science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe warmteverlies te berekenen tijdens drukontlading in de pijpleiding

Wanneer een gasleiding onder druk snel van druk wordt ontladen (d.w.z. het gas laat men snel door een open klep naar de atmosfeer stromen), zorgt een thermodynamisch effect ervoor dat het gas afkoelt. Dit wordt een throttling-proces of het Joule-Thomson-effect genoemd. Het warmteverlies is een functie van de expansie van het gas van een hoge druk naar een lagere druk en is adiabatisch van aard (er wordt geen warmte uitgewisseld).

Bepaal het gas dat in de pijpleiding is gecomprimeerd. Neem bijvoorbeeld aan dat kooldioxidegas zich in een pijpleiding bevindt met een druk van 294 pond per vierkante inch (psi) en een temperatuur van 212 graden Fahrenheit. Onder deze omstandigheden is de Joule-Thomson-coëfficiënt 0,6375.

Herschat de berekening van het warmteverlies om de eindtemperatuur te isoleren. De Joule-Thomson-vergelijking is μ = (T1 - T2) /(P1 - P2) waarbij μ de Joule-Thomson-coëfficiënt is, T1 de begintemperatuur, T2 de eindtemperatuur, P1 de begindruk en P2 de finale temperatuur. druk. De opbrengsten opnieuw rangschikken -μ x (P1 - P2) + T1 = T2. Stel dat de einddruk 50 psi is.

Bereken de uiteindelijke temperatuur en warmteverlies in het systeem. Dit wordt gedaan door de waarden in te voegen als -0.6375 x (294 - 50) + 212 = T2, die T2 = 56,45 berekent. Daarom is het warmteverlies tijdens de drukverlaging 212 - 56,45 of ongeveer 155 graden Fahrenheit