k = izoentropik üs
Önemi k emniyet valfi için
kaydeden Alessandro Ruzza
Gazları veya buharları tahliye etmek için tasarlanan emniyet valflerinin lspesl Koleksiyonu “E”ye göre boyutlandırılması, tahliye koşullarında izoentropik üs k hakkında bilgi gerektirir.
Emniyet valflerinin boyutlandırılmasıyla ilgili olarak lspesl Collection “E” bölüm “E.1”'in dikkatsizce uygulanması, valflerin ve patlama disklerinin tahliye kapasitesinin fazla tahmin edilmesine yol açabilir.
Bu makale, gerçek gazlar için k değerini tahmin etmek için bazı yönergeler verir ve
k'yi özgül ısıların Cp/Cv oranına eşit kabul ederek hatayı vurgular
Bir memeden izoentropik çıkış
Formül [1] “E” koleksiyonunda ve diğer İtalyanca'da kullanılan [2] ve yabancı [3] standGazları veya buharları tahliye etmesi gereken emniyet valflerinin hesaplanması için ards, ideal bir gaz için olan kritik sıçrama koşulları altında bir memeden izoentropik çıkışınkidir:
deneyim neredeansiC katsayısına göre şu şekilde verilir:
olmak k izoentropik exp üssüansidenklemde: 
| Akışkan | P1 (bar) | T1 (°C) | q' (kg/saat) | q (kg/saat) | (q'/q) x 100 |
|---|---|---|---|---|---|
| Metan | 12 | 50 | 1472 | 1466 | 100.4 |
| Metan | 23 | 200 | 2314 | 2267 | 102.1 |
| Propan | 12 | 100 | 2261 | 2181 | 103.7 |
| hekzan | 12 | 178 | 3099 | 2740 | 113.1 |
| hekzan | 23 | 220 | 6519 | 5111 | 127.5 |
| heptan | 12 | 215 | 3232 | 2821 | 114.4 |
q'= k = Cp/Cv (20 °C, 1 atm) ile hesaplanan akış hızı
q = ile hesaplanan akış hızı k = (Cp/Cv) • (Z/Zp)
Deneysel katsayının tanıtılmasıyla k küresel olarak valfin gerçek çıkış performansını dikkate alan emniyet valfi çıkışının, 0.9'luk bir güvenlik katsayısı ve sıkıştırılabilirlik faktörü Z1 gerçek sıvı için “E” koleksiyonunun formülasyonuna ulaşıyoruz:
izoentropik üs k şu şekilde ifade edilebilir:
![[2]](https://i0.wp.com/www.besa.it/wp-content/uploads/2022/06/Schermata-2022-06-30-alle-15.39.24.png?ssl=1)
Bir ... için Ideal gaz, hangisi için P x D / R x T =1 , kanıtlanmıştır ki k sabit basınç ve hacimde özgül ısılar arasındaki Cp/Cv oranına eşittir.
bir için gerçek gaz, k şu şekilde ifade edilebilir (bkz. Ek B):
![[3]](https://i0.wp.com/www.besa.it/wp-content/uploads/2022/07/Schermata-2022-06-30-alle-15.39.46.png?ssl=1)
burada Z, Z= ile tanımlanan sıkıştırılabilirlik faktörüdürP x V / Sağ x T ve Zp "türetilmiş sıkıştırılabilirlik faktörüdür". Formülü uygularken [3], “E” koleksiyonuna göre, Cp/Cv, Z ve Zp değerleri P deşarj koşullarında değerlendirilmelidir.1 ve T1.
Türetilmiş sıkıştırılabilirlik faktörü Zp, formülde tanımlanır [4] olarak:
![[3.1]](https://i0.wp.com/www.besa.it/wp-content/uploads/2022/07/Schermata-2022-06-30-alle-15.40.20.png?ssl=1)
Sıkıştırılabilirlik faktörü Z şu şekilde ifade edilebilir:
![[4]](https://i0.wp.com/www.besa.it/wp-content/uploads/2022/07/Schermata-2022-06-30-alle-15.40.29.png?ssl=1){kind=small}
ve benzer şekilde şu şekilde ifade edilebilir:
![[5]](https://i0.wp.com/www.besa.it/wp-content/uploads/2022/07/Schermata-2022-06-30-alle-15.40.36.png?ssl=1){kind=small}
burada Z^0, Z^1, Zp^0, Zp^1 değerleri, Pr ve Tr'nin bir fonksiyonu olarak Ek A'da tablolanmıştır.
