Amikor a nyomás alatt lévő gázvezeték nyomásmentesítése gyorsan megtörténik (vagyis hagyják, hogy a gáz egy nyitott szelepen keresztül gyorsan áramoljon a légkörbe), akkor egy termodinamikai hatás a gáz lehűlését eredményezi. Ezt fojtási folyamatnak vagy Joule-Thomson-effektusnak nevezzük. A hőveszteség a gáz nagy nyomástól alacsonyabb nyomásig történő terjeszkedésének függvénye, és adiabatikus jellegű (hőcsere nem történik).
Határozza meg a csővezetékben összenyomott gázt. Tegyük fel például, hogy a szén-dioxid-gáz egy csővezetékben 294 font / négyzet hüvelyk (psi) nyomáson és 212 Fahrenheit fok hőmérsékleten van. Ilyen körülmények között a Joule-Thomson együttható 0,6375.
Átrendezze a hőveszteség számítását a végső hőmérséklet elkülönítésére. A Joule-Thomson egyenlet μ = (T1 - T2) / (P1 - P2), ahol μ a Joule-Thomson együttható, T1 a kezdeti hőmérséklet, T2 a végső hőmérséklet, P1 a kezdeti nyomás és P2 a végső hőmérséklet nyomás. A hozamok átrendezése -μ x (P1 - P2) + T1 = T2. Tegyük fel, hogy a végső nyomás 50 psi.
Számítsa ki a rendszer végső hőmérsékletét és hőveszteségét. Ez úgy történik, hogy a -0,6375 x (294 - 50) + 212 = T2 értékeket csatlakoztatja, amelyek számításai szerint T2 = 56,45. Ezért a hőveszteség a nyomásmentesítés során 212 - 56,45 vagy körülbelül 155 Fahrenheit fok.
Hivatkozások
- McMaster Carr: Kémiai számítások
- „Perry vegyészmérnök kézikönyve”; Joule-Thomson-effektus; Robert Perry; 1984
A szerzőről
Brian Baer 1982 óta ír. Munkája olyan internetes oldalakon jelent meg, mint az eHow, ahol technológiai, menedzsment és üzleti témákkal foglalkozik. Baer vegyészmérnöki diplomával rendelkezik az Arkansasi Egyetemen, és a Huntsville-i Alabamai Egyetemen gazdálkodási diplomával rendelkezik.
Fotók
Photos.com/Photos.com/Getty Images