k = kipeo cha isoentropiki

Umuhimu wa k kwa valve ya usalama

imehaririwa na Alessandro Ruzza

by Rentato Pintabona na Panio Colacicco

Upimaji wa vali za usalama zilizoundwa ili kutoa gesi au mivuke, kulingana na Mkusanyiko wa lspesl "E", unahitaji ujuzi wa kipeo cha isoentropiki k katika hali ya kutokwa.

Utumiaji usiojali wa Mkusanyiko wa lspesl sura ya "E" "E.1", kuhusu ukubwa wa vali za usalama, inaweza kusababisha kukadiria kupita kiasi kwa uwezo wa kutokwa kwa vali na diski za kupasuka.

Nakala hii inatoa miongozo kadhaa ya kukadiria thamani ya k kwa gesi halisi na
huangazia kosa kwa kuzingatia k sawa na uwiano wa vijoto mahususi Cp/Cv

Kosa la kwanza na kuu la kuepukwa ni kutumia fomula katika Mkusanyiko 'E', halali kwa gesi au mivuke, katika hali ambapo kutokwa kwa awamu mbili ya kioevu na gesi / mvuke hufanyika. Katika hali hiyo, kwa kweli, kipenyo kilichohesabiwa bila shaka kitapungua ikilinganishwa na haja halisi.

Hitilafu ya pili, ambayo katika hali nyingi inaweza kusababisha kupungua kwa mfumo wa usalama, ni kutoa kipeo cha isoentropiki k thamani ya uwiano wa Cp/Cv. Ingawa jambo la kwanza litakuwa somo la mfululizo wa makala zinazofuata, hapa tungependa kutoa vidokezo muhimu vya kuhesabu kielelezo cha isoentropiki na kuonyesha, katika hali halisi, ukubwa wa kosa ambalo linaweza kufanywa.

Utokaji wa isoentropiki kupitia pua

Fomu [1] ambayo inatumika katika mkusanyiko "E", na vile vile katika Kiitaliano kingine [2] na kigeni [3] standards, kwa hesabu ya vali za usalama ambazo lazima zitoe gesi au mvuke, ni ile ya nje ya isoentropic kupitia pua chini ya hali mbaya ya kuruka, ambayo kwa gesi bora ni:

wapi expansijuu ya mgawo C imetolewa na:

kuwa k kipeo cha exp ya isoentropikiansikwenye equation:

Fluid	P1 (bar)	T1 (°C)	q' (kg/h)	q (kg/h)	(q'/q) x 100
Methane	12	50	1472	1466	100.4
Methane	23	200	2314	2267	102.1
Propane	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'= kiwango cha mtiririko kinachokokotolewa na k = Cp/Cv (20 °C, atm 1)
q = kiwango cha mtiririko kinachohesabiwa na k = (Cp/Cv) • (Z/Zp)

Kwa kutambulisha mgawo wa majaribio k ya utiririshaji wa vali ya usalama, ambayo huzingatia kimataifa utendaji halisi wa mtiririko wa vali, mgawo wa usalama wa 0.9 na kipengele cha kubana Z.₁ kwa giligili halisi, tunafika kwenye uundaji wa mkusanyiko "E":

(1) [1]

Kipeo cha isoentropiki k inaweza kuelezwa kama:

[2]

Kwa gesi bora, ambayo P x V / R x T =1 , inadhihirishwa kuwa k ni sawa na uwiano wa Cp/Cv kati ya joto mahususi kwa shinikizo la mara kwa mara na kiasi.

Kwa gesi halisi, k inaweza kuonyeshwa (tazama Kiambatisho B) na:

[3]

ambapo Z ni kigezo cha kubana kinachofafanuliwa na Z=P x V / R x T na Zp ni "sababu ya kubana inayotokana". Wakati wa kutumia formula [3], kulingana na mkusanyiko "E", thamani za Cp/Cv, Z na Zp lazima zitathminiwe katika hali ya kutokwa P.₁ na T₁.

