Файл: Рачевский, Б. С. Транспорт и хранение углеводородных сжиженных газов.pdf

молекул и так называемой нулевой энергии (энергии внутриатомных движений при температуре абсолютного нуля).

В практических инженерных расчетах принимается во внимание не абсолютные величины внутренней энергии, а разность между их абсолютным значением И° при заданных Т и р и нулевым значением

ИтИ0— И$.

Диаграммы состояния индивидуальных углеводородов

У реальных газов соотношения между основными термодинами­ ческими параметрами — давлением, температурой, удельным объе­ мом, теплоемкостью, теплосодержанием — не подчиняются законам идеальных газов.

Действительные соотношения между этими параметрами уста­ новлены экспериментально и нанесены па графики, которые имену­ ются диаграммами состояния. Эти диаграммы составлены в таких интервалах изменения основных параметров, которые необходимы для практических инженерных расчетов.

Диаграммы состояния включают две фазы существования ве­ щества — жидкую и газообразную. Линии, разделяющие параметры, соответствующие двум различным фазам (жидкость и насыщенный пар), носят название пограничных кривых.

Наиболее часто применяют диаграммы состояния индивидуаль­ ных углеводородов, составленные в системах координат TS (тем­ пература — энтропия) и pi (давление — энтальпия).

Указанные диаграммы включают наибольшее число термодина­ мических величин, характеризующих углеводороды: давление, тем­ пературу, удельный объем паров и жидкости, скрытую теплоту парообразования, теплоемкость, содержание жидкости и пара, теплосодержание, изменение энтропии, изменение энтальпии.

При помощи диаграмм состояния можно с достаточной для ин­ женерных расчетов точностью проследить за изменением параметров углеводородов при следующих процессах:

охлаждение или подогрев газа; конденсация или испарение; адиабатическое испарение или сжатие; дросселирование и др.

На рис. 7 и 8 приведены диаграммы состояния пропана и и-бу­ тана в координатах TS.

Способы пользования приведенными диаграммами несложны,

иони приведены в периодической литературе. Теплопроводность — это процесс передачи тепла между не­

посредственно соприкасающимися частицами тела, обусловленный тепловым движением молекул или атомов вещества.

Количество тепла, передаваемое через единицу поверхности за единицу времени,

где А — коэффициент теплопроводности, выражающий количество тепла, проходящее через единицу поверхности в единицу времени при изменении температуры на 1° G на единицу длины (табл. 16);

Рис. 8. Диаграмма состояния нормального бутана в коор­ динатах TS (температура —энтропия)

dT

~ ---- градиент температуры, т. е. производная от температуры по

координате, нормальной к поверхности, через которую происходит передача тепла.

Коэффициент теплопроводности сжиженных пропана и и-бутана к • 102 ккал/(м • ч ■°С)

34

Теплота сгорания (теплотворная способность) — это количество тепла, которое выделяется при сжигании единицы объема или массы газов. Различают высшую QK и низшую QH теплоту сгорания газа. Высшая теплота сгорания учитывает тепло водяных паров, которое может быть использовано в некоторых тепловых установках, (табл. 17).

Впроцессе сгорания газов образуются пары, которые совместно

сдругими продуктами сгорания уносятся, не отдавая тепла паро­

образования, выделяющегося при их конденсации, поэтому в обычных теплосиловых установках используется только низшая теплота сгорания.

Как уже было указано, одним из основных преимуществ сжижен­ ных углеводородных газов является высокая теплота сгорания по сравнению с другими видами топлив, что обеспечивает этим газам широкое применение в народном хозяйстве.

Влажность сжиженных газов

икристаллообразование

Всжиженных углеводородных газах влага может содержаться как в жидкой, так и в паровой фазах. При этом в жидкой фазе может содержаться в растворенном виде обыкновенная вода, а в паровой

фазе — пары воды.

Водяной пар может насыщать газ при данных условиях темпе­ ратуры и давления только до определенной величины, характе-

Таблица 18

Упругость водяных паров н влагосодержание в состоянии насыщения

П р и м е ч а н и е . При пользовании табл. 18 следует учесть, что приведенные в ней данные не учитывают состав газа и справедливы только для атмосферного давления.

36