가압 된 가스 파이프 라인이 빠르게 감압되면 (즉, 가스가 열린 밸브를 통해 대기로 빠르게 흐르도록 허용됨) 열역학적 효과로 인해 가스가 냉각됩니다. 이를 스로틀 링 프로세스 또는 줄-톰슨 효과라고합니다. 열 손실은 가스가 고압에서 저압으로 팽창하는 기능이며 본질적으로 단열 적입니다 (열이 교환되지 않음).
파이프 라인에서 압축 된 가스를 확인합니다. 예를 들어 이산화탄소 가스가 평방 인치당 294 파운드 (psi)의 압력과 화씨 212 도의 온도에서 파이프 라인에 있다고 가정합니다. 이러한 조건에서 Joule-Thomson 계수는 0.6375입니다.
열 손실 계산을 재정렬하여 최종 온도를 분리합니다. 줄-톰슨 방정식은 μ = (T1-T2) / (P1-P2)입니다. 여기서 μ는 줄-톰슨 계수이고 T1은 초기 온도, T2는 최종 온도, P1은 초기 압력, P2는 최종 온도 압력. 재 배열 수율 -μ x (P1-P2) + T1 = T2. 최종 압력이 50psi라고 가정합니다.
시스템의 최종 온도와 열 손실을 계산합니다. 값을 -0.6375 x (294-50) + 212 = T2로 연결하면 T2 = 56.45로 계산됩니다. 따라서 감압 중 열 손실은 212-56.45 또는 화씨 약 155 도입니다.
참고 문헌
- McMaster Carr: 화학 계산
- “Perry의 화학 엔지니어 핸드북”; 줄-톰슨 효과; 로버트 페리; 1984
저자 정보
Brian Baer는 1982 년부터 글을 쓰고 있습니다. 그의 작업은 기술, 관리 및 비즈니스 주제를 전문으로하는 eHow와 같은 웹 사이트에 게재되었습니다. Baer는 University of Arkansas에서 화학 공학 학사 학위를 받았으며 University of Alabama, Huntsville에서 경영학 석사 학위를 받았습니다.
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