Portata gás mc vs Nmc

[gigafra]

dúvida: em uma planta com várias linhas de gás, eu sou dado o fluxo em metros cúbicos normais. mas os gases estão sob condições de pressão e temperaturas diferentes do normal (0°c-1 atm). em um arquivo excel que eu uso para dimensionar tubos onde eu insiro o escopo que devo considerar? o fluxo em metros cúbicos normais ou o "efetivo" (para ser obtido alterando a densidade) em metros cúbicos com gás nas condições de operação?

 

[paulpaul]

densidade (e, portanto, a taxa de fluxo em volume) de um gás varia de acordo com a pressão e a temperatura, como você disse: por isso não é que é "direito" considerar um par de valores em vez de outro, mas que você é consistente com a contratação.

na prática, se você precisa para dimensionar um tubo, eu sempre recomendo proceder desta forma (talvez um pouco de pedante, mas que elimina todas as incertezas):

1. você calcula o fluxo de massa a partir do fluxo no volume normal (nota), multiplicando o último pela densidade normal do gás (também conhecido). o fluxo de massa é obviamente independente das condições de referência e constante em toda a planta;

2. sabendo que o fluxo de massa é igual a rho x c x a, sendo rho a densidade (desta vez às condições de referência) e c a velocidade média, você calcula para (área do tubo) uma vez limitado c (es 20 m/s) às condições de referência que você tem nessa seção, considerando o fluxo de massa sempre constante (como mencionado em 1). o cálculo do rho às condições de referência deve ser feito com a lei do gás rho = p/zrt, com pressão absoluta p, r constante específica do gás (=8314/mw), t temperatura absoluta, negligenciando a compressibilidade (z=1) se você é de baixa pressão (caso contrário, z deve ser avaliado de outras maneiras).

 

[meccanicamg]

Eu também concordo, eu fiz várias vezes para o cálculo de condutas de ar. mantendo o fluxo de massa constante, as condições reais são calculadas.

 

[gigafra]

densidade (e, portanto, a taxa de fluxo em volume) de um gás varia de acordo com a pressão e a temperatura, como você disse: por isso não é que é "direito" considerar um par de valores em vez de outro, mas que você é consistente com a contratação.

na prática, se você precisa para dimensionar um tubo, eu sempre recomendo proceder desta forma (talvez um pouco de pedante, mas que elimina todas as incertezas):

1. você calcula o fluxo de massa a partir do fluxo no volume normal (nota), multiplicando o último pela densidade normal do gás (também conhecido). o fluxo de massa é obviamente independente das condições de referência e constante em toda a planta;

2. sabendo que o fluxo de massa é igual a rho x c x a, sendo rho a densidade (desta vez às condições de referência) e c a velocidade média, você calcula para (área do tubo) uma vez limitado c (es 20 m/s) às condições de referência que você tem nessa seção, considerando o fluxo de massa sempre constante (como mencionado em 1). o cálculo do rho às condições de referência deve ser feito com a lei do gás rho = p/zrt, com pressão absoluta p, r constante específica do gás (=8314/mw), t temperatura absoluta, negligenciando a compressibilidade (z=1) se você é de baixa pressão (caso contrário, z deve ser avaliado de outras maneiras).

Está bem. alego excel arquivos com caso prático, mas eu duvido que o diâmetro recebido é muito pequeno. Fiz alguma coisa errada?

 

[gigafra]

densidade (e, portanto, a taxa de fluxo em volume) de um gás varia de acordo com a pressão e a temperatura, como você disse: por isso não é que é "direito" considerar um par de valores em vez de outro, mas que você é consistente com a contratação.

na prática, se você precisa para dimensionar um tubo, eu sempre recomendo proceder desta forma (talvez um pouco de pedante, mas que elimina todas as incertezas):

1. você calcula o fluxo de massa a partir do fluxo no volume normal (nota), multiplicando o último pela densidade normal do gás (também conhecido). o fluxo de massa é obviamente independente das condições de referência e constante em toda a planta;

2. sabendo que o fluxo de massa é igual a rho x c x a, sendo rho a densidade (desta vez às condições de referência) e c a velocidade média, você calcula para (área do tubo) uma vez limitado c (es 20 m/s) às condições de referência que você tem nessa seção, considerando o fluxo de massa sempre constante (como mencionado em 1). o cálculo do rho às condições de referência deve ser feito com a lei do gás rho = p/zrt, com pressão absoluta p, r constante específica do gás (=8314/mw), t temperatura absoluta, negligenciando a compressibilidade (z=1) se você é de baixa pressão (caso contrário, z deve ser avaliado de outras maneiras).

Eu deveria considerar basicamente as condições "normais" para determinar o fluxo de massa e, em seguida, as "eficazes" para dimensionar a tubulação, correto?

dimensionar a tubulação com os únicos tamanhos "normais" é errado, correto?

