k = izoentropinis eksponentas

Svarba k apsauginiam vožtuvui

redagavo Alessandro Ruzza

by Rentato Pintabona ir Panio Colacicco

Norint nustatyti apsauginių vožtuvų, skirtų dujoms ar garams išleisti, dydį pagal lspesl kolekciją „E“, reikia žinoti izoentropinį eksponentą k išleidimo sąlygomis.

Neatsargiai taikant lspesl kolekcijos „E“ skyrių „E.1“, skirtą apsauginių vožtuvų dydžiui, gali būti pervertinta vožtuvų ir plyšimo diskų iškrovimo galia.

Šiame straipsnyje pateikiamos kelios gairės, kaip įvertinti k vertę tikroms dujoms ir
išryškina klaidą laikydamas k lygų savitųjų karščių Cp/Cv santykiui

Pirmoji ir šiurkšti klaida, kurios reikia vengti, yra naudoti formulę „E“ rinkinyje, galiojančią dujoms ar garams, tais atvejais, kai dviejų fazių išleidimas skysčių ir dujų/garų. Tokiais atvejais iš tikrųjų apskaičiuoti skersmenys neabejotinai bus per maži, palyginti su realiu poreikiu.

Antroji klaida, kuri daugeliu atvejų gali sukelti saugos sistemos per mažas dydis, yra suteikti izoentropiniam eksponentui k Cp/Cv santykio reikšmę. Nors pirmasis punktas bus tolesnių straipsnių tema, čia norėtume duoti keletą naudingų patarimų, kaip apskaičiuoti izoentropinį eksponentą, ir konkrečiais atvejais parodyti galimos klaidos dydį.

Izoentropinis nutekėjimas per antgalį

Formulė [1] kuri naudojama kolekcijoje „E“, kaip ir kitose italų kalbose [2] ir užsienio [3] standards, apskaičiuojant apsauginius vožtuvus, kurie turi išleisti dujas arba garus, yra izoentropinis ištekėjimas per purkštuką kritinėmis šuolio sąlygomis, o tai idealioms dujoms yra:

kur expansikoeficientas C apskaičiuojamas taip:

esamas k izoentropinio exp eksponentasansipagal lygtį:

Skystis	P1 (bar)	T1 (°C)	q' (kg/h)	q (kg/h)	(q'/q) x 100
Metanas	12	50	1472	1466	100.4
Metanas	23	200	2314	2267	102.1
Propanas	12	100	2261	2181	103.7
Heksanas	12	178	3099	2740	113.1
Heksanas	23	220	6519	5111	127.5
Heptanas	12	215	3232	2821	114.4

q' = srautas, apskaičiuotas k = Cp/Cv (20 °C, 1 atm)
q = srautas, apskaičiuotas naudojant k = (Cp/Cv) • (Z/Zp)

Įvedus eksperimentinį koeficientą k apsauginio vožtuvo ištekėjimo, kuris visame pasaulyje įvertina tikrąjį vožtuvo ištekėjimo efektyvumą, saugos koeficientą 0.9 ir suspaudimo koeficientą Z₁ Dėl tikrojo skysčio gauname kolekcijos „E“ formulę:

(1) [1]

Izoentropinis eksponentas k gali būti išreikšta taip:

[2]

Tam, kad idealios dujos, kuriam P x V / R x T =1 , įrodyta, kad k yra lygus santykiui Cp/Cv tarp specifinių karščių esant pastoviam slėgiui ir tūriui.

Dėl tikros dujos, k gali būti išreikštas (žr. B priedą):

[3]

kur Z yra suspaudžiamumo koeficientas, apibrėžtas Z=P x V / R x T o Zp yra „išvestinis suspaudžiamumo koeficientas“. Taikant formulę [3], pagal rinkinį „E“, Cp/Cv, Z ir Zp reikšmės turi būti įvertintos esant iškrovimo sąlygoms P₁ ir t₁.

Išvestinis suspaudžiamumo koeficientas Zp apibrėžiamas formulėje [4] kaip:

Suspaudimo koeficientas Z gali būti išreikštas taip:

[4]

ir panašiai gali būti išreikštas taip:

[5]

kur Z^0, Z^1, Zp^0, Zp^1 reikšmės pateiktos A priede kaip Pr ir Tr funkcija.

In [4] ir [5], Ω yra Pitzerio acentrinis koeficientas, apibrėžtas taip:

[10]

Čia Pr^SAT yra sumažintas garų slėgis, atitinkantis sumažintos temperatūros vertę Tr=T/Tc=0,7. A priede pateiktos kai kurių skysčių Ω reikšmės. Z e Zp taip pat gali būti tiesiogiai išvestas iš analitinės būsenos lygties.

Skaitinis pavyzdys

Kalbant apie skaitinį pavyzdį, tarkime, kad turime apskaičiuoti apsauginio vožtuvo išleidimo našumą tokiomis sąlygomis:

Skystis		n-Butano
Fizinė būklė		perkaitinti garai
Molekulinė masė	M	58,119
Nustatykite slėgį	P	19,78 bar
Viršslėgis		10%
Skysčio temperatūra	T	400 K
Ištekėjimo koeficientas		0,9
Angos skersmuo	Do	100 mm

išleidimo slėgis apskaičiuojamas taip:

n-butanas: Tc = 425,18 K ir Pc = 37,96 bar, mes turime:

ir naudojant A priedo lenteles, turime:

Žinodami specifinį garų tūrį išleidimo sąlygomis (P1, T1), lygų 0,01634 m^3/kg (0,0009498 m^3/g-mol), Z taip pat galėjome apskaičiuoti iš:

Atsižvelgiant į specifinių karščių santykį esant pastoviam slėgiui ir tūriui, esant iškrovimo sąlygoms (P₁, T.₁), lygus 1,36, pagal formulę [3] mes turime:

147060

Taikant formulę [1], apskaičiuojant srautą

Taikant formulę [1], kuris buvo išspręstas debitui apskaičiuoti, turime išleidimo srauto vertę 147.060 kg / val.

