Сбор и подготовка к транспорту природных газов, страница 14




Рис. 4. Зависимость коэффициен­та сверхсжимаемости газа от псевдоприведенных параметров


а


И

0,5       ff,6        0,7       0,8       0,9 гОтносительнаяплотнистьгаза.



Рис. 5. Зависимость псевдокрити­ческих давления (а) и темпера­туры (б) газа от его относитель­ной плотности


0,6       0,7       0,8       0,9

Относительнаяплотностьгаза


Решение. Сначала по табл. 8 определяют относительную плотность газа

 18,659

иЬ4

29    ~    29    — и'Ь4*

Затем из графиков Брауна (см. рис. 5) определяют псевдокритические па­раметры газа:

 4,6;   Гкр = 210 К.

Далее рассчитывают псевдоприведенные параметры газа:

_J6_                           _ 290 _

4>6     d,o;     кР —l,d».

По этим параметрам из рис. 5 определяют коэффициент сверхсжимаемости : = 0,71.

При двух разных режимах между показателями газа существует зависимость


pxVx


(1.10)


С помощью уравнения (1.10) можно определить объем или давление газа после изменения его первоначальных параметров.

Для иллюстрации этого положения приведем пример расчета.

Пример 1.7. Баллон с природным газом находится под давлением 21 МПа при температуре 303 К. Объем баллона 0,5 м3.

Для заполнения баллона использовался газ, имеющий параметры: р=6 МПа, Г = 20сС. Критические параметры газа: ркр = 4,8 МПа, Гкр = 200 К.

Требуется определить объем газа, необходимого для заполнения баллона при давлениях 6 и 0,102 МПа (атмосферное).

Решение. Рассчитывают коэффициент сверхсжимаемости газа при разных режимах.

а) Определим z при давлении 6 МПа.

'        б       % пг     т'        293      ,   „„

По приведенным параметрам (см. рис. 4) определяют коэффициент сверх­сжимаемости газа при давлении 6 МПа, z = 0,87.

б) Аналогичным образом определим коэффициент сверхсжимаемости газа при р = 21 МПа и Г-303 К.

К                 4375    ^i1515    2 = 0,78.

в) При атмосферном давлении и 7=293 К коэффициент сверхсжимаемости

газа 2=1.

2. По уравнению (1.10) рассчитывают объемы газа при разных давлениях, а) Объем газа при давлении 16 МПа. Уравнение (1.10) решают относительно

Г], где V\ —объем газа при p — Q МПа.

 21-0,5-0,87-293     .

 1Шд м

 a—    6.0,78-303    ~

и) Объем газа при атмосферном давлении (0,102 МПа) определяют также по уравнению (1.10). При этом Zi—l.

21 • 0,5 • 1 - 293       197,62 м3.
V0,102 • 0,78 • 303                                           '

24


Следует отметить, что объем газа при атмосферном давлении можно было-определить также с учетом параметров газа при давлении 6 МПа. В этом случае

у_   6-1,8875.1.293                                „з

0,102 -0,87-293   — "-'•"" ш

Летучесть. Свойства жидких и твердых веществ переходить в газообразное состояние характеризуются летучестью.

С повышением температуры летучесть компонентов и их смесей увеличивается, что связано с ростом давления насыщенных паров.

Отношение летучести к давлению называется коэффициентом активности а.

Для идеального газа а—\.

Летучесть жидкости и газа (см. прилож. 1, рис. 1), находя* щихся в равновесии между собой, взаимосвязаны следующей за­висимостью:

где х и у—молярные концентрации компонента в жидкой и паро­вой фазах соответственно; /г — летучесть чистого компонента в газе при данной температуре и общем давлении смеси; /ш — летучесть чистого жидкого компонента при данной температуре.

Равенство летучести данного компонента в различных фазах гетерогенной системы указывает на состояние ее равновесия.

Из уравнения (1.12) находим

где К — константа равновесия данного компонента.

Теплоемкость газа— один из основных параметров при опреде­лении режима эксплуатации газопроводов и технологического обо­рудования. При технологических расчетах пользуются изобариче­ской р) и изохорической (cv) теплоемкостью.

Соотношение ср и cv называется коэффициентом адиабаты (у.).

Для практических расчетов в основном используется изобари­ческая теплоемкость, которая в зависимости от давления опреде­ляется по уравнению