Спрощений метод розрахунку коефіцієнта Джоуля–Томсона під час вимірювання витрати природного газу

2015;
: c. 127 – 132
https://doi.org/10.23939/jeecs2015.02.127
Надіслано: Жовтень 09, 2015
Переглянуто: Листопад 24, 2015
Прийнято: Грудень 08, 2015
1
Національний університет «Львівська політехніка»
2
Національний університет «Львівська політехніка»
3
Національний університет «Львівська політехніка»

Подано аналіз існуючих методів розрахунку коефіцієнта Джоуля–Томсона, за результатами якого встановлено необхідність розроблення методу розрахунку на основі спрощеного набору параметрів складу газу. Представлено новий метод для розрахунку коефіцієнта Джоуля–Томсона у діапазоні абсолютного тиску газу від 0,1 МПа до 15 МПа та температури від 250 К до 350 К. Основне рівняння методу побудоване на основі принципу відповідних станів і описує залежність коефіцієнта Джоуля–Томсона від приведених температури та густини. Для обчислення приведеної густини газу запропоновано застосовувати розроблене авторами рівняння псевдокритичної густини природного газу. Виконано детальне тестування розробленого методу та встановлено, що для природних газів із густиною за стандартних умов rС£0,75 кг/м3 та вмістом азоту і вуглекислого газу до 5 % кожного, відносне відхилення значень методу від розрахункових значень коефіцієнта Джоуля–Томсона, отриманих за методом ISO 20765-1, не перевищує ±3,0% для вказаних діапазонів тиску та температури газу. Наведено приклади розрахунку систематичної похибки вимірювання витрати за допомогою витратоміра змінного перепаду тиску, зумовленої ефектом Джоуля–Томсона.

  1. ISO 5167.1-4:2003. Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices inserted in circular cross-section conduits running full.
  2. ISO/TR 9464. Guidelines for the use of ISO 5167:2003.
  3. ISO 20765–1:2005. Natural gas – Calculation of thermodynamic properties. Pt. 1: Gas phase properties for transmission and distribution applications.
  4. GOST 30319.0:3–96. Natural gas. Methods of calculation of physical properties.
  5. ISO 12213-2. Natural gas – Calculation of compression factor. Part 2: Calculation using molar-composition analysis.
  6. ISO 12213-3. Natural gas – Calculation of compression factor. Part 3: Calculation using physical properties.
  7. E. Shpilrain, P. Kesselman. Foundations of the thermophysical properties of substances. Moscow, Publishing House “Energiya”, 1977.
  8. SD 7–2005. Natural gas. Methods of calculation of compressibility factor within the pressure range from 12 to 25 MPа. (in Russian)
Y. Pistun, F. Matiko, O. Masnyak. Simplified Method for Calculation of the Joule-Thomson Coefficient at Natural Gas Flowrate Measurement. Energy Eng. Control Syst., 2015, Vol. 1, No. 2, pp. 127 – 132. https://doi.org/10.23939/jeecs2015.02.127