深冷容器のフラッシュ計算問題
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みなさん、こんにちは！私は極低温容器の設計をしており、業務上、以下の2つの条件での気化計算に直面しています。皆様のご協力をお願いできればと思います。1．排気蒸気損失：貯蔵タンクには高飽和状態の液体が入っており、気相バルブを開いて気相圧力をある一定の圧力まで下げ、排出すべき蒸気の質量を計算する。2．排出時の圧力降下 高飽和状態の液体を貯蔵するタンクから、自己加圧がない状態で液相弁を開いて一定量の液体を排出し、それに伴う圧力降下を計算する。 これら2つの運転状態は、蒸発タンク内での蒸発と異なり、プロセス中に排出される蒸気や液体の温度が徐々に低下するため、タンク内の気相圧力や媒体の比エンタルピーも徐々に低下し、エンタルピーが一定であるという条件に基づいて直接計算することができない。 私の考え方は、排出過程を複数の段階に分け、各段階でのエンタルピーが一定であると仮定して近似計算を行うものです。排出される媒体の比エンタルピーは、対応する段階の開始時と終了時の平均値としますが、この方法に問題はないのか疑問です。
速度や断熱度とも大きく関係しています。液体窒素タンクを例にとると、1Mpaのガスを0.5Mpaにするには、タンクの中身をすべて抜き取る必要がある場合もあれば、一部だけガスを抜けばよい場合もあります。 液体窒素を一部放出すると、気相圧力は変わらない可能性がある
放電過程における外部からの熱入力は無視する。 あなたが言っている状況は、実際には媒体の温度と関係があります。もし媒体が常に飽和状態にある場合、減圧時に液体は急激に気化して温度が下がり、圧力を下げるために大量のガスを排出する必要がある；液体が過冷却状態にある場合、気相の圧力は過剰圧縮器によって液体が気化することで生じるため、減圧時には過剰な圧力のあるガスのみが排出され、液体はフラッシュしない。この場合、排出量は非常に少ない。