Kipengele cha mgandamizo kinachotokana na Zp kinafafanuliwa katika fomula [4] kama:

Sababu ya kubana Z inaweza kuonyeshwa kama:

[4]

na vile vile, inaweza kuonyeshwa kama:

[5]

ambapo thamani za Z^0, Z^1, Zp^0, Zp^1 zimeorodheshwa katika Kiambatisho A kama chaguo la kukokotoa la Pr na Tr.

In [4] na [5], Ω ni kipengele cha acentric cha Pitzer kinachofafanuliwa na:

[10]

Ambapo Pr^SAT ni shinikizo la mvuke lililopunguzwa linalolingana na thamani iliyopunguzwa ya halijoto Tr=T/Tc=0,7. Kiambatisho A kinaonyesha thamani za Ω za baadhi ya vimiminika. Z e Zp pia inaweza kutolewa moja kwa moja kutoka kwa mlinganyo wa uchanganuzi wa hali.

Mfano wa nambari

Tukigeukia mfano wa nambari, tuseme tunahitaji kuhesabu uwezo wa kutokwa kwa valve ya usalama chini ya masharti yafuatayo:

Fluid		n-Butano
Hali ya kimwili		mvuke yenye joto kali
Masi molekuli	M	58,119
Weka shinikizo	P	19,78 bar
Kuzidhirisha		10%
Joto la maji	T	400 K
Mgawo wa Efflux		0,9
Kipenyo cha orifice	Do	100 mm

shinikizo la kutokwa hutolewa na:

kuwa kwa n-Butane: Tc=425,18 K na Pc=37,96 bar, tuna:

na kwa kutumia majedwali katika Kiambatisho A, tunayo:

Kujua ujazo maalum wa mvuke katika hali ya kutokwa (P1, T1) sawa na 0,01634 m^3/kg (0,0009498 m^3/g-mole), tunaweza pia kukokotoa Z kutoka:

Kwa kuzingatia uwiano wa joto maalum kwa shinikizo la mara kwa mara na kiasi, katika hali ya kutokwa (P₁, T₁), sawa na 1,36, kutoka kwa fomula [3] tuna:

147060

Kutumia fomula [1], kwa kukokotoa kiwango cha mtiririko

Utumiaji wa fomula [1], ambayo ilitatuliwa kwa hesabu ya kiwango cha mtiririko, tuna thamani ya kiwango cha mtiririko wa kutokwa 147.060 kilo / h.

174848

Kuweka fomula [1], kwa kutumia thamani ya Cp/Cv katika atm 1 na 20 °C

Ikiwa badala yake tungetumia thamani ya Cp/Cv kwa 1 atm na 20 °C, tungekuwa na k = 1,19 na kutoka kwa formula [1] kiwango cha mtiririko wa kutokwa 174.848 kilo / h.

Hii ingetuongoza overestimate kutokwa uwezo wa valve ya usalama kwa pande zote 19%

WARNING:

Hitilafu inayoweza kufanywa kwa kugawa thamani Cp/Cv kwa k inaweza kuwa kubwa zaidi kuliko katika mfano huu.

ZAIDI YA 20%

Ili kutoa wazo, jedwali lifuatalo linaonyesha viwango vya mtiririko wa shimo la milimita 18 kwa hidrokaboni zingine zilizojaa, zilizokokotolewa katika visa viwili. Mahesabu yalifanywa na develo maalumped programu.

Fluid	P1 (bar)	T1 (°C)	q' (kg/h)	q (kg/h)	(q'/q) x 100
Methane	12	50	1472	1466	100.4
Methane	23	200	2314	2267	102.1
Propane	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

Programu haitumii fomula [4] [5] lakini, kuanzia iliyorekebishwa Redlich na Kwong mlinganyo wa serikali, hukokotoa thamani ya kipeo cha isoentropiki kwa kutumia uunganisho wa halijoto.

