Come calcolare la perdita di calore durante la depressurizzazione della pipeline

L'effetto Joule-Thomson causa la perdita di calore in caso di depressurizzazione.

Quando un gasdotto pressurizzato viene rapidamente depressurizzato (cioè, il gas può scorrere rapidamente attraverso una valvola aperta verso l'atmosfera), un effetto termodinamico causa il raffreddamento del gas. Questo è chiamato un throttling o l'effetto Joule-Thomson. La perdita di calore è una funzione dell'espansione del gas da una pressione elevata a una pressione inferiore ed è di natura adiabatica (non si scambia calore).

Determina il gas che viene compresso nella pipeline. Ad esempio, supponiamo che il gas biossido di carbonio si trovi in ​​una conduttura a una pressione di 294 libbre per pollice quadrato (psi) e una temperatura di 212 gradi Fahrenheit. A queste condizioni, il coefficiente Joule-Thomson è 0.6375.

Riorganizzare il calcolo della perdita di calore per isolare la temperatura finale. L'equazione di Joule-Thomson è μ = (T1 - T2) / (P1 - P2) dove μ è il coefficiente Joule-Thomson, T1 è la temperatura iniziale, T2 è la temperatura finale, P1 è la pressione iniziale e P2 è il finale pressione. Riorganizzazione delle rese -μ x (P1 - P2) + T1 = T2. Supponiamo che la pressione finale sia di 50 psi.

Calcola la temperatura finale e la perdita di calore nel sistema. Questo viene fatto collegando i valori come -0,6375 x (294 - 50) + 212 = T2 che calcola essere T2 = 56,45. Pertanto, la perdita di calore durante la depressurizzazione è 212 - 56,45 o circa 155 gradi Fahrenheit.

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