]](https://i0.wp.com/www.besa.it/wp-content/uploads/2022/07/Schermata-2022-06-30-alle-15.40.44.png?ssl=1){kind=small}
जहां Pr^SAT कम तापमान मूल्य Tr=T/Tc=0,7 के अनुरूप कम वाष्प दबाव है। परिशिष्ट A कुछ तरल पदार्थों के Ω मान दिखाता है। Z e Zp को भी राज्य के एक विश्लेषणात्मक समीकरण से सीधे प्राप्त किया जा सकता है।
एक संख्यात्मक उदाहरण
एक संख्यात्मक उदाहरण की ओर मुड़ते हुए, मान लीजिए कि हमें निम्नलिखित शर्तों के तहत एक सुरक्षा वाल्व की निर्वहन क्षमता की गणना करने की आवश्यकता है:
| तरल पदार्थ | n-ब्यूटानो | |
| भौतिक अवस्था | अतितापित वाष्प | |
| मॉलिक्यूलर मास्स | M | 58,119 |
| दबाव सेट करें | P | 19,78 bar |
| उच्च्दाबाव | 10% तक | |
| द्रव का तापमान | T | 400 कश्मीर |
| एफ्लक्स गुणांक | 0,9 | |
| छिद्र व्यास | Do | 100 मिमी |
निर्वहन दबाव द्वारा दिया जाता है:
n-ब्यूटेन के लिए: Tc=425,18 K और Pc=37,96 bar, हमारे पास है:
और परिशिष्ट ए में तालिकाओं का उपयोग करके, हमारे पास है:
डिस्चार्ज की स्थिति (P1, T1) पर वाष्प की विशिष्ट मात्रा को 0,01634 m^3/kg (0,0009498 m^3/g-mol) के बराबर जानने के बाद, हम Z की गणना भी कर सकते हैं:
निरंतर दबाव और आयतन पर विशिष्ट तापों के अनुपात को देखते हुए, निर्वहन की स्थिति में (P1, टी1), सूत्र से 1,36 के बराबर [3] हम है:
147060
फॉर्मूला लागू करना [1], जो प्रवाह दर की गणना के लिए हल किया गया था, हमारे पास एक निर्वहन प्रवाह दर मान है 147.060 किलो / एच.
174848
यदि हमने इसके बजाय 1 atm और 20 °C पर Cp/Cv के मान का उपयोग किया होता, तो हमारे पास होता के = एक्सएनएनएक्स और सूत्र से [1] एक निर्वहन प्रवाह दर 174.848 किलो / एच.
यह हमें ले गया होगा निर्वहन को अधिक महत्व दें चारों ओर से सुरक्षा वाल्व की क्षमता 19% तक
चेतावनी:
Cp/Cv को k मान निर्दिष्ट करके जो त्रुटि की जा सकती है वह इस उदाहरण की तुलना में बहुत अधिक हो सकती है।
20 से अधिक%
एक विचार देने के लिए, निम्न तालिका दो मामलों में गणना की गई अन्य संतृप्त हाइड्रोकार्बन के लिए 18-मिमी छिद्र की प्रवाह दर दिखाती है। गणना विशेष विकास के साथ की गई थीped सॉफ्टवेयर.
| तरल पदार्थ | P1 (bar) | टी1 (डिग्री सेल्सियस) | क्ष' (किग्रा/घंटा) | क्यू (किग्रा / घंटा) | (क्यू'/क्यू) x 100 |
|---|---|---|---|---|---|
| मीथेन | 12 | 50 | 1472 | 1466 | 100.4 |
| मीथेन | 23 | 200 | 2314 | 2267 | 102.1 |
| प्रोपेन | 12 | 100 | 2261 | 2181 | 103.7 |
| हेक्सेन | 12 | 178 | 3099 | 2740 | 113.1 |
| हेक्सेन | 23 | 220 | 6519 | 5111 | 127.5 |
| हेपटैन | 12 | 215 | 3232 | 2821 | 114.4 |
सॉफ्टवेयर सूत्रों का उपयोग नहीं करता है [4] [5] लेकिन, संशोधित से शुरू राज्य का रेडलिच और क्वांग समीकरणथर्मोडायनामिक सहसंबंधों का उपयोग करके आइसोएंट्रोपिक एक्सपोनेंट के मान की गणना करता है।
