|
Полное количество тепла, полученное телом ( ), характеризует термодинамический теплообмен и определяется как сумма двух величин - теплотые, подведенной извне ( *), и теплоты внутреннего теплообмена ( **) - первое начало термодинамики
 =  ** +  *.
Термодинамический процесс изменения состояния вещества, выражающийся уравнением  = 0, называется адиабатическим,  * = 0 - внешнеадиабатическим. Определение суточной потери газа через неплотности осуществляется с учетом предложения о том, что процесс истечения внешнеадиабатический. Уравнение Клапейрона принимается в качестве уравнения состояния газа. В момент достижения критической скорости истечения постоянный показатель политропического процесса истечения равен показателю реального внешнеадиабатического процесса  в критическом сечении потока ( =  = 1,3).
Режим истечения газа из отверстий - критический, величина соотношения давлений:
 ,
где  - критическое давление;  - исходное, начальное давление;  - показатель политропы.
Скоростная характеристика расхода газа
 .
Критическая массовая скорость истечения
 ,
где  - ускорение свободного падения;  - начальный удельный объем;
 ,
где  - газовая постоянная;  - температура газа;  - давление газа;  - универсальная газовая постоянная,  - молекулярная масса
 ,
 - молекулярная масса компонентов смеси газов (табл. 4.11);  - процентное содержание газа в смеси.
Таблица 4.11
Молекулярная масса газов
|
Газ
|
Химическая формула
|
Молекулярная масса
|
|
Азот
|
N
|
28,016
|
|
Водород
|
H
|
2,016
|
|
Гелий
|
He
|
4,003
|
|
Диоксид серы
|
O
|
64,066
|
|
Диоксид углерода
|
CO
|
44,011
|
|
Метан
|
CH
|
16,043
|
|
Оксид азота
|
NO
|
30,008
|
|
Оксид углерода
|
CO
|
28,011
|
|
Пропан
|
C H
|
44,097
|
|
Сероводород
|
H
|
34,082
|
|
Этан
|
C H
|
30,07
|
Расчетное выражение критического расхода в секунду:
 ,
где  - площадь сечения отверстия.
Пример 4.12. В одном из соединений газопровода образовалась неплотность, эквивалентная отверстию в 1 мм . Давление газа 6 МПа, температура 40 °С. Состав газа: 95 % СН ; 4 % С Н ; 1 % N . Определить суточную потерю газа.
Решение
Молекулярная масса смеси
 = 16,043 ·0,95 + 30,07·0,04 + 28,016·0,01 = 16,7228.
Температура газа  = 273,15 + 40 = 313,15 К.
Начальный удельный объем газа
 = 847,83/16,7228·313,15/(60·10 ) = 0,02646 м /кг.
Величина соотношения давлений
 .
Скоростная характеристика расхода газа
 .
При решении аналогичных задач, связанных с определением утечек, характеристика расхода газа принимается равной  = 0,4718.
Критическая массовая скорость истечения
 .
Суточный расход газа
 = 24·3600·9949,8·10 = 859,66 кг/сут.
Столь значительные величины потерь газа требуют немедленной ликвидации появившихся свищей.
Источник:
Волков М.М., Михеев А.П., Конев К.А.
Справочник работника газовой промышленности — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Недра, 1989. —286 с.: ил.
ISBN 5-247-00735-2
Приведены методы определения технического состояния газоперекачивающих агрегатов. Даны характеристики материалов труб, газовой арматуры, компрессорных и газораспределительных станций, оборудованных отечественным и импортным оборудованием. Приведены способы по защите газопроводов от коррозии. Второе издание (1-е.изд. — 1978) дополнено описанием нового технологического оборудования, используемого в системе транспорта газа.
Для инженерно-технических работников предприятий газовой промышленности
|
