Дроселювання газів і пари

Дроселюванням називається термодинамічний незворотний процес розширення газу чи пари при проходженні їх через місцеве звуження на трубопроводі (діафрагму, сідло клапана чи регулятора), що проходить без віддачі роботи у зовнішнє середовище.

Схема дроселя показана на рис. 10.

Рис. 10. Схема дроселя

Процес дроселювання реальних газів і пари проходить за таких умов:

i = const.

Процес адіабатного дроселювання за відсутності роботи проходить при постійній ентальпії, i=const, (ізоінтальпний процес).

При проходженні потоку газу через діафрагму (звуження) внаслідок утрат енергії на подолання місцевого опору тиск газу зменшується, , а питомий об’єм збільшується, , тобто газ розширюється. Це явище і називають дроселюванням, або зім’яттям.

Швидкість газу в трубопроводі до діафрагми W₁ визначається за відомими годинними витратами газу V і площею перетину труби F₁ згідно із залежністю

, м/с,

де V – годинні об’ємні витрати газу, м³/год;

F₁ – площа перетину труби до діафрагми.

Діаметри труби D₁ і D₂ до й після діафрагми однакові. Значить, однаковими будуть швидкості потоку W₁=W₂ та його кінетична енергія до і після діафрагми.

У самому дроселі швидкість та кінетична енергія збільшуються, а ентальпія зменшується.

Зміна параметрів стану газу до і після дроселя визначається наступними залежностями:

– ентальпія ;

– внутрішня енергія ;

– кількість теплоти q_{1, 2} = 0;

– зміна ентропії ;

– зміна температури .