气体绝热指数

1、精彩文档气体绝热指数125)若流体工质在状态变化的某一过程中不与外界发生热交换，则该过程就称为绝热过程用节流孔板测量气体流量时，流体流过节流孔板时发生的状态变化，可近似地认为是一绝热过程为了在测量中能求出气体膨胀系数，就需要知道表征被测气体为绝热过程的绝热指数若该气体可认为是理想气体，则其绝热指数K就是定压比热容与定容比热容之比，即K=Cp/Cv对于实际气体来说，绝热指数与气体的种类、所受压力、温度有关一般地说，单原子气体的绝热指数K为1.66，双原子气体的绝热指数K为1.41.表1-5给出各种不同气体绝热指数较精确的数值.1313常増漳前细繍指逊nwl-K)二、空气的基本物理特性在很多情况下

2、，增加压力可以使气体液化。但是，压力增加使饱和温度提高不是无止境的。当温度超过某一值时，即使再提高压力也无法使气体液化，只有温度低于该值时，液化才有可能。这个温度叫“临界温度”。相应于临界温度下的液化压力叫临界压力。对一定的物质、临界温度与临界压力有确定的数值。对一般气体有下表数据：物质名称空气氧氮水氨二氧化碳氢临界温度/c-140.6-118.4-146.9-374.15+132.4+31.0-239.6临界压力/MPa3.845.1813.46522.56511.587.531.32安全阀系压力容器在运行中实现超压泄放的安全附件之一，也是在线压力容器定期检验中必检项目它包括防超压和防真空两

3、大系列点卩一为排泄容器内部超压介质防止容器失效，另一方面则为吸入外部介质以防止容器刚度失效。凡符合容规适用范围的压力容器按设计图样的要求装设安全阀。安全阀的选用方法a）根据计算确定安全阀公称直径必须使安全阀的排放能力n压力容器的安全泄放量b）根据压力容器的设计压力和设计温度确定安全阀的压力等级c）对于开启压力大于3MPa蒸汽用的安全阀或介质温度超过320弋的气体用的安全阀,应选用带散热器（翅片）的形式；d）对于易燃、毒性为极度或高度危害介质必须采用封闭式安全阀如需采用带有提升机构的，则应采用封闭式带板手安全阀；e）当安全阀有可能承受背压是变动的且变动量超过10%开启压力时，应选用带波纹管的安全

4、阀；f）对空气、60弋以上热水或蒸汽等非危害介质则应采用带板手安全阀g）液化槽（罐）车，应采用内置式安全阀.h）根据介质特性选合适的安全阀材料:如含氨介质不能选用铜或含铜的安全阀;乙炔不能选用含铜70%或紫铜制的安全阀.i）对于泄放量大的工况，应选用全启式;对于工作压力稳定，泄放量小的工况，宜选用微启式;对于高压、泄放量大的工况，宜选用非直接起动式，如脉冲式安全阀对于容器长度超过6m的应设置两个或两个以上安全阀.j）工作压力Pw低的固定式容器,可采用静重式（高压锅）或杠杆重锤式安全阀移动式设备应采用弹簧式安全阀.k）对于介质较稠且易堵塞的，宜选用安全阀与爆破片的串联组合式的泄放装置丨)根据安全

5、阀公称压力大小来选择的弹簧工作压力等级安全阀公称压力与弹簧工作压力关系，见表1m)安全阀公称压力PN与弹簧工作压力关系表PN弹簧工作压力等级1.60.06-0.10.120.160.250.250.40.40.50.5-0.60.60.80.81.01.01.31.31.62.51.31.61.62.02.02.5只能用于大于1.3MP6.4-1.31.61.62.02.02.52.53.23.24.04.0-6.4只能用于大于1.3MPa10455-6.46.4-8810只能用于大于4.0MPa安全阀应动作灵敏可靠当到达开启压力时，阀瓣应及时开启和完全上升,以顺利排放;同时应具有良好的密封性

