Негізгі мазмұнға өту

k = изоэнтропты көрсеткіш

Маңыздылығы  k  қауіпсіздік клапаны үшін

Алессандро өңдеген Ruzza 

Газдарды немесе буларды шығаруға арналған сақтандырғыш клапандарының өлшемдері lspesl «E» жинағы бойынша разряд жағдайында изоэнтропты көрсеткіш k туралы білімді қажет етеді.

Сақтандырғыш клапандарының өлшемдеріне қатысты lsspel Collection «E» «E.1» тарауын ұқыпсыз қолдану клапандардың және жарылу дискілерінің разрядтау қабілетін асыра бағалауға әкелуі мүмкін.

Бұл мақалада нақты газдар үшін k мәнін бағалау үшін кейбір нұсқаулар берілген
Меншікті жылулардың Cp/Cv қатынасына тең k қарастыру арқылы қатені ерекшелейді

Болдырмауға тиіс бірінші және өрескел қателік – «Е» жинағындағы формуланы газдар немесе булар үшін жарамды, екі фазалы разряд сұйық және газ/бу болады. Мұндай жағдайларда, шын мәнінде, есептелген диаметрлер, сөзсіз, нақты қажеттілікпен салыстырғанда аз болады.
Екінші қате, ол көптеген жағдайларда әкелуі мүмкін қауіпсіздік жүйесінің аздығы, изоэнтропты көрсеткіш k көрсеткішіне Cp/Cv қатынасының мәнін беру болып табылады. Бірінші тармақ келесі мақалалар сериясының тақырыбы болатынымен, біз изоэнтроптық көрсеткішті есептеуге арналған пайдалы кеңестер беріп, нақты жағдайларда жіберілетін қатенің өлшемін көрсеткіміз келеді.

Саптама арқылы изоэнтропты шығу

 

Формула [1] ол «E» жинағында, сондай-ақ басқа итальян тілінде қолданылады [2] және шетелдік [3] standгаздарды немесе буларды шығаруға тиіс сақтандырғыш клапандарды есептеу үшін сыни секіру жағдайында саптама арқылы изоэнтропты ағып кету болып табылады, бұл идеал газ үшін:

Формула lspesl жинағы «E»

қай жерде эксansiС коэффициенті бойынша мына формуламен анықталады:

expansiC коэффициенті бойынша

болып табылатын k изоэнтропты экспонентаansiтеңдеу бойынша: pxv^k=құны

СұйықтықP1 (bar)T1 (°C)q' (кг/сағ)q (кг/сағ)(q'/q) x 100
Метан125014721466100.4
Метан2320023142267102.1
пропан1210022612181103.7
Гексан1217830992740113.1
Гексан2322065195111127.5
Гептан1221532322821114.4

q'= k = Cp/Cv (20 °C, 1 атм) арқылы есептелген ағын жылдамдығы
q = арқылы есептелген ағын жылдамдығы k = (Cp/Cv) • (Z/Zp)

Эксперименттік коэффициентті енгізу арқылы k жаһандық деңгейде клапанның нақты шығу өнімділігін, қауіпсіздік коэффициентін 0.9 және қысу коэффициентін Z қарастыратын сақтандыру клапанының шығуының1 нақты сұйықтық үшін біз «Е» топтамасының тұжырымына келеміз:

(1) [1]

Изоэнтропты көрсеткіш k былай көрсетуге болады:

[2] [2]

Үшін идеал газ, ол үшін P x V / R x T =1 , бұл көрсетілген k тұрақты қысым мен көлемдегі меншікті жылулар арасындағы Cp/Cv қатынасына тең.

Үшін нақты газ, k (В қосымшасын қараңыз) арқылы көрсетуге болады:

[3] [3]

мұндағы Z – Z= арқылы анықталған қысылғыштық коэффициентіP x V / R x T және Zp – «туынды сығымдалу коэффициенті». Формула қолдану кезінде [3], «E» жинағы бойынша Cp/Cv, Z және Zp мәндері P разряд жағдайында бағалануы керек.1 және Т1.

