Способ определения количества газа и пара

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (1ц 7053ОЗ (6!) Дополнительное к авт, сеид-ау— (22) Заявлено 040277 (2!) 2450276/25-28 (5!)М. КЛ, G 01 Н 7/00 с присоединением заявки Мо—

Государственный ноинтет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 251.279. Бюллетень Н9 47 (53) УДК 533. 21 (088.8) Дата опубликования описания 28 . 12 .79

Ю. Г. ГерманоВич, A. П. Грабович, И, И. Морозов и В. В. Павлов (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВ ГАЗА И ПАРА

Изобретение относится к химической и нефтегазовой промышленности и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства при одновременном определении раздельных, интегральных во времени количеств газа и пара в сбрасываемых парогаэовых смесях.

Известен объемный способ определения интегрального во времени количества сбрасываемого из емкости газообразного продукта (1), не позволяющий достаточно точно определять раз-, дельные количества сбрасываемых пара и газа из-эа возможйого влияния расслоения исходной парогазовой смеси.

Известен манометрический способ анализа состава газовой смеси f23, включающий брос смеси; в приемную емкость и химическое или физическое воздействие на смесь с последующим измерением давления и температуры.

Недостатком этого способа является необходимость в соответствующем воздействии, что требует наличия воздействующего устройства, усложняет анализ и увеличивает затраты.

Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостат- ков и повышение точности определения количеств газа и пара за счет исключения расслоения парогазовой смеси.

Поставленная цель достигается тем, что перед сбросом йарогаэовой смеси, приемную емкость продувают анализируемым газом и заполняют жидкостью, которую насыщают тем же газом. Перед .началом и по окончании сброса измеря-!

О ются давление в обеих емкостях, температура — начальная и конечная — в обеих и конечная- в приемной емкости

Начальное количество газа в приемной емкости определяется из,уравнения. п ïî

"по Г тпо где 4п . — объем газовой подушки в

:.приемной емкости;

Р„, Т„„- давление и температура перед началом перепуска в подушке приемной емкости;

R — газовая постоянная газа.

Г

После выравнивания температуры в

25 :. приемной емкости давление газа в ней пгк = Рок —. Рэ де Рд„, Тяк- давление и температура в- подушке приемной емкости после выравнивания температуры;

Челябинский политехиический институт имени Ленинского комсомола

105303 гпк ч . г.

r нк гио ио

Чп ("o

Т "о

Р— давление упругости naSTl рон жидкости, соотнеTствующее температуре

Т >z на линии наснщения.

Тогда количество газа н подушке приемной емкости после перепуска

5 а искомое количество ушедшего из исходной емкости газа т

Чп б = — — — (P -Р гпк ГпО Q Г 1 пк Яп Tlo т по пк 15

Начальное давление газа в исходной емкости

20 где P — полное давление парогазоио вой смеси в подушке исходной емкости перед началом

rreperIycKa;

P — давление упругости паров жидкости, соответствующее темпеРатУРе Т о смеси в по-.. душке исходной емкости перед началом перепуска на линии насыщения.

Начальное количество газа в подушке исходной емкости (Р Р1Ч гио W т г ио

1 где и — объем подушки в исходной емкости °

Количество газа в подушке исходной емкости после перепуска гик гио r

Давление газа в подушке исходной емкости по окончании перепуска гик г P„о Р gCrRr и ио и

Здесь T — некоторая эффективная температура парогазовой смеси в исходной емкости по окончании перепуска. 50

Полное давление парогазовой смеси . в исходной емкости после перепуска

Ри. является суммой Р ик и P (Т) давление упругости паров жидкости, соответствующее температуре Т на ли- 55 нии насыщения, т. е.

Рио Рэ йгкг

Т+Р (T)

Тио и 5

Отсюда определяется температура

Т, а затем соотнетстнующее ей на линии насьа ения давление упругости паров жидкости P „ .

