Характеристики технологического процесса. Основы расчета

Характеристики технологического процесса. Основы расчета
Количество просмотров - 2181 (ссылка на эту тему)

Yps

Участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #1 : 18 Октября 2018 года, 09:28
(ссылка на это сообщение)

Коллеги, помогите, пожалуйста, с расчетом. Задача - определить температуру газа (азота) при изменении давления в аппарате со 100 атм до 10 при отводе рабочей среды из аппарата.
Ну, или направьте, пожалуйста, где поискать типовой пример. Спасибо заранее)

Инженер (Оренбург, Россия)

Денс

Участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #2 : 18 Октября 2018 года, 11:48
(ссылка на это сообщение)

Aspen Hysys или Pro II вам поможет в этом

Yps

Участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #3 : 18 Октября 2018 года, 11:52
(ссылка на это сообщение)

К сожалению, я не владею этими программами. Мне бы просто по формулам посчитать.

Инженер (Оренбург, Россия)

Foxson

Активный участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #4 : 18 Октября 2018 года, 13:19
(ссылка на это сообщение)

Зако́н Гей-Люсса́ка: конечный объём - весь объём газгольдера, первоначальный - часть объёма газгольдера (по доле массы или молей оставшегося в газгольдере газа). Правда при истечении (опорожнении) газ из газгольдера будет понижать свою температуру и возможно будет какой то теплообмен с газом, оставшимся в газгольдере. тут рассчитать сложно.

Монтажник (Челябинск, Россия)

Dinosaur

Активный участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #5 : 18 Октября 2018 года, 18:27
(ссылка на это сообщение)

Цитата: Foxson от 18 Октября 2018 года, 13:19

Да, нестационарный процесс будет - по мере стравливания давления теплообмен с окружающей средой будет усиливаться. Но можно решить путем постепенного дробления процесса на стадии (ступени снижения давления), посчитать отдельные стадии и просуммировать. Когда два последовательных расчета по стадиям дадут приемлемую точность, расчет прекратить.
А можно просто посчитать по газовым законам, приняв теплообмен со средой за 0. В зависимости от решаемых задач и такой способ пойдет

? (Уфа, Россия)

Foxson

Активный участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #6 : 18 Октября 2018 года, 22:08
(ссылка на это сообщение)

Цитата: Dinosaur от 18 Октября 2018 года, 18:27

А можно просто посчитать по газовым законам, приняв теплообмен со средой за 0

Да только так и можно посчитать, и это будет достаточно (с точностью достаточной для технических расчётов). Потому как если считать "в граммах" слишком много не определённостей для составления системы диф уравнений 2-го, 3-го порядка. тем более, что аналитически эту систему не решить, а заниматься моделированием процесса наверное не рационально

так, что гей Люссак вам в помощь. Но не забывайте про метод итераций (последовательных приближений) - при определении доли (массы, количества молей) вам придётся задаться температурой газа и в процессе итераций её корректировать. Али нонче этот метод не в почёте в ваших университетах? Так то это задача для первого семестра по предмету начала теплотехники, прям из задачника Краснощёков-Сукомел.

Монтажник (Челябинск, Россия)

Ацетон

Активный участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #7 : 19 Октября 2018 года, 15:35
(ссылка на это сообщение)

Я несколько лет назад считал в Маткаде динамику параметров (Р, Т, Rho) метана в емкости при сбросе давления, условия в емкости принимал адиабатические. При желании можно дополнить систему уравнений уравнением теплообмена. Сообщите свою почту я Вам скину Маткад файл и исходный текс с результатами. Свои данные подставите и получите результат.

Ведущий инженер (Москва, Россия)

Legio Mortis

Активный участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #8 : 19 Октября 2018 года, 19:44
(ссылка на это сообщение)

Цитата: Ацетон от 19 Октября 2018 года, 15:35

Если не сложно, лучше выложите тут, думаю многим полезно будет.

Инженер-технолог (Киев, Украина)

Foxson

Активный участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #9 : 20 Октября 2018 года, 11:52
(ссылка на это сообщение)