174848

Taikant formulę [1], naudojant Cp/Cv vertę esant 1 atm ir 20 °C

Jei vietoj to būtume naudoję Cp/Cv reikšmę esant 1 atm ir 20 °C, būtume turėję k = 1,19 ir iš formulės [1] išleidimo srauto greitis 174.848 kg / val.

Tai būtų mus privedę pervertinti iškrovą apsauginio vožtuvo talpa maždaug 19%

ĮSPĖJIMAS:

Klaida, kurią galima padaryti priskiriant reikšmę Cp/Cv k gali būti daug didesnė nei šiame pavyzdyje.

Daugiau nei 20 proc.

Kad susidarytų supratimas, šioje lentelėje parodytas kitų sočiųjų angliavandenilių 18 mm angos srautas, apskaičiuotas dviem atvejais. Skaičiavimai buvo atlikti su specialiai developed programinė įranga.

Skystis	P1 (bar)	T1 (°C)	q' (kg/h)	q (kg/h)	(q'/q) x 100
Metanas	12	50	1472	1466	100.4
Metanas	23	200	2314	2267	102.1
Propanas	12	100	2261	2181	103.7
Heksanas	12	178	3099	2740	113.1
Heksanas	23	220	6519	5111	127.5
Heptanas	12	215	3232	2821	114.4

Programinė įranga nenaudoja formulių [4] [5] bet, pradedant nuo modifikuotų Redlicho ir Kwong būsenos lygtis, apskaičiuoja izoentropinio eksponento reikšmę naudojant termodinamines koreliacijas.

Izoentropinio eksponento k svarba apsauginiams vožtuvams

k = izoentropinis eksponentas

Svarba k apsauginiam vožtuvui

redagavo Alessandro Ruzza

by Rentato Pintabona ir Panio Colacicco

Šiame straipsnyje pateikiamos kelios gairės, kaip įvertinti k vertę tikroms dujoms ir
išryškina klaidą laikydamas k lygų savitųjų karščių Cp/Cv santykiui

Izoentropinis nutekėjimas per antgalį

q' = srautas, apskaičiuotas k = Cp/Cv (20 °C, 1 atm)
q = srautas, apskaičiuotas naudojant k = (Cp/Cv) • (Z/Zp)

Skaitinis pavyzdys

147060

Taikant formulę [1], kuris buvo išspręstas debitui apskaičiuoti, turime išleidimo srauto vertę 147.060 kg / val.

174848

Jei vietoj to būtume naudoję Cp/Cv reikšmę esant 1 atm ir 20 °C, būtume turėję k = 1,19 ir iš formulės [1] išleidimo srauto greitis 174.848 kg / val.

Tai būtų mus privedę pervertinti iškrovą apsauginio vožtuvo talpa maždaug 19%

ĮSPĖJIMAS:

Klaida, kurią galima padaryti priskiriant reikšmę Cp/Cv k gali būti daug didesnė nei šiame pavyzdyje.

Daugiau nei 20 proc.

A ir B priedai
formulių išvedimas

Partner

Izoentropinio eksponento k svarba apsauginiams vožtuvams

k = izoentropinis eksponentas

Svarba k apsauginiam vožtuvui

redagavo Alessandro Ruzza

by Rentato Pintabona ir Panio Colacicco

Šiame straipsnyje pateikiamos kelios gairės, kaip įvertinti k vertę tikroms dujoms ir išryškina klaidą laikydamas k lygų savitųjų karščių Cp/Cv santykiui

Izoentropinis nutekėjimas per antgalį

q' = srautas, apskaičiuotas k = Cp/Cv (20 °C, 1 atm) q = srautas, apskaičiuotas naudojant k = (Cp/Cv) • (Z/Zp)

Skaitinis pavyzdys

147060

Taikant formulę [1], kuris buvo išspręstas debitui apskaičiuoti, turime išleidimo srauto vertę 147.060 kg / val.

174848

Jei vietoj to būtume naudoję Cp/Cv reikšmę esant 1 atm ir 20 °C, būtume turėję k = 1,19 ir iš formulės [1] išleidimo srauto greitis 174.848 kg / val.

Tai būtų mus privedę pervertinti iškrovą apsauginio vožtuvo talpa maždaug 19%

ĮSPĖJIMAS:

Klaida, kurią galima padaryti priskiriant reikšmę Cp/Cv k gali būti daug didesnė nei šiame pavyzdyje.

Daugiau nei 20 proc.

A ir B priedai formulių išvedimas

Rekomenduojama jums

Apsauginiai vožtuvai vandeniliui

Kas yra apsauginis vožtuvas?

Terminai ir apibrėžimai

Partner

Šiame straipsnyje pateikiamos kelios gairės, kaip įvertinti k vertę tikroms dujoms ir
išryškina klaidą laikydamas k lygų savitųjų karščių Cp/Cv santykiui

q' = srautas, apskaičiuotas k = Cp/Cv (20 °C, 1 atm)
q = srautas, apskaičiuotas naudojant k = (Cp/Cv) • (Z/Zp)

A ir B priedai
formulių išvedimas