Utilsigtet udslip kilde vilkår

FONT SIZE:
fontsize_dec
fontsize_inc
Januar 4, 2017 Leo Andersen U 0 34

Forholdsregler over for udslip kilde vilkår er de matematiske ligninger, der kvantificerer flowet hastighed, hvormed utilsigtede udslip af luftforurenende stoffer i det omgivende miljø kan forekomme på industrielle anlæg såsom olieraffinaderier, petrokemiske anlæg, naturgas forarbejdningsanlæg, olie og gas transport rørledninger, kemiske anlæg og mange andre industrielle aktiviteter. Statslige regler i mange lande kræver, at sandsynligheden for sådanne utilsigtede udslip skal analyseres, og deres kvantitative indvirkning på miljøet og menneskers sundhed bestemmes således, at formildende trin kan planlægges og gennemføres.

Der er en række matematiske metoder til bestemmelse af flow hastighed, hvormed gasformige og flydende stoffer kan blive frigivet fra forskellige typer af ulykker beregningsmetoder. Sådanne beregningsteknikker metoder benævnes kilde vilkår, og denne artikel om utilsigtet frigivelse source vilkår forklarer nogle af de beregningsmetoder, der anvendes til bestemmelse af massestrøm hastighed, hvormed forurenende luftarter kan utilsigtet frigivet.

Utilsigtet udslip af gas under tryk

Når gas opbevares under tryk i en lukket beholder udledes til atmosfæren gennem et hul eller en anden åbning, kan gashastigheden gennem at åbningen skal kvalt eller det kan være ikke-druknede.

Kvalt hastighed, også benævnt lydhastighed, opstår, når forholdet mellem det absolutte source tryk til det absolutte nedstrøms tryk er lig med eller større end, hvor k er den specifikke varmeforhold af den udstrømmende gas.

For mange gasser, k i området fra ca. 1,09 til ca. 1,41, og dermed i området fra 1,7 til omkring 1,9, hvilket betyder, at kvalt hastighed normalt opstår, når det absolutte source beholdertrykket er mindst 1,7 til 1,9 gange så høj som den absolutte nedstrøms omgivende atmosfæriske tryk.

Når gashastigheden er kvalt, ligningen for massestrømningshastigheden i SI enheder er metriske:

eller denne tilsvarende form:



Af de ovennævnte ligninger, er det vigtigt at bemærke, at selv gashastigheden når et maksimum og bliver kvalt, er massestrømmen ikke kvalt. Den massestrøm kan stadig øges, hvis kilden trykket øges.

Når forholdet mellem den absolutte kilde tryk til det absolutte nedstrøms omgivende tryk er mindre end, så gashastigheden er ikke-Choked og ligningen for massestrømningshastigheden er:

eller denne tilsvarende form:



De ovenstående ligninger beregne oprindelige øjeblikkelige massestrømningshastighed for tryk og temperatur, der findes i kilden beholderen når en frigivelse første forekommer. Den indledende øjeblikkelige flow fra en lækage i en tryksat gas system eller skib er langt højere end den gennemsnitlige strømhastighed i den samlede udgivelse periode, fordi trykket og flowhastigheden falde med tiden, da systemet eller fartøj tømmes. Beregning af strømningshastighed som funktion af tiden siden indledningen af ​​lækagen er meget mere kompliceret, men mere præcis. To tilsvarende metoder til at udføre sådanne beregninger præsenteres og sammenlignes på teknisk litteratur kan være meget forvirrende, fordi mange forfattere undlader at forklare, om de bruger den universelle gaslov konstant R, som gælder for enhver ideal gas eller om de bruger den gaslov konstante R'er som kun gælder for en bestemt person gas. Forholdet mellem de to konstanter er Rs = R / M.

Bemærkninger:

  • De ovenstående ligninger er for en reel gas.
  • For en idealgas, Z = 1 og ρ er idealgas tæthed.
  • 1 kilomole = 1.000 mol = 1000 gram-mol = kilogram-muldvarp.