Пользоваться чьим то алгоритмом расчёта, не имея сведений о самом алгоритме - занятие странное. Возможно это одна из причин появления забавных результатов расчёта в проектной документации. Использовать адронный коллайдер (маткад) для решения этой задачи несомненно возможно, но при наличии карандаша и бумажки можно обойтись ими. В общем решил разжевать, раз тема актуальна.
Алгоритм.
1 Определяем массу газа в полном газгольдере Мн (известно всё, что нужно: Vгазгольдера, Тн, Рн и химсостав газа)
2 Определяем массу газа в опорожнённом газгольдере Мк (известно Vгазгольдера=Vк, Рк, химсостав газа, не известна Тк, но в первом приближении вместо него используем Трасчётное=Тн)
3 Определяем какой объём (Vн) в полном газгольдере занимал газ, оставшийся в газгольдере после опорожнения Vк/Vн=Мк/Мн (Vн не равен Vгазгольдера, это только часть объёма газгольдера)
4 Тревожим старика гей-Люссака и определяем величину Тк: Тк/Тн= Vк/Vн
5 Сравниваем полученное значение Тк с первоначально принятым для расчёта массы в п 2 значением температуры Тк-Трасчётное= δТ. δТ - это ошибка расчёта, тк при определении массы оставшегося газа было принято, что Трасчётное=Тн. Истинное значение температуры находится в диапазоне между Тк и Трасчётное. Если δТ (ошибка) по величине меньше требуемой точности расчёта, расчёт заканчиваем, если точность расчёта нужно выше, то повторяем последовательно пункты со 2 по 5, изменив значение Трасчётное на полученное в п 4 значение температуры. Точность расчёта можно задать любую, отличную от нуля. Чем выше заданная точность, тем больше придётся повторять расчётных циклов по п 2-5.
6 Бинго.
Не забываем, что теплотехника справедливо не признаёт существование отрицательных значений температуры и давления и используем в расчётах шкалу лорда Кельвина и абсолютные значения давления.
Расчёт справедлив только для адиабатного процесса, в реальности температура может отличаться от расчётной из-за теплообмена (в процессе опорожнения) через оболочку газгольдера и за счёт интенсивного теплообмена между газом и трубопроводами (арматурой) в наиболее узком сечении на трубопроводе опорожнения. Вот это влияние просчитать крайне трудно, тк этот процесс не стационарный и зависит от скорости (диффиренциала по времени) падения давления в газгольдере.
Картинка стационарного (давление постоянное на входе) процесса истечения газа через дырку https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D0%BF%D0%BB%D0%BE_%D0%9B%D0%B0%D0%B2%D0%B0%D0%BB%D1%8F#/media/File:Nozzle_de_Laval_diagram.svg
Красная линия температура газа.

Монтажник (Челябинск, Россия)

Dinosaur

Активный участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #10 : 20 Октября 2018 года, 19:49
(ссылка на это сообщение)

По-моему, все проще. Если принимать адиабатическое расширение, то вот

Adiabatic expansion.PNG
(7.78 Кб, 442x90) [скачать] [загрузок: 225]

? (Уфа, Россия)

Foxson

Активный участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #11 : 20 Октября 2018 года, 21:43
(ссылка на это сообщение)

Нет. вряд ли. все газовые законы прописаны для для одного и того же количества (в кг) газа. У нас чуть по другому - количество газа в кг уменьшается. Поэтому нужно определить какое колво газа расширяется и на него применять газовые законы (остальное улетает в трубу). Всё было бы ещё проще, если бы существовала формула плотность (удельный объём)= функция от (давления и температуры), но эти данные существуют в виде таблиц или диаграмм. Причём эта функция не кривая, а плоскость на которой изображены изотермы, изобары и изохоры (по ним иожно определять плотность газа, если термин удельный объём вас шокирует). При наличии формулы плотность (удельный объём)= функция от (давления и температуры) задача сводится к решению системы уравнений с одним неизвестным

Но солдату такую формулу ни кто в газетку не завернул к сожалению.

Монтажник (Челябинск, Россия)

Foralx

Участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #12 : 25 Октября 2018 года, 12:37
(ссылка на это сообщение)

Надо помнить, что речь идет о реальном газе, подверженном эффекту Джоуля-Томсона, в отличие от идеального. Давление 10 МПа, в таких условиях уравнение Менделеева-Клапейрона неточно описывает поведение газов, к примеру, холодильник на идеальном газе не работает. Вот:
http://zaytsev.net/4xx/course-1/Physics/Molecular%20physics/MOLEC4-3.PDF

Эффект Джоуля-Томсона.pdf
(148.88 Кб) [просмотреть] [скачать] [загрузок: 37]

? (Уфа, Россия)

Страниц: [1] Вверх

ВЕРСИЯ ДЛЯ ПЕЧАТИ

www.proektant.org > ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ФОРУМ > Химия, нефтехимия и топливная промышленность (Куратор: Artchem) >

Контактные данные\| Партнёрская программа \| Подробная статистика
Настройка форумов © «Проектант» \| Конфиденциальность данных Powered by SMF 1.1.23 \| SMF © 2017, Simple Machines