Asosiy mundarijaga

k = izoentropik ko'rsatkich

Muhimligi  k  xavfsizlik valfi uchun

Alessandro tomonidan tahrirlangan Ruzza 

Gazlar yoki bug'larni chiqarish uchun mo'ljallangan xavfsizlik klapanlarining o'lchamlari, lspesl "E" to'plamiga muvofiq, tushirish sharoitida izoentropik ko'rsatkichni bilishni talab qiladi.

Xavfsizlik klapanlarining o'lchamlari bo'yicha lspesl "E" to'plamining "E.1" bo'limini ehtiyotsizlik bilan qo'llash klapanlar va yorilish disklarining tushirish quvvatini ortiqcha baholashga olib kelishi mumkin.

Ushbu maqolada real gazlar uchun k qiymatini baholash uchun ba'zi ko'rsatmalar berilgan
k ni o'ziga xos issiqlik Cp/Cv nisbatiga teng hisobga olgan holda xatoni ta'kidlaydi

Oldini olish kerak bo'lgan birinchi va qo'pol xato bu "E" to'plamidagi formuladan gazlar yoki bug'lar uchun amal qiladigan vaziyatlarda foydalanishdir. ikki fazali tushirish suyuqlik va gaz/bug'ning hosil bo'lishi. Bunday hollarda, aslida, hisoblangan diametrlar, shubhasiz, haqiqiy ehtiyoj bilan solishtirganda kichikroq bo'ladi.
Ko'p hollarda sabab bo'lishi mumkin bo'lgan ikkinchi xato xavfsizlik tizimining past o'lchami, izoentropik ko'rsatkich k ga Cp/Cv nisbati qiymatini berishdir. Birinchi nuqta bir qator keyingi maqolalar mavzusi bo'lsa-da, bu erda biz izoentropik ko'rsatkichni hisoblash bo'yicha foydali maslahatlar berishni va aniq hollarda, yo'l qo'yilishi mumkin bo'lgan xato hajmini ko'rsatishni istaymiz.

Ko'krak orqali izoentropik chiqish

 

Formulasi [1] Bu "E" to'plamida, shuningdek, boshqa italyan tillarida qo'llaniladi [2] va xorijiy [3] standGazlar yoki bug'larni chiqarib yuborishi kerak bo'lgan xavfsizlik klapanlarini hisoblash uchun kritik sakrash sharoitida ko'krak orqali izoentropik oqimdir, bu ideal gaz uchun:

Formula lspesl to'plami "E"

qaerda expansiC koeffitsienti bo'yicha quyidagicha ifodalanadi:

expansiC koeffitsienti bo'yicha

bo'lish k izoentropik eksponentning ko'rsatkichiansitenglama bo'yicha: pxv^k=xarajat

SuyuqlikP1 (bar)T1 (°C)q' (kg/soat)q (kg/soat)(q'/q) x 100
Metan125014721466100.4
Metan2320023142267102.1
Propan1210022612181103.7
Geksan1217830992740113.1
Geksan2322065195111127.5
Geptan1221532322821114.4

q'= k = Cp/Cv (20 °C, 1 atm) bilan hisoblangan oqim tezligi
q = bilan hisoblangan oqim tezligi k = (Cp/Cv) • (Z/Zp)

Eksperimental koeffitsientni kiritish orqali k Xavfsizlik klapanining chiqishi, bu global miqyosda valfning haqiqiy chiqish ko'rsatkichlarini hisobga oladi, xavfsizlik koeffitsienti 0.9 va siqilish koeffitsienti Z1 Haqiqiy suyuqlik uchun biz "E" to'plamining formulasiga kelamiz:

(1) [1]

Izoentropik ko'rsatkich k quyidagicha ifodalanishi mumkin:

[2] [2]

Uchun ideal gazuchun P x V / R x T =1 , shuni ko'rsatadiki k doimiy bosim va hajmdagi o'ziga xos issiqliklar orasidagi Cp / Cv nisbatiga teng.

A uchun haqiqiy gaz, k quyidagicha ifodalanishi mumkin (B ilovasiga qarang):

[3] [3]

bu yerda Z Z= bilan aniqlangan siqilish koeffitsientiP x V / R x T va Zp - "hosil bo'lgan siqilish omili". Formulani qo'llashda [3], "E" to'plamiga ko'ra, Cp / Cv, Z va Zp qiymatlari P tushirish sharoitida baholanishi kerak.1 va T1.

