Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 [ 3 ] 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78

Таблица 2

* Жидкий сплав натрий - калий, содержащий по весу 25% Na и 75% К.

Как видно из таблицы, адиабатическое нагревание жидкостей незначительно - от 0,15 до 3° С на 100 кГ/см повышения давления. Коэффициент T)s минимален для металлов и воды, а максимален для нефти и нефтепродуктов.

В газовой среде адиабатический температурный эффект проявляется очень сильно особенно при невысоких давлениях. Используя уравнение состояния идеального газа (I. 5), получим из (I. 37)

к - 1 Т Ц1 = -г- -

(1.39)

где к = --показатель адиабаты.

Например, для воздуха {к = 1,41) при атмосферном давлении, р = 1 кГ/см и температуре 20° С или 293° К из (I. 39) получим, что = 83 °С/ат.

Из уравнения состояния реальных газов (1.6) и (I, 37) находим

(1.40)

Как видно, коэффициент т}» для реальных газов может быть больше или меньше, чем для идеального газа в зависимости от знака частной производной.

С помош;ью табл. 1, рис. 1 и формул (I. 7) и (I. 40) можно вычислить значения дифференциальных коэффициентов ts для любого состояния (Рд, Гд) реального газа.

В случае больших колебаний давлений адиабатические изменения температур можно определять по энтропийной диаграмме [14], показанной на рис. 2 для углеводородных газов в безразмерных параметрах

Рис. 2. Энтропия S углеводородных газов в функции приведенных давлений рд и температур

Рд И Гд. Из начальной точки А (рд, Гд) по линии S = const подходим к конечной точке В (Рд, д), Д® отсчитываем по графику конечную температуру Т.

В пористой среде всякое изменение температуры одного компонента неизбежно связано с теплообменом между остальными компонентами среды, поэтому адиабатический процесс в отдельно рассматриваемой фазе пористой среды не реален. Адиабатическим процессам может подвергаться пористая среда как изолированная система в целом. Характер таких процессов зависит также от законов теплоотдачи и теплообмена между компонентами пористой среды.

I 6. ДРОССЕЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС Полный дифференциал энтальпии выражается следующей функцией внешних параметров и температуры [26]

dI = CpdT + AV[l--[)2 dp. (1.41)

Для изоэнтальпийных процессов, когда I = const, уравнение (I. 41) дает соотношение между температурой и давлением

Коэффициент е==(1 -аГ) (1.43)

называют дифференциальным коэффициентом Джоуля-Томсона.

В случае небольших колебаний давлений для определения температур можно пользоваться усредненным или интегральным значением коэффициента Джоуля-Томсона

АТ = ~1Ар. (1.44)

Изоэнтальпийный процесс (как и адиабатический) протекает в изолированной системе без теплообмена с окружающей средой. Различие между ними состоит в том, что в адиабатическом процессе внешняя работа совершается за счет понижения внутренней энергии системы, а при изоэнтальпийном процессе работа, выполняемая системой, превращается в тепло, которое остается в системе. Классическими примерами изоэнтальпийного движения являются движения идеальной несжимаемой жидкости и идеального газа в пористой среде без внешних теплопроводных потерь.

В идеально жесткой жидкости термическое расширение отсутствует или а = 0. Значит для такой жидкости из (I. 43) получаем

(,.45)

2 Заказ 663. 17