Способ определения количества газа и пара

(51)М. КЛ,2 6 01 Н 7/00 с присоединением зеваки М 9 -Государственный ноинтет СССР но делам изобретений и открытий(088 .8) Дата опубликования описания 28 . 12 .79 Ю, Г. ГерманоВич, А. П. Грабович, И, И, Морозов и В. В. Павлов(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВ ГАЗА И ПАРА Изобретение относится к химической и нефтегазовой промышленности иможет быть использовано во всех отраслях народного хозяйства при одновременном определении раздельных, интегральных во времени количеств газа ипара в сбрасываемых парогаэовыхсмесях,Известен объемный способ определения интегрального во времени количества сбрасываемого из емкости газообразного продукта 1), не позволяющий достаточно точно определять раз-,дельные количества сбрасываемых параи газа из-эа возможйого влияния рас"слоения исходной парогазовой смеси.Известен манометрический способанализа состава газовой смеси 21,включающий брос смеси; в приемнуюемкость и химическое или Фиэческоевоздействие на смесь с последующимизмерением давления и температуры.Недостатком этого спосбба является необходимость в соответствующемвоздействии, что требует наличия воздействующего устройства, усложняетанализ и увеличивает затраты.Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостат-ков и повышение точности определения количеств газа н пара за счет исключения расслоения парогазовой смеси.Поставленная цель достигается тем,что перед сбросом йарогазовой смеси,приемную емкость продувают анализируемым газом изаполняют жидкостью, ко"торую насыщают тем же газом. Перед.началом и по окончании сброса измеря- Оются давление в обеих емкостях, температура - начальная и конечная - вобеих и конечная- и приемной емкостиНачальное количество газав приемной емкости определяется из;уравнения.п рно. гпо 3,тгде 4 п . - объем газовой подушки в.:.приемной емкости;Р , Т- давление и температураперед началом перепускав подушке приемной емкости;В . - газовая постоянная газа.После выравнивания температуры в 25 : приемной емкости давление газа в ней1 пгк Рок . Рэпгде Рн, Тяк- давление и температурав подушке приемной емкости после выравнивания температуры; Челябинский политехиический институт имени Ленинского комсомола705303 ГПК и Тг пк гио ио 40 п ) по(1 Р - давление упругости па 9 Пров жидкости, соответствующее температуреТ пк на линии наснщения,Тогда количество газа н подушке приемной емкости после перепуска5 а искомое количество ушедшего из исходной емкости газат чп1 Й =а -6 = - " -- Р -Рг гпк гпоТ Т пк Бп пот по пк 15 Начальное давление газа в исходнойемкости 20 где Р - полное давление парогазоиовой смеси в подушке исходной емкости перед началомперепуска;Р - давление упругости паровжидкости, соответствук)щеетемпеРатУРе Т о смеси в по-душке исходной емкости перед началом перепуска налинии насыщения.Начальное количество газа в подушке исходной емкостиио РэЧигио З Тг ио35 гдеЧи - объем подушки н исходной емкостиКоличество газа н подушке исходной емкости после перепуска гикгио дгДавление газа в подушке исходной емкости по окончании перепускагик" гТ Р -Рв ддгПг45и ио иЗдесь Т - некотораяэффективная температура парогазовой смеси в исходной емкости по окончании пере- пуска.50Полное давление парогазовой смеси . в исходной емкости после перепуска Рцм является суммой Р и и Р (Т) давление упругости паров жидкости, соответствующее температуре Т на ли нии насыщения, т. е. Уио-Рв дй гкг ик Т т+Р (т). и 60Отсюда определяется температураТ, а затем соотнетстнующее ей налинии насьа 1 ения давление упругостипаров жидкости Р. Количество пара н исходной емкос-: ти перед перепускомР, Чпио Й ти иогде Вп - газовая постоянная параКоличество пара в исходной емкости после перепускабк ик чпикТи Искомое количество ушедшего иэемкости пара Предложенный способ поясняетсясхемой, где 1 - исходная емкость,2 - перепускной клапан, 3 - дренажный клапан, 4 - приемная емкость,5 - клапан подачи газа, 6 - заправочно-слинной вентиль, Т - измеритель температуры, Д - измерительдавления.Для осуществления предложенногоспособа 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 5при открытом дренажном клапане 3,жидкость в емкости 4 насыщается газом при давлении, которое ожидаетсяв приемной емкости после перепуска.Одновременно производится продувкаемкости 4, а необходимое давление вней определяется моментом закрытияклапана 3.- 3. Измерить давление Рпр и темпеРатуру Тпо в емкости 4.4. Измерить давление Рио, температуру Ти и объем газовой подушкиЧ в исходной емкости,5. Включенйем и выключением клапана 2 перепустить необходимое количество парогазовой смеси в приемную емкость,6. Измерить давление Р н исходной емкости 1 непосредственно послеперепуска,7, Измерить давление Рп и температуру Тпк в емкости 4 после перепуска,8. Определить газовые постоянныеискомых газа Вг и пара Вп по соответствующим таблицам физико-химических свойств веществ9. Определить давления упругостипаров Рэп, Рэ, соответстнующие температурам Тк, То на линии насыщениядля данной жидкости,10, Определить искомое количествогаза по формуле-й Ъ8 о м 596аб =И4,476-2,22 10 КГ(ь =0,085 ю Тогда,формула изобретения 11, Совместным решением (графическим способом) уравненияР Р(т ) ьЬЯР.- "тт+т ст)но ю Е и функции давления упругости паров жидкости от температуры Р (Т) на линии насыщения определить эффективную температуру Т оставшейся наро- газовой смеси в емкости 1,12. Определить давление упругости паров жидкости Р , соответствующее температуре Т на линии насыщения.13. Определить искомое количество пара по формуле Графическое решение системы двухсоответствующих уравнений дает велиПредложенный способ позволяет определять одновременно раздельные интегральные во времени количества га за и пара в парогазовой смеси, устранить потребность в физическом или химическом воздействии на парогазовую смесь, что упрощает технологическое оборудование и снижает затраты у 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 в П р и м е р, Определялнсь количества газа и пара в сброшенной смеси паров воды и углекислого газа при следующих данныхг Чи = 3 10 м Ч . 110 м; Рио в 8,0 кг/смТио = 420 1 Р 5 (Тио) = 4,476 кг/см у Риф 4,37 кг/ /см; Тпр " 2931 Р " 2,03 кг/сму Рпк д 2,83 кг/см у Тюк = 298Рз ф0,032 кг/см ; й = 47,06кгми ф кг рд Г 1 з Р;р 6Следовательно,чину Т, равную 39, Соответственно,Р, (Т) равно 2,22 кг/см ней парогазовой смеси и сброс послед.ней в приемную емкость с,последующимизмерением давления и температуры,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности определенияколичеств газа и пара эа счет исключения расслоения парогазовой смеси,перед сбросом парогазовой смеси приемную емкость продувают анализируемымгазом и эайолняют жидкостью, которуюнасыщают тем же газом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Горонский И. Т. Краткий справочник по химии, Киев, НауковаДумка, 1974. с. 706.2, фСправочник химика, том ТМ,2-е издание, Л Химия 1, 1967,с, 604-605 (прототип).7053 О; гицхаза а 7 ам рва Тираж 1073 цНИИПИ Гобударственног по"делаМ изобретени 3035, Иосква, Ж, Раушаказ 8347/65 одписно комитетаи открытиКая набг де Филиал ППП ф 1 Патейтф, г. Ужго л,. Проектная,Составитель О. Чернухаедактор Н. Хайтовская Техреду З.фанта Корректс