ໃຫ້ຂ້າມໄປຫາເນື້ອໃນຕົ້ນຕໍ

k = ເລກກຳລັງ isoentropic

ຄວາມ ສຳ ຄັນຂອງ  k  ສໍາລັບປ່ຽງຄວາມປອດໄພ

ດັດແກ້ໂດຍ Alessandro Ruzza 

ຂະຫນາດຂອງປ່ຽງຄວາມປອດໄພທີ່ຖືກອອກແບບມາເພື່ອປ່ອຍອາຍແກັສຫຼືອາຍ, ອີງຕາມການເກັບລວບລວມ lspesl "E", ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີຄວາມຮູ້ກ່ຽວກັບ isoenttropic exponent k ໃນເງື່ອນໄຂການລະບາຍ.

ການນຳໃຊ້ lspesl Collection “E” ບົດ “E.1”, ກ່ຽວກັບຂະໜາດຂອງປ່ຽງຄວາມປອດໄພ, ສາມາດນຳໄປສູ່ການປະເມີນຄວາມອາດສາມາດລະບາຍນ້ຳຂອງປ່ຽງ ແລະແຜ່ນທີ່ແຕກຫັກ.

ບົດຄວາມນີ້ໃຫ້ຄໍາແນະນໍາບາງຢ່າງເພື່ອປະເມີນມູນຄ່າຂອງ k ສໍາລັບທາດອາຍຜິດທີ່ແທ້ຈິງແລະ
ຊີ້ໃຫ້ເຫັນຄວາມຜິດພາດໂດຍການພິຈາລະນາ k ເທົ່າກັບອັດຕາສ່ວນຂອງຄວາມຮ້ອນສະເພາະ Cp/Cv

ຄວາມຜິດພາດຄັ້ງທຳອິດ ແລະ ໜັກໜ່ວງທີ່ຄວນຫຼີກລ່ຽງແມ່ນການໃຊ້ສູດໃນຄໍເລັກຊັນ 'E', ໃຊ້ໄດ້ສຳລັບອາຍແກັສ ຫຼື ອາຍ, ໃນສະຖານະການທີ່ມີ ການໄຫຼສອງໄລຍະ ທາດແຫຼວ ແລະອາຍແກັສ/ອາຍເກີດຂຶ້ນ. ໃນກໍລະນີດັ່ງກ່າວ, ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ເສັ້ນຜ່າສູນກາງການຄິດໄລ່ແນ່ນອນຈະ undersized ເມື່ອທຽບກັບຄວາມຕ້ອງການທີ່ແທ້ຈິງ.
ຄວາມ​ຜິດ​ພາດ​ຄັ້ງ​ທີ​ສອງ​, ເຊິ່ງ​ໃນ​ຫຼາຍ​ກໍ​ລະ​ນີ​ສາ​ມາດ​ນໍາ​ໄປ​ສູ່​ການ​ undersizing ລະບົບຄວາມປອດໄພ, ແມ່ນການໃຫ້ isoentropic exponent k ມູນຄ່າຂອງອັດຕາສ່ວນ Cp/Cv. ໃນຂະນະທີ່ຈຸດທໍາອິດຈະເປັນຫົວຂໍ້ຂອງບົດຄວາມຕໍ່ໄປ, ໃນທີ່ນີ້ພວກເຮົາຢາກໃຫ້ຄໍາແນະນໍາທີ່ເປັນປະໂຫຍດບາງຢ່າງສໍາລັບການຄິດໄລ່ເລກກໍາລັງ isoentropic ແລະສະແດງໃຫ້ເຫັນ, ໃນກໍລະນີຂອງສີມັງ, ຂະຫນາດຂອງຄວາມຜິດພາດທີ່ສາມາດເຮັດໄດ້.

isoenttropic outflow ຜ່ານ nozzle ເປັນ

 

ສູດ [1] ທີ່ຖືກນໍາໃຊ້ໃນການເກັບກໍາ "E", ເຊັ່ນດຽວກັນກັບພາສາອິຕາລີອື່ນໆ [2] ແລະຕ່າງປະເທດ [3] standards, ສໍາລັບການຄິດໄລ່ຂອງປ່ຽງຄວາມປອດໄພທີ່ຈະຕ້ອງປ່ອຍອາຍແກັສຫຼືອາຍ, ແມ່ນການໄຫຼອອກຂອງ isoenttropic ຜ່ານ nozzle ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂການກະໂດດທີ່ສໍາຄັນ, ເຊິ່ງສໍາລັບອາຍແກັສທີ່ເຫມາະສົມແມ່ນ:

ສູດຄຳນວນ lspesl Collection “E”

