ГОСТ Р 56217—2014
Приложение Г
(обязательное)
Расчет повышения давления в сосуде при бездренажном
хранении сжиженного природного газа и допустимая степень заполнения
криогенного топливного бака
Время повышения давления от начального до конечного значения (длительность бездренажного
хранения) 1. ч. вычисляют по формуле
где ф- степень заполнения сосуда жидкостью;
М, - масса жидкости в сосуде, кг;
cs- теплоемкость жидкости. Дж/кг-К,
М„ - масса стенок сосуда, кг;
сш- теплоемкость материала стенки сосуда. Дж/кг-К;
Гь- конечная равновесная температура жидкости. К;
Тм- начальная равновесная температура жидкости. К;
Q - тепловой поток к сосуду. Вт.
36000
(Г-1)
П р и м е р-Расчет времени, за которое давление в БКТ, заполненным СПГ,
повысится до предельного значения, если объем бака 300 л (0,3 м3), масса внутреннего
сосуда 160 кг, материал - сталь 12Х18Н9Т, степень заполнения 0,85, твплоприток к баку 6 Вт,
начальное давление в баке 0,1МПа,рабочее давление 1МПа,теплоемкость стали
12Х18Н9Т равна 300Дж/(кгК).
Из рисунка А.1 определяем температуры равновесной жидкости при давлениях0,1
МПа и 1,0 МПа. Имеем
Tto = 111 К,
Т* = 148К.
Определяем плотность жидкости при начальном давлении (рисунок А.2)
р ’ = 424 кг/м3
и массу жидкости в сосуде при полном заполнении
А/ = p” V = 424 0,3 = 127кг.
Время повышения температуры от Ts0до Ts вычисляем по формуле (Г.1)
, ->27 3 4 6 0 * Ш .30 0 У ( Ш - Ш )
ш
5711
ч
_
3600 6
Таким образом, время бездренажного хранения полного бака составит около 24 сут,
при этом давление в баке повысится до 10 бар (1 МПа).
Определим время, за которое давление в том же баке поднимется с 0,3 МПа до 1МПа,
если масса газа равна 42 кг (степень заполнения равна 0,3)
1= 0.8
(42 ■3460 +160 ■300)■[148 -126)
= 197ч = 8,2 сут.
3600 6
11