Hvordan beregne gassutladnings fra et rør

Gasser som kommer ut av rørene på en annen måte enn væsker, fordi i tillegg til den utgangshastighet, som følge av trykkforskjellen, gasser få en betydelig volum når trykket plutselig frigjøres, både proporsjonalt, og på grunn av kompressibilitetsbegrensinger faktorer. Flere pionerer i studiet av strømningsfenomener skissert ulike typer strømnings scenarier, inkludert Daniel Bernoulli. Mange av formlene således utviklet er i utstrakt bruk i dag, for å beregne strømmer som utslipp av gass fra et rør.

Bruksanvisning

1

Definere gassutladningen søknad. I dette eksempel vil en 100-fot lang nominell to-tommers Schedule 40S rustfritt stål rør brukes til å slippe ut gassformet nitrogen til atmosfæren i tilfelle av overtrykk fra en spylesystem. Systemet vil normalt inneholde nitrogen ved 40 psig (pounds per kvadrat-tommers-gauge) ved standard miljøforhold 14,696 abs atmosfærisk trykk og 60 grader Fahrenheit. En trykkavlastningsventil, med en trykkreguleringsventil som begrenser produksjonen til 6 psi, snaps åpne hvis trykket når 60 psig og holder åpent til trykket vender tilbake til 40 kPa. Med denne informasjonen kan du beregne frekvensen av gass utslipp fra røret når flyten starter og som det slutter.

2 Størst flyt data diagrammer for Schedule 40S rustfritt stål rør for å fastslå trykkfall informasjon. Siden nitrogen utgjør 78 prosent av luft på volumbasis, og molekylvekten er praktisk talt lik den for luft, ved 28,014 sammenlignet med luft ved 28,9656, bruk strømningsdata for luft i Schedule 40 rør som har samme størrelse dimensjoner. Dataene for to-tommers rør med en 60 psi påføres trykk og 5 prosent trykktap (3 psi) gjennom 100 fot rør viser en strøm av 560 standard-kubikk-fot per minutt (scfm). Flyten tilsvarende 40 psi påført trykk og 5 prosent trykktap (2 psi) gjennom 100 fot rør indikerer 385 SCFM.

3 Juster strømningsverdi på 560 SCFM ved starten av et utslipp, forutsatt at jo større er trykkfallet gjennom røret ettersom utløserventilen regulerer utgangen til 6 psi. Utløpsstrømningen vil derfor være 560 SCFM X (6 psi trykktapet / 3 psi trykktap) ^ 0,5 = 1,414 x 560 = 792 SCFM.

4 Juster strømningsverdi av 385 SCFM for den 6-psi trykktapet over 2-psi tap i strømnings-dataene. Utladningsstrømningen ved enden av utløps ville være 385 x (6 psi tap / 2 psi taps) ^ 0,5 = 385 x 1,732 = 666,82 SCFM.

Hint

• Utslipp gass strømmer alltid bør reguleres for å hindre superkritisk supersonisk strømning og øredøvende støy utslippet.
• Bruk rørdimensjoner for nødsgassutslipp godt i overkant av de som er nødvendige for laminær strømning for å hindre muligheten for overtrykk og skade.