In [4] ve [5], Ω şu şekilde tanımlanan Pitzer'in asentrik faktörüdür:
![[10]](https://i0.wp.com/www.besa.it/wp-content/uploads/2022/07/Schermata-2022-06-30-alle-15.40.44.png?ssl=1){kind=small}
Burada Pr^SAT, Tr=T/Tc=0,7 indirgenmiş sıcaklık değerine karşılık gelen indirgenmiş buhar basıncıdır. Ek A, bazı sıvıların Ω değerlerini göstermektedir. Z e Zp ayrıca doğrudan bir analitik durum denkleminden de türetilebilir.
sayısal bir örnek
Sayısal bir örneğe dönersek, aşağıdaki koşullar altında bir emniyet valfinin boşaltma kapasitesini hesaplamamız gerektiğini varsayalım:
| Akışkan | n-Bütan | |
| Fiziksel durum | aşırı ısıtılmış buhar | |
| Moleküler kütle | M | 58,119 |
| Basıncı ayarla | P | 19,78 bar |
| aşırı basınç | %10 | |
| sıvı sıcaklığı | T | 400 K |
| akış katsayısı | 0,9 | |
| orifis çapı | Do | 100 mm |
boşaltma basıncı şu şekilde verilir:
n-Bütan için: Tc=425,18 K ve Pc=37,96 bar, sahibiz:
ve Ek A'daki tabloları kullanarak şunları elde ederiz:
1 m^1/kg'a (0,01634 m^3/g-mol) eşit deşarj koşullarında (P0,0009498, T3) buharın özgül hacmini bilerek, Z'yi aşağıdakilerden de hesaplayabilirdik:
Sabit basınç ve hacimdeki özgül ısıların oranı göz önüne alındığında, deşarj koşullarında (P1, T1), formülden 1,36'ya eşit [3] biz var:
147060
Formül uygulama [1]akış hızının hesaplanması için çözülen bir deşarj akış hızı değerine sahibiz. 147.060 kg / saat.
174848
Bunun yerine 1 atm ve 20 °C'de Cp/Cv değerini kullansaydık, k = 1,19 ve formülden [1] bir deşarj akış hızı 174.848 kg / saat.
Bu bizi deşarjı abartmak yaklaşık olarak emniyet valfinin kapasitesi %19
UYARI:
Cp/Cv değeri k'ye atanarak yapılabilecek hata bu örnektekinden çok daha fazla olabilir.
%20'DEN FAZLA
Bir fikir vermek için, aşağıdaki tablo iki durumda hesaplanan diğer doymuş hidrokarbonlar için 18 mm'lik bir deliğin akış hızlarını göstermektedir. Hesaplamalar özel olarak develo ile yapılmıştır.ped yazılım.
| Akışkan | P1 (bar) | T1 (°C) | q' (kg/saat) | q (kg/saat) | (q'/q) x 100 |
|---|---|---|---|---|---|
| Metan | 12 | 50 | 1472 | 1466 | 100.4 |
| Metan | 23 | 200 | 2314 | 2267 | 102.1 |
| Propan | 12 | 100 | 2261 | 2181 | 103.7 |
| hekzan | 12 | 178 | 3099 | 2740 | 113.1 |
| hekzan | 23 | 220 | 6519 | 5111 | 127.5 |
| heptan | 12 | 215 | 3232 | 2821 | 114.4 |
Yazılım formül kullanmaz [4] [5] ancak, değiştirilmiş olandan başlayarak Redlich ve Kwong durum denklemi, termodinamik korelasyonları kullanarak izoentropik üssün değerini hesaplar.