 

[paulpaul]

Eu deveria considerar basicamente as condições "normais" para determinar o fluxo de massa e, em seguida, as "eficazes" para dimensionar a tubulação, correto?

dimensionar a tubulação com os únicos tamanhos "normais" é errado, correto?

não, porque você não tem condições normais em toda a planta (na verdade, talvez em qualquer lugar!), e, portanto, a densidade varia de acordo com p e t: você tem que conhecer a pressão e a temperatura da seção em questão e, em seguida, determinar a densidade nesse ponto.

 

[paulpaul]

Está bem. alego excel arquivos com caso prático, mas eu duvido que o diâmetro recebido é muito pequeno. Fiz alguma coisa errada?

para calcular com precisão a densidade de um gás (real) a uma dada pressão e temperatura você também pode se referir a nista, extremamente referenciado, mas que na versão gratuita só gerencia fluidos puros (como você precisa de qualquer maneira) e não misturas.

a densidade a 300 bar e 0 °c é, portanto, de nist, de 22,2 kg/m3 (apenas diferente do que você calculou). o diâmetro interno do tubo é 12 mm, e parece absolutamente realista. você deve então determinar a espessura, usando um código de cálculo adequado e escolhendo entre os tubos comerciais. Acho que o tubo está em 316...

 

[paulpaul]

Claro em seu caso, não falamos sobre tubulação soldada (você não encontraria os tubos tão pequenos) mas de tubulação conectada: preste atenção à conexão (eu sinto que eu recomendo conexões de compressão ou cones e fios - a 300 bar com tubos deste tamanho você está um pouco montando entre os dois tipos que eu acredito) e as conexões com o resto do sistema.

 

[gigafra]

para calcular com precisão a densidade de um gás (real) a uma dada pressão e temperatura você também pode se referir a nista, extremamente referenciado, mas que na versão gratuita só gerencia fluidos puros (como você precisa de qualquer maneira) e não misturas.

a densidade a 300 bar e 0 °c é, portanto, de nist, de 22,2 kg/m3 (apenas diferente do que você calculou). o diâmetro interno do tubo é 12 mm, e parece absolutamente realista. você deve então determinar a espessura, usando um código de cálculo adequado e escolhendo entre os tubos comerciais. Acho que o tubo está em 316...

Tudo limpo e obrigado. falamos sobre hidrogênio 300 bar e 0°c e eu sou dada densidade sobre 26,4 kg / m3 ambos em website que eu encontrei e estou usando as leis de gás perfeito. Em vez disso, nist diz 22,2. a diferença importante que você obtém da comparação é devido à diferença de gás real versus gás perfeito?

 

[paulpaul]

como escrito nas notas do site que você ligou, a equação de gases perfeitos é usada, que em certas circunstâncias é fina e em outros não. Às vezes, o erro que você faz no cálculo da densidade também pode ser 30%, para não mencionar outras propriedades.
se você calcular o coeficiente de compressibilidade de hidrogênio em 0 °c e 300 bar com uma equação de estado para gases reais ou simplesmente referindo-se a estes Quadros, obter z=1,2: inserindo-o na equação do gás (z vai multiplicar o produto rt), obter rho = 22,1 kg/m3, muito semelhante ao valor nist.

 

[gigafra]

densidade (e, portanto, a taxa de fluxo em volume) de um gás varia de acordo com a pressão e a temperatura, como você disse: por isso não é que é "direito" considerar um par de valores em vez de outro, mas que você é consistente com a contratação.

na prática, se você precisa para dimensionar um tubo, eu sempre recomendo proceder desta forma (talvez um pouco de pedante, mas que elimina todas as incertezas):

1. você calcula o fluxo de massa a partir do fluxo no volume normal (nota), multiplicando o último pela densidade normal do gás (também conhecido). o fluxo de massa é obviamente independente das condições de referência e constante em toda a planta;

2. sabendo que o fluxo de massa é igual a rho x c x a, sendo rho a densidade (desta vez às condições de referência) e c a velocidade média, você calcula para (área do tubo) uma vez limitado c (es 20 m/s) às condições de referência que você tem nessa seção, considerando o fluxo de massa sempre constante (como mencionado em 1). o cálculo do rho às condições de referência deve ser feito com a lei do gás rho = p/zrt, com pressão absoluta p, r constante específica do gás (=8314/mw), t temperatura absoluta, negligenciando a compressibilidade (z=1) se você é de baixa pressão (caso contrário, z deve ser avaliado de outras maneiras).

uma pergunta: você me daria um valor para considerar para perdas de carga distribuídas (bar/km) admissível para uma tubulação contendo gás de alta pressão?

 

[paulpaul]

mah, depende do que você tem que fazer: geralmente como uma regra básica você tem uma velocidade de gás em torno de 15-20 m/s (risco menor de tamanho extra), e então você gerencia as perdas de carga resultantes. em transporte de longa distância (com pressão inicial típica de 60 bar), dada essas velocidades, geralmente permite que o gás se expanda até 40 bar antes de colocar uma estação de recompressão. de qualquer forma eu recomendo a partir do final, ou seja, para entender qual pressão serve a jusante.