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利用雷德利克-孔方程计算气体压缩系数

2022-06-09

赵艳 ZHAO Yan;梁陆乙 LIANG Lu-yi

(安徽省计量科学研究院,合肥 230051)

摘要:简述雷德利克-孔方程的数学模型,对气体压缩系数的计算方法进行分析,并举以实例进行计算。

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关键词 :气体压缩系数;临界温度;临界压力

中图分类号:O414.1 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)24-0168-02

作者简介:赵艳(1981-),女,安徽寿县人,业务主管,工程师,研究方向为流量计量。

0 引言

随着天然气和蒸汽被越来越多地运用到各个领域,此类气体的贸易交接也就越来越被人们重视,贸易交接的依据就是气体流量仪表,气体计量的准与不准直接会影响贸易双方的利益关系。如果气体计量不准确,就可能增加供气公司的成本,使最终的利润大打折扣。而在天然气、蒸汽贸易交接中,因气体计量不准确造成成本增加、利润下降的情况比较多见。

本文将利用雷德利克-孔方程计算气体压缩系数,以此提高天然气计量的准确性,避免出现因计量不准确造成输气成本增加、利润下降的问题,从而有效防止贸易双方因此而蒙受经济损失。

1 数学模型

依据雷德利克—孔方程(R-K公式):

其中,Z气体压缩系数,为Tc、Pc:该气体的临界温度和临界压力。

由R-K公式可知,此为气体压缩系数Z的一元三次方程,通过已知的A和B,可以求得Z值。

2 数据采集

选取一只气体流量仪表所配置的显示仪表,调取内部设置的气体组分,如表1。

依据加权平均值计算,该组分的临界温度和临界压力分别为:

Tc=0.99212*190.56+0.0075*126.19+0.00038*304.1=190.1204K

Pc=0.99212*4.599+0.0075*3.396+0.00038*7.377=4.59103MPa

依据数据处理的需要,对该二次仪表输入了六组不同的信号,得出六组参数值见表3。

由此可见压缩系数值是随着介质压力的增大而减小。压缩系数在对流量计算时是作为乘积的分量,与流量值成正比关系,因此,压缩系数的准确与否也对流量值产生直接的影响。

4 结论

上述数学计算模型为天然气计量提供了一套准规范、实用的计算依据。通过实际计算,天然气计量基本实现了“零误差”,计量准确性大大提高,以往因计量不准确造成供气公司每年都要多付出(5~10)%的成本,通过上述数学模型准确计量后,可为供气公司节约成本。因此,建议将这套计算模型进一步推广应用,以提高营运效益。

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参考文献:

[1]JJG 1003-2005,流量积算仪[S].

[2]SN/T2944—2011,天然气组分物理参数表[S].

[3]魏凯丰,牛滨,张作群,宋少英.天然气测量系统中标方计算方法的研究[J].仪器仪表学报,2008(10).

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