加圧ガスパイプラインが急速に減圧されると（つまり、ガスが開いたバルブを通って大気に急速に流れることができるようになると）、熱力学的効果によってガスが冷却されます。 これは、スロットルプロセスまたはジュールトムソン効果と呼ばれます。 熱の損失は、高圧から低圧へのガスの膨張の関数であり、本質的に断熱的です（熱は交換されません）。
パイプラインで圧縮されているガスを特定します。 たとえば、二酸化炭素ガスがパイプライン内にあり、圧力が294ポンド/平方インチ（psi）、温度が華氏212度であるとします。 これらの条件では、ジュールトムソン係数は0.6375です。
熱損失の計算を再調整して、最終温度を分離します。 ジュールトムソン方程式はμ=（T1-T2）/（P1-P2）です。ここで、μはジュールトムソン係数、T1は 初期温度、T2は最終温度、P1は初期圧力、P2は最終温度です。 圧力。 再配置すると、-μx（P1-P2）+ T1 = T2が得られます。 最終圧力が50psiであると仮定します。
システムの最終的な温度と熱損失を計算します。 これは、値を-0.6375 x（294-50）+ 212 = T2としてプラグインすることによって実行され、T2 = 56.45と計算されます。 したがって、減圧中の熱損失は華氏212〜56.45度または華氏約155度です。
参考文献
- McMaster Carr：化学計算
- 「ペリーの化学エンジニアのハンドブック」; ジュールトムソン効果; ロバートペリー; 1984
著者について
ブライアンベアは1982年から執筆を続けています。 彼の作品は、eHowなどのWebサイトに掲載されており、テクノロジー、管理、ビジネスのトピックを専門としています。 Baerは、アーカンソー大学で化学工学の理学士号を取得し、アラバマ大学ハンツビル校で経営学修士号を取得しています。
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