6、能，不仅正常工作时保持不漏，而且要求阀瓣在开启复位后及时关闭且保持密封;在排气压力下阀瓣应达到全开位置无震荡现象，并保证排出规定的气量。二安全阀计算实例我们在压力容器设计和定期检验中均要求对安全阀的安全排放能力进行选型或校验计算。基于以往资料不齐全往往以大代小，造成不必要的浪费。现拟以GB150附录B-B5.1b)为依据，用不同介质、压力、温度对安全阀的安全排放量进行选型计算。例1：有一空气储罐,DN1000mm，容积V=5m3最高工作压力为0.8MPa，工作温度为30C进口管为申57X3.5,确定安全阀尺寸.解1）确定气体的状态条件设Po安全解：在压力容器中，绝大多数安全阀的出口侧压力与它的

7、泄放压力之比即Po/pd都小于理论值0.52&（此值由空气作试验介质求得Po/pd=0.528）属于临界状态。Pd安全阀的泄放压力（绝压）Pd=1.1xP+0.1MPa=1.1x1.1Pw+0.1=1.21x0.8+0.1=1.068MPa查得p=5.388Kg/m3.K=455（t=182C）WS=2.83x10-3pvd2=2.83x10-3x5.388x25x502=953Kg最小排放面积A其中蒸汽在工作温度和压力下的压缩系数乙可根据高鸿华主编压力容器安全技术问题第71问中的公式进行计算：（注1）尸融10.6沁0.1防张汇总Z二丘T二阳=0.93式中：R848Kgm/KmolKT蒸汽绝对

8、温度Kv蒸汽比容M分子量。蒸汽k=1.135A=7=245.7mm2do=Y4=?町=17.7mm取DN=32的安全阀。(do=20mm)注1、介质压缩系数可按GB150附录B章进行计算，一些常用介质的临界特性，由表4查得某些气体的主要物理特性名称分子量临界温度tc临界压力Patm（绝压）K=Cp/Cv氢H22.02-239.912.81.407氧O232-118.849.711.4空气29-140.837.251.4氧化氮NO30-9467.21.4二氧化碳CO24431.172.91.30水蒸汽H2O18.2374.1225.41.3（过热）1.135氨NH317.03132.4111.5

9、1.29硫化氢H2S34.09100.488.91.3氟-12CF2CI2120.09111.739.61.14氯CI270.91144.076.11.36丙烷C3H844.0996.8442.011.133丁烷C4H1058.12152.0137.471.094苯C6H678.11287.648.71.18乙炔H2C226.0436.361.61.238异丁烷58.1258.1236.001.079上述的工况。同样可以用（B7）式进行计算。该式在计算时略去繁锁系数Z的计算，当Pd10Mpa时師953A二52弓庄尸孑二5.25汎07凤1.06=242.8mm2众所周知，压缩系数Z是反映了真实气

10、体在压力、温度和比容之间的关系上和理想气体的差异。在常温及压力不太高的情况下，真实气体与理想气体的差异不大。即压缩系数Z-1,而一阀出口侧压力(绝压)0.103MPa(近似为O.IMPa)则Pd安全阀泄放压力(绝压)为Pd=1.1Pw+0.1+10%P=1.068MPa(GB15O附录B4.2.1)当安全阀出口侧为大气时:Po/Pd=0.103/1.068=0.0936而(2/(k+1)k/(k-1)=(2/(1.4+1)1.4/(141)=0.53Po/Pd0.10.61.02.03.03.06.0氨气0.61020般气体（常压）10201.02.03.08.0氧气0.65.010.0液氨0

11、.31.00.050.67.08.0氮气5102.05.0饱和水蒸汽（主管）3040乙炔气2.08.0（支管）2030氢气8.0低压蒸汽1.01520自来水（主管）1535低压蒸汽1.02040（支管）1.01.5低压蒸汽1.04060易燃气体1.0取u=10m/s.将上述P、v、d代入得Ws=2.83x10-3x12.44x15x502=1320.2kg/h若采用带板手全启式安全阀A=0.785d02=205.4mm2d0=（205.4/0.785）1/2=16.2mm根据统计概算，全启式安全阀的喉径d0与公称直径DN之比约为0.625,而微启式安全阀的喉径d0与公称直径DN之比约为0.8.选用公称直径DN32的全启式带板手安全阀.安全阀公称直径与喉径关系表3安全阀公称压力公称直径DN15、20、25、