k = esponent iżoentropiku

L - importanza ta ' k għall-valv tas-sigurtà

editjat minn Alessandro Ruzza

by Rentato Pintabona u, Panio Colacicco

Id-daqs tal-valvoli tas-sigurtà ddisinjati biex jarmu gassijiet jew fwar, skont l-lspesl Collection "E", jeħtieġ għarfien tal-esponent iżoentropiku k fil-kundizzjonijiet tal-ħruġ.

Applikazzjoni traskurata tal-kapitolu "E.1" tal-Kollezzjoni lspesl "E" li tikkonċerna d-daqs tal-valvoli tas-sigurtà, tista 'twassal għal stima żejda tal-kapaċità ta' skariku ta 'valvi u diski tal-qsim.

Dan l-artikolu jagħti xi linji gwida biex jiġi stmat il-valur ta 'k għal gassijiet reali u
jenfasizza l-iżball billi jqis k ugwali għall-proporzjon ta' sħana speċifiċi Cp/Cv

L-ewwel żball gross li għandu jiġi evitat huwa li tintuża l-formula fil-Kollezzjoni 'E', valida għal gassijiet jew fwar, f'sitwazzjonijiet fejn discharge f'żewġ fażijiet ta’ likwidu u gass/fwar iseħħ. F'każijiet bħal dawn, fil-fatt, id-dijametri kkalkulati bla dubju se jkunu ta 'daqs baxx meta mqabbla mal-ħtieġa reali.

It-tieni żball, li f'ħafna każijiet jista 'jwassal għall- is-sistema ta' sigurtà taħt id-daqs, huwa li tagħti lill-esponent iżoentropiku k il-valur tal-proporzjon Cp/Cv. Filwaqt li l-ewwel punt se jkun is-suġġett ta’ sensiela ta’ artikoli sussegwenti, hawnhekk nixtiequ nagħtu xi ħjiel utli għall-kalkolu tal-esponent isoentropiku u nuru, f’każijiet konkreti, id-daqs tal-iżball li jista’ jsir.

Ħruġ iżoentropiku minn żennuna

Il-formula [1] li tintuża fil-kollezzjoni “E”, kif ukoll f’Taljan ieħor [2] u barranin [3] standards, għall-kalkolu ta’ valvi ta’ sigurtà li jridu jarmu gassijiet jew fwar, huwa dak tal-ħruġ isoentropiku minn ġo żennuna taħt kundizzjonijiet kritiċi ta’ qabża, li għal gass ideali huwa:

fejn l-espansifuq il-koeffiċjent C hija mogħtija minn:

li k l-esponent tal-esp isoentropikuansifuq l-ekwazzjoni:

Fluwidu	P1 (bar)	T1 (°C)	q' (kg/h)	q (kg/h)	(q'/q) x 100
metanu	12	50	1472	1466	100.4
metanu	23	200	2314	2267	102.1
Propan	12	100	2261	2181	103.7
Hexane	12	178	3099	2740	113.1
Hexane	23	220	6519	5111	127.5
Heptane	12	215	3232	2821	114.4

q'= rata tal-fluss ikkalkulata b'k = Cp/Cv (20 °C, 1 atm)
q = rata tal-fluss ikkalkulata bi k = (Cp/Cv) • (Z/Zp)

Billi tintroduċi l-koeffiċjent sperimentali k tal-ħruġ tal-valv tas-sigurtà, li globalment jikkunsidra l-prestazzjoni reali tal-ħruġ tal-valv, koeffiċjent ta 'sikurezza ta' 0.9 u l-fattur ta 'kompressibilità Z₁ għall-fluwidu reali, naslu għall-formulazzjoni tal-ġbir "E":

(1) [1]

L-esponent iżoentropiku k jista' jiġi espress bħala:

[2]

Għal gass ideali, għal liema P x V / R x T =1 , huwa muri li k hija ugwali għall-proporzjon Cp/Cv bejn is-sħana speċifiċi bi pressjoni u volum kostanti.

Għal gass reali, k jista’ jiġi espress (ara l-Appendiċi B) permezz ta’:

[3]

fejn Z huwa l-fattur ta' kompressibbiltà definit minn Z=P x V / R x T u Zp huwa l-"fattur ta' kompressibbiltà derivat". Meta tapplika l-formula [3], skond il-kollezzjoni “E”, il-valuri ta’ Cp/Cv, Z u Zp għandhom jiġu evalwati f’kundizzjonijiet ta’ ħruġ P₁ u T₁.

