Lorsqu'un gazoduc sous pression est rapidement dépressurisé (c'est-à-dire que le gaz est autorisé à s'écouler rapidement à travers une vanne ouverte vers l'atmosphère), un effet thermodynamique provoque le refroidissement du gaz. C'est ce qu'on appelle un processus d'étranglement ou l'effet Joule-Thomson. La perte de chaleur est fonction de la détente du gaz d'une pression élevée à une pression plus basse et est de nature adiabatique (aucune chaleur n'est échangée).
Déterminez le gaz comprimé dans le pipeline. Par exemple, supposons que le gaz carbonique se trouve dans un pipeline à une pression de 294 livres par pouce carré (psi) et à une température de 212 degrés Fahrenheit. Dans ces conditions, le coefficient Joule-Thomson est de 0,6375.
Réorganisez le calcul des pertes de chaleur pour isoler la température finale. L'équation de Joule-Thomson est μ = (T1 - T2) / (P1 - P2) où est le coefficient de Joule-Thomson, T1 est la température initiale, T2 est la température finale, P1 est la pression initiale et P2 est la finale pression. Le réarrangement donne -μ x (P1 - P2) + T1 = T2. Supposons que la pression finale est de 50 psi.
Calculez la température finale et la perte de chaleur dans le système. Cela se fait en insérant les valeurs telles que -0,6375 x (294 - 50) + 212 = T2, ce qui correspond à T2 = 56,45. Par conséquent, la perte de chaleur pendant la dépressurisation est de 212 à 56,45 ou environ 155 degrés Fahrenheit.
Les références
- McMaster Carr: calculs chimiques
- « Manuel de l'ingénieur chimiste de Perry »; effet Joule-Thomson; Robert Perry; 1984
A propos de l'auteur
Brian Baer écrit depuis 1982. Son travail a été publié sur des sites Web tels que eHow, où il se spécialise dans les domaines de la technologie, de la gestion et des affaires. Baer est titulaire d'un baccalauréat ès sciences en génie chimique de l'Université de l'Arkansas et d'une maîtrise en administration des affaires de l'Université de l'Alabama, Huntsville.
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