Ramskill ligning for ikke-Choked massestrøm

P.K. Ramskill ligning for ikke-Choked strømning af en idealgas er vist nedenfor som ligning:

 

Gastætheden, A, i Ramskill ligning er idealgas densitet ved den nedstrøms betingelser for temperatur og tryk, og den er defineret i ligning under anvendelse af idealgasloven:

 

Da den nedstrøms temperatur TA ikke er kendt, er den isentropiske ekspansion nedenstående ligning anvendt til at bestemme TA i form af den kendte opstrøms temperaturen T:

 

Kombinere ligninger og resulterer i ligning, som definerer en i forhold til den kendte opstrøms temperaturen T:

 

Ved hjælp af ligning med Ramskill ligning til at bestemme ikke-kvalt massestrømme for ideelle gasser giver identiske resultater til de opnåede resultater ved hjælp af ikke-droslet flow ligning præsenteret i forrige afsnit ovenfor.

Fordampning af ikke-kogende væske pool

Tre forskellige metoder til beregningen af ​​fordampning fra en ikke-kogende væske pool præsenteres i dette afsnit. De opnåede resultater fra de tre metoder er noget anderledes.

USA Air Force-metoden

Følgende ligninger til at forudsige den hastighed, hvormed væsken fordamper fra overfladen af ​​en pulje af væske, der er ved eller nær omgivende temperatur. Ligningerne blev afledt fra markforsøg udført af US Air Force med puljer af flydende hydrazin.


Hvis TP = 0 ° C eller mindre, så TF = 1,0
Hvis TP & gt; 0 ° C, derefter TF = 1,0 + 0,0043 TP

US EPA-metode

Følgende ligninger til at forudsige den hastighed, hvormed væsken fordamper fra overfladen af ​​en pulje af væske, der er ved eller nær omgivende temperatur. Ligningerne er udviklet af United States Environmental Protection Agency hjælp enheder, som var en blanding af metrisk forbrug og brugen USA. De ikke-metriske enheder er blevet konverteret til metriske enheder til denne præsentation.



NB konstante bruges her er 0,284 fra den blandede enhed formel / £ 2,205 / kg. Den 82.05 bliver 1,0 = ^ 2 x mmHg / kPa.


US EPA definerede også puljen dybde som 0,01 m, således at overfladearealet af puljen væske kunne beregnes som:

Bemærkninger:

  • 1 kPa = 0,0102 kgf / cm = 0,01 bar
  • mol = muldvarp
  • ATM = atmosfære

Hvid eller Skilling og Mackay metode

Følgende ligninger til at forudsige den hastighed, hvormed væsken fordamper fra overfladen af ​​en pulje af væske, der er ved eller nær omgivende temperatur. Ligningerne er udviklet af Warren Hvid eller Skilling og Dennis Mackay for Kemiteknik Institut ved University of Toronto.


Fordampning af kogende kold væske pool

Følgende ligning er til forudsigelse den hastighed, hvormed væsken fordamper fra overfladen af ​​en pulje af kold væske.

Adiabatisk flash af flydende gas release

Flydende gasser såsom ammoniak eller klor er ofte gemt i flasker eller fartøjer ved omgivende temperaturer og tryk godt stykke over det atmosfæriske tryk. Når en sådan flydende gas frigives til den omgivende atmosfære, den resulterende reduktion af tryk bevirker nogle af den flydende gas til at fordampe øjeblikkeligt. Dette er kendt som "adiabatisk blinkende" og følgende ligning, der stammer fra en simpel varmebalance, der bruges til at forudsige, hvor meget af den flydende gas fordampes.


Hvis enthalpien, der kræves til ovenstående ligning er tilgængelig, så den følgende ligning kan anvendes.

  0   0
Forrige artikel Akademisk kjole
Næste artikel Alexander S. Potupa

Kommentarer - 0

Ingen kommentar

Tilføj en kommentar

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tegn tilbage: 3000
captcha