Il-fattur ta' kompressjoni derivat Zp huwa definit fil-formula [4] bħala:

Il-fattur ta' kompressjoni Z jista' jiġi espress bħala:

[4]

u bl-istess mod, jistgħu jiġu espressi bħala:

[5]

fejn il-valuri ta' Z^0, Z^1, Zp^0, Zp^1 huma mniżżla f'tabella fl-Appendiċi A bħala funzjoni ta' Pr u Tr.

In [4] u, [5], Ω huwa l-fattur aċentriku ta’ Pitzer definit minn:

[10]

Fejn Pr^SAT hija l-pressjoni mnaqqsa tal-fwar li tikkorrispondi għal valur ta' temperatura mnaqqas Tr=T/Tc=0,7. L-Appendiċi A juri l-valuri Ω ta’ xi fluwidi. Z e Zp jistgħu wkoll jiġu derivati direttament minn ekwazzjoni analitika ta 'stat.

Eżempju numeriku

Meta ddur għal eżempju numeriku, ejja ngħidu li għandna bżonn nikkalkulaw il-kapaċità ta 'skarigu ta' valv ta 'sigurtà taħt il-kundizzjonijiet li ġejjin:

Fluwidu		n-Butano
Stat fiżiku		fwar imsaħħan żżejjed
Massa molekulari	M	58,119
Issettja l-pressjoni	P	19,78 bar
Pressjoni eċċessiva		10%
Temperatura tal-fluwidu	T	400 K
Koeffiċjent tal-effluss		0,9
Dijametru tal-orifiċju	Do	100 mm

il-pressjoni tal-ħruġ hija mogħtija minn:

qed għal n-Butane: Tc=425,18 K u Pc=37,96 bar, għandna:

u billi nużaw it-tabelli fl-Appendiċi A, għandna:

Billi nkunu nafu l-volum speċifiku tal-fwar fil-kundizzjonijiet ta' ħruġ (P1, T1) ugwali għal 0,01634 m^3/kg (0,0009498 m^3/g-mole), stajna kkalkulajna wkoll Z mill-:

Minħabba l-proporzjon tas-sħana speċifiċi bi pressjoni u volum kostanti, f'kundizzjonijiet ta 'skariku (P₁, T₁), ugwali għal 1,36, mill-formula [3] għandna:

147060

L-applikazzjoni tal-formula [1], bil-kalkolu tar-rata tal-fluss

Formula li tapplika [1], li ġiet solvuta għall-kalkolu tar-rata tal-fluss, għandna valur tar-rata tal-fluss ta 'skarika ta' 147.060 kg / siegħa.

174848

L-applikazzjoni tal-formula [1], bl-użu tal-valur ta' Cp/Cv f'1 atm u 20 °C

Kieku minflok użajna l-valur ta’ Cp/Cv f’1 atm u 20 °C, kien ikollna k = 1,19 u mill-formula [1] rata ta' fluss ta' ħruġ ta' 174.848 kg / siegħa.

Dan kien iwassalna biex stmat iżżejjed l-iskariku kapaċità tal-valv tas-sigurtà minn madwar 19%

TWISSIJA:

L-iżball li jista 'jsir billi jiġi assenjat il-valur Cp/Cv għal k jista' jkun ħafna ogħla milli f'dan l-eżempju.

AKTAR minn 20%

Biex tagħti idea, it-tabella li ġejja turi r-rati tal-fluss ta 'orifiċju ta' 18-mm għal idrokarburi saturati oħra, ikkalkulati fiż-żewġ każijiet. Il-kalkoli saru b'develo appostaped softwer.

Fluwidu	P1 (bar)	T1 (°C)	q' (kg/h)	q (kg/h)	(q'/q) x 100
metanu	12	50	1472	1466	100.4
metanu	23	200	2314	2267	102.1
Propan	12	100	2261	2181	103.7
Hexane	12	178	3099	2740	113.1
Hexane	23	220	6519	5111	127.5
Heptane	12	215	3232	2821	114.4

Is-softwer ma jużax formuli [4] [5] iżda, li jibda mill-modifikat Redlich u Kwong ekwazzjoni tal-istat, tikkalkula l-valur tal-esponent isoentropiku bl-użu ta 'korrelazzjonijiet termodinamiċi.