Количествn пара н исходной емкос-: ти перед перепуском р, ч„ ь и пио R Т

П ио где R> — газовая постоянная пара, Количество пара в исходной емкости после перепуска эк к Ч пик

Искомое количество ушедшего иэ емкости пара

Предложенный способ пояс няетс я схемой, где 1 — исходная емкость, 2 — перепускной клапан, 3 — дренажный клапан, 4 — приемная емкость, 5 — клапан подачи газа, 6 — заправочно-слинной вентиль, Т вЂ” H3MepH тель температуры, д — измеритель давления.

Для осуществления предложенного способа необходимо выполнить следующие операции:

1.Заполнить частично приемную емкость 4 через вентиль б жидкостью, определив при этом объем газовой подушки Чп.

2. Подачей газа через клапан 5 при открытом дренажном клапане 3, жидкость в емкости 4 насыщается газом при давлении, которое ожидается в приемной емкости после перепуска.

Одновременно производится продувка емкости 4, а необходимое давление в ней определяется моментом закрытия клапана 3.

- 3. Измерить давление Рпр и температуру Тпо в емкости 4.

4. Измерить давление Рио, температуру Ти и объем газовой подушки

М и B исходной

5. Включенйем и выключением клапана 2 перепустить необходимое количество парогазовой смеси в приемную емкость, 6. Измерить давление P í исходной емкости 1 непосредственно после перепуска.

7. Измерить давление Р„„ и температуру Тпк в емкости 4 после перепуска.

8. Определить газовые постоянные искомых газа Rr и паРа Rrl по соответствующим таблицам физико-химических свойств веществ °

9. Определить давления упругости паров Р п, Р>, соответстнующие температурам Trlxi Т„о на линии насыщения для данной жидкости.

10. Определить искомое количество газа по формуле

705303

11 10 м 1 29 5 о4 ,Въ-o,o3)-2,оъ =О,127КГ

-й ъ

В

fl

4,476-2,22, 10 КГ(м =0,085м

Тогда, формула изобретения

11. Совместным решением (графическим способом) уравнения

Р<т ),н

Рм= TS Т+Р ст) но "и и функции давления упругости паров жидкости от температуры Р (Т) на линии насыщения определить эффективную температуру T оставшейся нарогазовой смеси в емкости 1.

12. Определить давление упругости паров жидкости P „,,соответствующее температуре T на линии насыщения.

13. Определить искомое количество пара по формуле

Графическое решение системы двух соответствующих уравнений дает велиПредложенный способ позволяет определять одновременно раздельные интегральные во времени количества га- 30 за и пара s парогазовой смеси, устранить потребность в физическом или химическом воздействии на парогазовую смесь, что упрощает технологическое оборудование и снижает затраты: средств на данный анализ, повысить точность определения количеств газа и пара за счет исключения влияния расслоения парогазовой смеси.

Способ определения количеств газа и пара в равновесной системе жйдкость пар-гаэ, включающий заполнение жидкостью исходной емкости, получение s

Пример. Определялнсь количества газа и пара в сброшенной смеси паров воды и углекислого газа при следующих данных: Чи = 3 10 м Чп 1

l0 м; P„o 8,0 кг/см > T>p = 420

Р5 (Tqp) = 4,476 кг/см Рик 4,37 кг/

/см ; Тпр 2931 P 2,03 кг/см

Рпк = 2,83 кг/см; Тек = 298 Рзп

0,032 кг/см ; R = 47,06 кгм и кг poA

Е = 19,3 р. рдА

Следовательно, чину Т, равную 395. Соответственно, Р, „(Т) равно 2, 22 кг/см. ней парогазовой смеси и сброс послед.ней в приемную емкость c,ïoñëåäóþùèì

I измерением давления и температуры, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения количеств газа и пара эа счет исключения расслоения парогазовой смеси, перед сбросом парогазовой смеси приемную емкость продувают анализируемым газом и эайолняют жидкостью, которую насыщают тем же газом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Горонский И. Т. Краткий справочник по химии, Киев, Наукова

Думка, 1974. с. 706.

2. Справочник химика, том TV

2-е издание, JI., Химия, 1967, с. 604-605 (прототип).

7053о . гицх аза

Составитель О. Чернуха

Редактор Н. Хайтовская Техред З.фанта корректор Н.горват

Заказ 8347/65 Тираж 1073 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патейт, г. Ужгород, Ул,. Проектная, 4