ບ່ອນທີ່ expansiຄ່າສຳປະສິດ C ແມ່ນໃຫ້ໂດຍ:

expansiກ່ຽວ​ກັບ​ຄ່າ​ສໍາ​ປະ​ສິດ C

ເປັນ k ເລກກຳລັງຂອງ isoentropic expansiກ່ຽວ​ກັບ​ສົມ​ຜົນ​: pxv^k=ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ

FluidP1 (bar)T1 (°C)q' (kg/h)q (kg/h)(q'/q) x 100
Methane125014721466100.4
Methane2320023142267102.1
Propane1210022612181103.7
Hexane1217830992740113.1
Hexane2322065195111127.5
ເຮີເຄນ1221532322821114.4

q'= ອັດຕາການໄຫຼຂອງຄຳນວນດ້ວຍ k = Cp/Cv (20°C, 1 atm)
q = ອັດ​ຕາ​ການ​ໄຫຼ​ຄິດ​ໄລ່​ກັບ​ k = (Cp/Cv) • (Z/Zp)

ໂດຍ​ການ​ນໍາ​ສະ​ເຫນີ​ສໍາ​ລັບ​ການ​ທົດ​ລອງ​ k ການໄຫຼອອກຂອງປ່ຽງຄວາມປອດໄພ, ເຊິ່ງທົ່ວໂລກພິຈາລະນາການປະຕິບັດການໄຫຼອອກທີ່ແທ້ຈິງຂອງປ່ຽງ, ຄ່າສໍາປະສິດຄວາມປອດໄພຂອງ 0.9 ແລະປັດໄຈການບີບອັດ Z.1 ສໍາລັບນ້ໍາທີ່ແທ້ຈິງ, ພວກເຮົາມາຮອດສູດຂອງການເກັບກໍາ "E":

(1​) [1]

ເລກກຳລັງ isoentropic k ສາມາດສະແດງອອກເປັນ:

[2] [2]

For a ອາຍແກັສທີ່ເຫມາະສົມ, ສຳ ລັບສິ່ງທີ່ P x V / R x T =1 , ມັນ​ສະ​ແດງ​ໃຫ້​ເຫັນ​ວ່າ​ k ແມ່ນເທົ່າກັບອັດຕາສ່ວນ Cp/Cv ລະຫວ່າງຄວາມຮ້ອນສະເພາະທີ່ຄວາມກົດດັນຄົງທີ່ ແລະປະລິມານ.

ສໍາ​ລັບ ອາຍແກັສທີ່ແທ້ຈິງ, k ສາມາດສະແດງອອກ (ເບິ່ງເອກະສານຊ້ອນທ້າຍ B) ໂດຍ:

[3] [3]

ບ່ອນທີ່ Z ແມ່ນປັດໄຈການບີບອັດທີ່ກໍານົດໂດຍ Z =P x V / R x T ແລະ Zp ແມ່ນ "ປັດໄຈການບີບອັດທີ່ມາຈາກ". ເມື່ອໃຊ້ສູດ [3], ອີງຕາມການລວບລວມ "E", ຄ່າຂອງ Cp/Cv, Z ແລະ Zp ຕ້ອງໄດ້ຮັບການປະເມີນຢູ່ໃນເງື່ອນໄຂການປ່ອຍ P.1 ແລະ T1.

ປັດໄຈການບີບອັດທີ່ມາຈາກ Zp ແມ່ນຖືກກໍານົດໄວ້ໃນສູດ [4] ເປັນ:

[3.1]

ປັດໄຈການບີບອັດ Z ສາມາດສະແດງອອກເປັນ:

[4][4]

ແລະເຊັ່ນດຽວກັນ, ສາມາດສະແດງອອກເປັນ:

[5][5]

ບ່ອນທີ່ຄ່າຂອງ Z^0, Z^1, Zp^0, Zp^1 ຖືກຈັດຕາຕະລາງຢູ່ໃນເອກະສານຊ້ອນທ້າຍ A ເປັນຫນ້າທີ່ຂອງ Pr ແລະ Tr.

In [4] ແລະ [5], Ω ແມ່ນປັດໄຈແກນກາງຂອງ Pitzer ກໍານົດໂດຍ:

[10] [10]

ບ່ອນທີ່ Pr^SAT ແມ່ນຄວາມກົດດັນ vapor ທີ່ຫຼຸດລົງທີ່ສອດຄ່ອງກັບຄ່າອຸນຫະພູມທີ່ຫຼຸດລົງ Tr=T/Tc=0,7. ເອກະສານຊ້ອນທ້າຍ A ສະແດງຄ່າ Ω ຂອງນໍ້າບາງອັນ. Z e Zp ຍັງສາມາດມາຈາກສົມຜົນການວິເຄາະຂອງລັດໂດຍກົງ.