Olingan siqilish omili Zp formulada aniqlanadi [4] quyidagilar:

[3.1]

Siqilish omili Z quyidagicha ifodalanishi mumkin:

[4][4]

va shunga o'xshash tarzda ifodalanishi mumkin:

[5][5]

bu yerda Z^0, Z^1, Zp^0, Zp^1 qiymatlari Pr va Tr funksiyasi sifatida A ilovada jadvalda keltirilgan.

In [4] va [5], Ō - Pitzerning aksentrik omili:

[10] [10]

Bu erda Pr^SAT - pasaytirilgan bug 'bosimi Tr=T/Tc=0,7 kamaytirilgan harorat qiymatiga mos keladi. Ilova A ba'zi suyuqliklarning Ō qiymatlarini ko'rsatadi. Z e Zp ni bevosita analitik holat tenglamasidan ham olish mumkin.

Raqamli misol

 

Raqamli misolga kelsak, biz quyidagi sharoitlarda xavfsizlik klapanining tushirish quvvatini hisoblashimiz kerak deylik:

Suyuqlikn-Butano
Jismoniy holathaddan tashqari qizib ketgan bug '
Molekulyar massaM58,119
Bosimni o'rnatingP19,78 bar
Haddan tashqari bosim10%
Suyuqlik haroratiT400 K
Chiqib ketish koeffitsienti0,9
Teshik diametriDo100 mm

chiqarish bosimi quyidagicha ifodalanadi:

n-butan uchun: Tc=425,18 K va Pc=37,96 bar, bizda ... bor:

va A ilovasidagi jadvallardan foydalangan holda bizda:

1 m^1/kg (0,01634 m^3/g-mol) ga teng bo'lgan bug'ning (P0,0009498, T3) o'ziga xos hajmini bilib, biz Z ni ham hisoblashimiz mumkin edi:

Doimiy bosim va hajmda, tushirish sharoitida o'ziga xos issiqliklarning nisbati hisobga olingan holda (P1, T1), 1,36 ga teng, formuladan [3] bizda ... bor:

147060

Formulani qo'llash [1], oqim tezligini hisoblash bilan

Formulani qo'llash [1], bu oqim tezligini hisoblash uchun hal qilindi, bizda tushirish oqim tezligi qiymati mavjud 147.060 kg / soat.

174848

1 atm va 1 °C da Cp/Cv qiymatidan foydalangan holda [20] formulasini qo'llash

Agar biz uning o'rniga 1 atm va 20 °C da Cp/Cv qiymatini ishlatganimizda, bizda shunday bo'lar edi. k = 1,19 va formuladan [1] tushirish oqimi tezligi 174.848 kg / soat.

Bu bizni olib kelgan bo'lardi tushirishni ortiqcha baholang atrofida xavfsizlik klapanining sig'imi 19%

OGOHLANTIRISH:

Cp/Cv qiymatini k ga belgilash orqali yo'l qo'yilishi mumkin bo'lgan xato bu misoldagidan ancha yuqori bo'lishi mumkin.

20% ORQI

Tasavvur qilish uchun quyidagi jadvalda ikkita holatda hisoblangan boshqa to'yingan uglevodorodlar uchun 18 mm teshikning oqim tezligi ko'rsatilgan. Hisob-kitoblar maxsus ishlab chiqilganped Dasturiy ta'minot.

SuyuqlikP1 (bar)T1 (°C)q' (kg/soat)q (kg/soat)(q'/q) x 100
Metan125014721466100.4
Metan2320023142267102.1
Propan1210022612181103.7
Geksan1217830992740113.1
Geksan2322065195111127.5
Geptan1221532322821114.4

Dastur formulalardan foydalanmaydi [4] [5] lekin, o'zgartirilgan boshlab Redlich va Kvong holat tenglamasi, termodinamik korrelyatsiyalar yordamida izoentropik ko'rsatkich qiymatini hisoblaydi.

A va B ilovalari
formulalarni hosil qilish

BESA da hozir bo'ladi IVS - IVS Industrial Valve Summit 2024