36 引言
能
ENERGY CONSERVATION
2016年第6期（总第405期）
压缩天然气减压过程的热力学分析及应用
石丹阳
（中裕（河南）能源控股有限公司，河南郑州450000）
摘要：来用RK状态方程分析CNG节流减压过程中的温降现象，计算并分析了不同工况下的平均节流系数。对两级加热两级减压的压编天热气减压过程进行了热力计算，合理配置压降与加热量。关键调：压编天然气(CNG)：节流减压；平均节流系数
中图分类号：TE64文献标识码：A文章编号：1004-7948(2016)06-0036-04 doi;103969/j. issn. 1004 7948. 2016. 06. 007
h=C,dT+[v-T()
)]dp ar
CNG撬车在卸气台通过高压胶管和快装接头卸气。根据节流效应，CNG压力降低，温度同时降低。从撬车卸出的CNG先经过一级换热器加热，再进人一级调压器减压，然后依次经过二级加热器加热及二级调压器减压后，经计量、加臭进入城镇输配管网"]。CNG储配站工艺流程如图1所示。 CNG插车卸车台级换热
一级两压
热售水
！.回水..
热水锅炉
调压装置
输配管网计量、加臭二级调压二级换热
图1CNG储配站工艺流程图
通常设备设计计算中对节流系数的选择按常数考虑，而实际的减压过程中，撬车钢瓶压力是在不断降低的，由于压力区间及温度的不同，节流系数有较大的变化幅度。文中对这一过程进行基础的热力学分析，并按照热力学的理论指导减压换热设备的合理参数配置。
1工程热力学中实际气体的节流减压理论
流体在管道内流动时，流经阀门、孔板等设备，由于局部阻力，使流体压力降低，称为节流现象[2]。工程热力学将节流过程视为一个等恰绝热过程，节流过程的温度变化，可以从焙值不变时温度对压力的依变关系即节流系数着手分析。
实际气体恰值的一般关系式为：万方数据
式中：h—比熔，J/kg；
C,—比定压热容,J/(kgK)；
T热力学温度K； v—比体积，m/kg；
(1)
p—压力，Pa。
恰值不变的过程dh=0,H，表示节流系数：
=(),=[7()
，/c
ap
式中--节流系数。
(2)
节流过程是压力降低过程（dp<0），所以假设： T(av/aT)。-v>0,共，取正值，节流后温度降低； T(aw/aT)，-v<0"取负值，节流后温度升高； T(av/aT)。=v=0,，为0,节流后温度不变。理想气体状态方程为：
PV= RT
式中：R-各种气体固有气体常数。
对式(3)求温度的偏微分，有：(av/aT),=R/p
(3)(4)
将式(4)的结果代人式(2)，则=0，所以理想气体绝热等焙节流前后温度不发生改变，而对于实际气体要根据其状态方程的具体形式和节流前后气体状态而定。文献[3]中，选用范德瓦尔斯方程，但该方程在进行高压实际气体的计算时候偏差较大。文献[4]中采用BWRS方程，该方程计算烃类气体状态精度最高，但由于含有11个需要确定的常数，实际计算运用中比较繁复。
文中对于混合物天然气以纯甲烷考虑，甲烷是以极性键组合而成的非极性化合物，用RK方程计