ຕົວຢ່າງຕົວເລກ

 

ການຫັນໄປຫາຕົວຢ່າງຕົວເລກ, ສົມມຸດວ່າພວກເຮົາຈໍາເປັນຕ້ອງຄິດໄລ່ຄວາມອາດສາມາດປ່ອຍຂອງປ່ຽງຄວາມປອດໄພພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

Fluidn-Butano
ສະພາບຮ່າງກາຍໄອ superheated
ມະຫາຊົນໂມເລກຸນM58,119
ກຳ ນົດຄວາມກົດດັນP19,78 bar
ການກົດຂີ່ເກີນຂອບເຂດ10%
ອຸນຫະພູມຂອງນ້ໍາT400 K
ຄ່າສໍາປະສິດ Efflux0,9
ເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງຮູDo100 mm

ຄວາມກົດດັນການລະບາຍແມ່ນໃຫ້ໂດຍ:

ສໍາລັບ n-Butane: Tc = 425,18 K ແລະ Pc = 37,96 bar, ພວກ​ເຮົາ​ມີ:

ແລະການນໍາໃຊ້ຕາຕະລາງໃນເອກະສານຊ້ອນທ້າຍ A, ພວກເຮົາມີ:

ການຮູ້ປະລິມານສະເພາະຂອງໄອໃນເງື່ອນໄຂການລະບາຍ (P1, T1) ເທົ່າກັບ 0,01634 m^3/kg (0,0009498 m^3/g-mole), ພວກເຮົາຍັງສາມາດຄິດໄລ່ Z ຈາກ:

ເນື່ອງຈາກອັດຕາສ່ວນຂອງຄວາມຮ້ອນສະເພາະທີ່ຄວາມກົດດັນຄົງທີ່ແລະປະລິມານ, ໃນເງື່ອນໄຂການໄຫຼ (P1, T1), ເທົ່າກັບ 1,36, ຈາກສູດ [3] ພວກ​ເຮົາ​ມີ:

147060

ການນຳໃຊ້ສູດ [1], ດ້ວຍການຄິດໄລ່ອັດຕາການໄຫຼ

ການນຳໃຊ້ສູດ [1], ເຊິ່ງໄດ້ຖືກແກ້ໄຂສໍາລັບການຄິດໄລ່ຂອງອັດຕາການໄຫຼ, ພວກເຮົາມີມູນຄ່າອັດຕາການໄຫຼອອກຂອງ 147.060 kg / h.

174848

ການ​ນໍາ​ໃຊ້​ສູດ [1​]​, ການ​ນໍາ​ໃຊ້​ຄ່າ​ຂອງ Cp/Cv ທີ່ 1 atm ແລະ 20 ° C

ຖ້າພວກເຮົາໃຊ້ຄ່າ Cp/Cv ແທນທີ່ 1 atm ແລະ 20 °C, ພວກເຮົາຈະມີ k = 1,19 ແລະຈາກສູດ [1] ອັດຕາການໄຫຼຂອງ 174.848 kg / h.

ນີ້ຈະເຮັດໃຫ້ພວກເຮົາໄປ overestimate ລົງຂາວ ຄວາມອາດສາມາດຂອງປ່ຽງຄວາມປອດໄພໂດຍປະມານ 19%

ຄໍາເຕືອນ:

ຄວາມຜິດພາດທີ່ສາມາດເຮັດໄດ້ໂດຍການກໍາຫນົດຄ່າ Cp/Cv ເປັນ k ສາມາດສູງກວ່າຕົວຢ່າງນີ້.

ຫຼາຍກວ່າ 20%

ເພື່ອໃຫ້ຄວາມຄິດ, ຕາຕະລາງຕໍ່ໄປນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນອັດຕາການໄຫຼຂອງ 18-mm orifice ສໍາລັບ hydrocarbons ອີ່ມຕົວອື່ນໆ, ຄິດໄລ່ໃນສອງກໍລະນີ. ການ​ຄິດ​ໄລ່​ໄດ້​ຮັບ​ການ​ປະ​ຕິ​ບັດ​ໂດຍ​ການ​ພິ​ເສດ develo​ped ຊອບແວ.

FluidP1 (bar)T1 (°C)q' (kg/h)q (kg/h)(q'/q) x 100
Methane125014721466100.4
Methane2320023142267102.1
Propane1210022612181103.7
Hexane1217830992740113.1
Hexane2322065195111127.5
ເຮີເຄນ1221532322821114.4

ຊອບແວບໍ່ໄດ້ໃຊ້ສູດ [4] [5] ແຕ່, ເລີ່ມຕົ້ນຈາກການແກ້ໄຂ ສົມຜົນ Redlich ແລະ Kwong ຂອງລັດ, ຄິດໄລ່ຄ່າຂອງເລກກຳລັງ isoenttropic ໂດຍໃຊ້ຄວາມສຳພັນທາງອຸນຫະພູມ.

BESA ຈະ​ມີ​ຢູ່​ທີ່ IVS - IVS Industrial Valve Summit 2024