Алынған қысылу коэффициенті Zp формулада анықталған [4] ретінде:

[3.1]

Сығылу коэффициенті Z келесі түрде өрнектелуі мүмкін:

[4][4]

және сол сияқты келесідей көрсетуге болады:

[5][5]

мұндағы Z^0, Z^1, Zp^0, Zp^1 мәндері Pr және Tr функциясы ретінде А қосымшасында кестеленген.

In [4] және [5], Ω – Питцердің ацентрлік коэффициенті:

[10] [10]

Мұндағы Pr^SAT - төмендетілген температура мәніне сәйкес келетін төмендетілген бу қысымы Tr=T/Tc=0,7. А қосымшасында кейбір сұйықтықтардың Ω мәндері көрсетілген. Z e Zp күйдің аналитикалық теңдеуінен де тікелей шығарылуы мүмкін.

Сандық мысал

 

Сандық мысалға жүгінсек, келесі шарттарда сақтандырғыш клапанның шығару қуатын есептеу керек делік:

Сұйықтықn-Бутано
Физикалық жағдайқатты қызған бу
Молекулалық массаM58,119
Қысымды орнатыңызP19,78 bar
Жоғары қысым10%
Сұйықтықтың температурасыT400 K
Ағындылық коэффициенті0,9
Орица диаметріDo100 мм

разряд қысымы мына формуламен анықталады:

n-бутан үшін: Tc=425,18 K және Pc=37,96 bar, Бізде бар:

және А қосымшасындағы кестелерді пайдалана отырып, бізде:

1 м^1/кг (0,01634 м^3/г-моль) тең разряд жағдайында (P0,0009498, T3) будың меншікті көлемін біле отырып, біз Z мәнін де есептей аламыз:

Тұрақты қысым мен көлемде, разряд жағдайында меншікті жылулардың қатынасын ескере отырып (P1, T1), формуладан 1,36-ға тең [3] Бізде бар:

147060

Ағынның жылдамдығын есептей отырып, [1] формуласын қолдану

Формула қолдану [1], бұл ағынның жылдамдығын есептеу үшін шешілді, бізде ағынның шығынының мәні бар 147.060 кг / сағ.

174848

1 атм және 1 °C кезінде Cp/Cv мәнін пайдаланып, [20] формуласын қолдану

Егер біз оның орнына 1 атм және 20 °C температурада Cp/Cv мәнін пайдалансақ, бізде k = 1,19 және формуладан [1] разряд ағынының жылдамдығы 174.848 кг / сағ.

Бұл бізді жетелейтін еді разрядты асыра бағалау қауіпсіздік клапанының сыйымдылығы шамамен 19%

ЕСКЕРТУ:

Cp/Cv мәнін k мәніне тағайындау арқылы жіберілетін қате осы мысалдағыдан әлдеқайда жоғары болуы мүмкін.

20% -дан жоғары

Түсініктеме беру үшін келесі кестеде екі жағдайда есептелген басқа қаныққан көмірсутектер үшін 18 мм саңылаудың шығыны көрсетілген. Есептеулер арнайы әзірлемемен жүргізілдіped бағдарламалық қамтамасыз ету.

СұйықтықP1 (bar)T1 (°C)q' (кг/сағ)q (кг/сағ)(q'/q) x 100
Метан125014721466100.4
Метан2320023142267102.1
пропан1210022612181103.7
Гексан1217830992740113.1
Гексан2322065195111127.5
Гептан1221532322821114.4

Бағдарламалық құрал формулаларды пайдаланбайды [4] [5] бірақ өзгертілгеннен бастап Редлих пен Квонг күй теңдеуі, термодинамикалық корреляцияларды пайдаланып изоэнтропты көрсеткіштің мәнін есептейді.

А және В қосымшалары
формулаларды шығару

BESA -де болады IVS - IVS Industrial Valve Summit 2024