Оперативный измеритель коэффициента сжимаемости газов и их смесей
Журнал: Научное приборостроение @nauchnoe-priborostroenie
Рубрика: Системный анализ приборов и измерительных методик
Статья в выпуске: 3, 2026 года.
Бесплатный доступ
При определении расходов природного газа сужающими устройствами, а также при пересчете объемов газа. добытого или переданного при рабочих условиях, к стандартным кубометрам требуется знание его коэффициента сжимаемости (k). В настоящее время его определяют расчетным путем. При этом в зависимости от состава газа, а также величин рабочих давлений и температур возможные величины погрешностей расчетной величины k относительно реальной достигают 2–5%, что при больших объемах потребления газа и его высокой стоимости составляет десятки и сотни миллионов рублей, которые переплачивает одна из сторон — продавец или покупатель — при покупке газа. Рассматривается экспериментальный метод определения величины k, основанный на определении плотности газа по его диэлектрической проницаемости, обладающий более высокой оперативностью и существенно более низкой погрешностью. Приводятся экспериментальные данные определения величины k, полученные с помощью СВЧ- и КВЧ-резонаторов при использовании углекислого газа в диапазоне давлений ~20–40 атм при температуре ~30 °C и ~18 °C. Полученные данные сравниваются с контрольными kконтр (взятыми из литературы). Разница между kконтр и экспериментальными значениями kэксп в большинстве случаев не превышает ~0.5%.
Короткий адрес: https://sciup.org/142248573
IDS: 142248573 | УДК: 681.5:622.276; 622.279
Operational meter for the compressibility factor of gases and their mixtures
When determining natural gas consumption using throttling devices, as well as when converting the volumes of gas produced or transferred under operating conditions to standard cubic meters, it is necessary to know its compressibility factor (k). Currently, it is determined by calculation. Possible errors of the calculated k value from the real one can reach 2–3% depending on the gas composition, as well as the magnitudes of operating pressures and temperatures. Due to the large volumes of gas consumption and its high cost, this amounts to tens or hundreds of millions of rubles for one of the parties — the seller or the buyer — when purchasing gas. An experimental method for determining the k value is being considered, based on determining the gas density through its dielectric permittivity, which provides higher responsiveness and significantly lower error. Experimental data for determining the value of k, obtained using microwave (MW) and centimeter-wave (CW) resonators for carbon dioxide at pressures of approximately 20–40 atm and temperatures of about 30 °C and 18 °C, are presented. The obtained data is compared with reference k values (taken from the literature). In most cases, the difference between the reference kкoнтp and the experimental kэкcп values does not exceed approximately 0.5%.