L-importanza tal-esponent isoentropiku k għall-valvoli tas-sigurtà

k = esponent iżoentropiku

L - importanza ta ' k għall-valv tas-sigurtà

editjat minn Alessandro Ruzza

by Rentato Pintabona u, Panio Colacicco

Dan l-artikolu jagħti xi linji gwida biex jiġi stmat il-valur ta 'k għal gassijiet reali u
jenfasizza l-iżball billi jqis k ugwali għall-proporzjon ta' sħana speċifiċi Cp/Cv

Ħruġ iżoentropiku minn żennuna

q'= rata tal-fluss ikkalkulata b'k = Cp/Cv (20 °C, 1 atm)
q = rata tal-fluss ikkalkulata bi k = (Cp/Cv) • (Z/Zp)

Eżempju numeriku

147060

Formula li tapplika [1], li ġiet solvuta għall-kalkolu tar-rata tal-fluss, għandna valur tar-rata tal-fluss ta 'skarika ta' 147.060 kg / siegħa.

174848

Kieku minflok użajna l-valur ta’ Cp/Cv f’1 atm u 20 °C, kien ikollna k = 1,19 u mill-formula [1] rata ta' fluss ta' ħruġ ta' 174.848 kg / siegħa.

Dan kien iwassalna biex stmat iżżejjed l-iskariku kapaċità tal-valv tas-sigurtà minn madwar 19%

TWISSIJA:

L-iżball li jista 'jsir billi jiġi assenjat il-valur Cp/Cv għal k jista' jkun ħafna ogħla milli f'dan l-eżempju.

AKTAR minn 20%

Appendiċi A u B
derivazzjoni ta' formuli

Partner

L-importanza tal-esponent isoentropiku k għall-valvoli tas-sigurtà

k = esponent iżoentropiku

L - importanza ta ' k għall-valv tas-sigurtà

editjat minn Alessandro Ruzza

by Rentato Pintabona u, Panio Colacicco

Dan l-artikolu jagħti xi linji gwida biex jiġi stmat il-valur ta 'k għal gassijiet reali u jenfasizza l-iżball billi jqis k ugwali għall-proporzjon ta' sħana speċifiċi Cp/Cv

Ħruġ iżoentropiku minn żennuna

q'= rata tal-fluss ikkalkulata b'k = Cp/Cv (20 °C, 1 atm) q = rata tal-fluss ikkalkulata bi k = (Cp/Cv) • (Z/Zp)

Eżempju numeriku

147060

Formula li tapplika [1], li ġiet solvuta għall-kalkolu tar-rata tal-fluss, għandna valur tar-rata tal-fluss ta 'skarika ta' 147.060 kg / siegħa.

174848

Kieku minflok użajna l-valur ta’ Cp/Cv f’1 atm u 20 °C, kien ikollna k = 1,19 u mill-formula [1] rata ta' fluss ta' ħruġ ta' 174.848 kg / siegħa.

Dan kien iwassalna biex stmat iżżejjed l-iskariku kapaċità tal-valv tas-sigurtà minn madwar 19%

TWISSIJA:

L-iżball li jista 'jsir billi jiġi assenjat il-valur Cp/Cv għal k jista' jkun ħafna ogħla milli f'dan l-eżempju.

AKTAR minn 20%

Appendiċi A u B derivazzjoni ta' formuli

Rakkomandat For You

Valvoli tas-Sigurtà għall-Applikazzjonijiet tal-Idroġenu

X'inhu valv ta 'ħelsien tas-sigurtà?

Termini u definizzjonijiet

Partner

Dan l-artikolu jagħti xi linji gwida biex jiġi stmat il-valur ta 'k għal gassijiet reali u
jenfasizza l-iżball billi jqis k ugwali għall-proporzjon ta' sħana speċifiċi Cp/Cv

q'= rata tal-fluss ikkalkulata b'k = Cp/Cv (20 °C, 1 atm)
q = rata tal-fluss ikkalkulata bi k = (Cp/Cv) • (Z/Zp)

Appendiċi A u B
derivazzjoni ta' formuli