Keď je plynovod pod tlakom rýchlo odtlakovaný (t.j. plyn sa nechá rýchlo prúdiť cez otvorený ventil do atmosféry), termodynamický efekt spôsobí ochladenie plynu. Toto sa nazýva škrtiaci proces alebo Joule-Thomsonov efekt. Strata tepla je funkciou expanzie plynu z vysokého tlaku na nižší tlak a je adiabatickej povahy (nedochádza k výmene tepla).
Určte plyn, ktorý je stlačený v potrubí. Napríklad predpokladajme, že plynný oxid uhličitý je v potrubí pri tlaku 294 libier na štvorcový palec (psi) a teplote 212 stupňov Fahrenheita. Za týchto podmienok je Joule-Thomsonov koeficient 0,6375.
Znovu usporiadajte výpočet tepelných strát, aby ste izolovali konečnú teplotu. Joule-Thomsonova rovnica je μ = (T1 - T2) / (P1 - P2), kde μ je Joule-Thomsonov koeficient, T1 je počiatočná teplota, T2 je konečná teplota, P1 je počiatočný tlak a P2 je konečná teplota tlak. Výnosy preusporiadania - μ x (P1 - P2) + T1 = T2. Predpokladajme, že konečný tlak je 50 psi.
Vypočítajte konečnú teplotu a tepelné straty v systéme. To sa deje pripojením hodnôt ako -0,6375 x (294 - 50) + 212 = T2, čo sa počíta ako T2 = 56,45. Preto sú tepelné straty počas odtlakovania 212 - 56,45 alebo približne 155 stupňov Fahrenheita.
Referencie
- McMaster Carr: Chemické výpočty
- „Príručka chemického inžiniera Perryho“; Joule-Thomsonov efekt; Robert Perry; 1984
O autorovi
Brian Baer píše od roku 1982. Jeho práca sa objavila na webových stránkach ako eHow, kde sa špecializuje na technológie, manažment a obchodné témy. Baer získal titul bakalára prírodných vied v odbore chemického inžinierstva na univerzite v Arkansase a titul Master of Business Administration na univerzite v Alabame v Huntsville.
Fotoúvery
Photos.com/Photos.com/Getty Images