Umuhimu wa kipeo cha isoentropiki k kwa vali za usalama

k = kipeo cha isoentropiki

Umuhimu wa k kwa valve ya usalama

imehaririwa na Alessandro Ruzza

by Rentato Pintabona na Panio Colacicco

Nakala hii inatoa miongozo kadhaa ya kukadiria thamani ya k kwa gesi halisi na
huangazia kosa kwa kuzingatia k sawa na uwiano wa vijoto mahususi Cp/Cv

Utokaji wa isoentropiki kupitia pua

q'= kiwango cha mtiririko kinachokokotolewa na k = Cp/Cv (20 °C, atm 1)
q = kiwango cha mtiririko kinachohesabiwa na k = (Cp/Cv) • (Z/Zp)

Mfano wa nambari

147060

Utumiaji wa fomula [1], ambayo ilitatuliwa kwa hesabu ya kiwango cha mtiririko, tuna thamani ya kiwango cha mtiririko wa kutokwa 147.060 kilo / h.

174848

Ikiwa badala yake tungetumia thamani ya Cp/Cv kwa 1 atm na 20 °C, tungekuwa na k = 1,19 na kutoka kwa formula [1] kiwango cha mtiririko wa kutokwa 174.848 kilo / h.

Hii ingetuongoza overestimate kutokwa uwezo wa valve ya usalama kwa pande zote 19%

WARNING:

Hitilafu inayoweza kufanywa kwa kugawa thamani Cp/Cv kwa k inaweza kuwa kubwa zaidi kuliko katika mfano huu.

ZAIDI YA 20%

Kiambatisho A na B
kupatikana kwa fomula

Partner

Umuhimu wa kipeo cha isoentropiki k kwa vali za usalama

k = kipeo cha isoentropiki

Umuhimu wa k kwa valve ya usalama

imehaririwa na Alessandro Ruzza

by Rentato Pintabona na Panio Colacicco

Nakala hii inatoa miongozo kadhaa ya kukadiria thamani ya k kwa gesi halisi na huangazia kosa kwa kuzingatia k sawa na uwiano wa vijoto mahususi Cp/Cv

Utokaji wa isoentropiki kupitia pua

q'= kiwango cha mtiririko kinachokokotolewa na k = Cp/Cv (20 °C, atm 1) q = kiwango cha mtiririko kinachohesabiwa na k = (Cp/Cv) • (Z/Zp)

Mfano wa nambari

147060

Utumiaji wa fomula [1], ambayo ilitatuliwa kwa hesabu ya kiwango cha mtiririko, tuna thamani ya kiwango cha mtiririko wa kutokwa 147.060 kilo / h.

174848

Ikiwa badala yake tungetumia thamani ya Cp/Cv kwa 1 atm na 20 °C, tungekuwa na k = 1,19 na kutoka kwa formula [1] kiwango cha mtiririko wa kutokwa 174.848 kilo / h.

Hii ingetuongoza overestimate kutokwa uwezo wa valve ya usalama kwa pande zote 19%

WARNING:

Hitilafu inayoweza kufanywa kwa kugawa thamani Cp/Cv kwa k inaweza kuwa kubwa zaidi kuliko katika mfano huu.

ZAIDI YA 20%

Kiambatisho A na B kupatikana kwa fomula

Ilipendekezwa Kwa Wewe

Vali za Usalama kwa Matumizi ya Hidrojeni

Valve ya usalama ni nini?

Masharti na ufafanuzi

Partner

Nakala hii inatoa miongozo kadhaa ya kukadiria thamani ya k kwa gesi halisi na
huangazia kosa kwa kuzingatia k sawa na uwiano wa vijoto mahususi Cp/Cv

q'= kiwango cha mtiririko kinachokokotolewa na k = Cp/Cv (20 °C, atm 1)
q = kiwango cha mtiririko kinachohesabiwa na k = (Cp/Cv) • (Z/Zp)

Kiambatisho A na B
kupatikana kwa fomula