Диаграммы состояния сжиженных газов

При проектировании и эксплуатации установок, потребляющих сжиженный газ, необходимо знать взаимосвязь различных параметров газа. С допустимой для практики точностью это можно сделать по диаграммам состояния (рис. II.2 и II.3). По ним можно определить: упругость паров при данной температуре, давление перегретых паров (газовой фазы) при данных условиях, удельный объем и плотность жидкой, паровой и газовой фаз, их теплосодержание (энтальпию), теплоту парообразования, степень сухости и влажности паров, работу сжатия компрессором и повышение температуры при сжатии, эффект охлаждения жидкости и газа при снижении давления (дросселировании), теплоемкость при постоянном давлении и постоянном объеме, скорость истечения газа из сопел газогорелочных устройств.



Рис. II.2: диаграмма состояния пропана

Рис. II.2: диаграмма состояния пропана



Диаграмму состояния строят на полулогарифмической сетке из горизонтальных линий постоянного абсолютного давления (изобар) и вертикальных линий постоянного теплосодержания (изоэнтальп). Жирной линией, делящей диаграмму на три части (см. рис. II.2 и II.3), выделена пограничная кривая, в вершине которой находится точка, характеризующая критические параметры состояния газа. Зона над левой ветвью пограничной кривой характеризует жидкую фазу, над правой - газовую фазу, а зона между ветвями - парожидкостную смесь газа. Линии постоянных температур (изотермы) обозначены цифрами -30, -20, -10, 0 ˚C и т. д., причем изотерма, проходящая через точку критического состояния, соответствует критической температуре, выше которой газ никаким давлением не может быть превращен в жидкость. Линии постоянных удельных объемов жидкости, насыщенного и перегретого пара (изохоры) обозначены буквой v, а буквой x - линии постоянной сухости пара. Линии постоянной энтропии (адиабаты), обозначенные буквой s, характеризуют тепловую энергию газа. При расчете процессов на диаграмму наносятся вспомогательные линии.

Рис. II.3: диаграмма состояния н-бутана

Рис. II.3: диаграмма состояния н-бутана