干气密封的实际气体焦耳-汤姆逊效应分析

• 作者: 宋鹏云 邓成香 马爱琳
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 干气密封 实际气体 状态方程 焦耳-汤姆逊系数 反转曲线
• 年，卷（期）: 2016,（9）
• 所属期刊栏目: 表面与界面工程
• 页码范围: 3833-3842
• 页数: 10页
• 分类号: TB42|TQ031.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/j.issn.0438-1157.20151892

摘要

干气密封系统中气体通过过滤器、阀门、孔板和密封端面等组件时会发生焦耳-汤姆逊（JT）效应，可能导致密封气温度降低，甚至出现液相凝析。焦耳-汤姆逊效应一般通过焦耳-汤姆逊系数来反映。针对干气密封常面临的氢气、氮气、空气和二氧化碳，利用VDW方程、RK方程、SRK方程和PR方程4个经典状态方程（EOS）分别计算了相应的焦耳-汤姆逊（JT）系数，并与文献实验数据进行了比较，选择最佳状态方程作出各气体的 JT系数曲线和焦耳-汤姆逊反转曲线（JTIC），并利用编程计算出空气和氮气通过干气密封端面时，由于JT效应引起的气体温降。结果表明：实际气体的焦耳-汤姆逊效应，对干气密封的节流环节会产生重要影响。常温条件下，氢气发生致热效应，而氮气、空气和二氧化碳气体发生致冷效应。采用4种状态方程计算焦耳-汤姆逊系数时，RK方程的平均相对误差和最大相对误差最低且分别小于4%和10%。干气密封气体的实际气体焦耳-汤姆逊效应能引起较大的温度变化，其中气体介质压力比介质温度对温差的影响更大。压力较小时JT效应引起的温降可以忽略。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	宋鹏云	昆明理工大学化学工程学院	107	920	16.0	23.0
2	马爱琳	昆明理工大学化学工程学院	3	15	2.0	3.0
3	邓成香	昆明理工大学化学工程学院	3	26	2.0	3.0