Flow calorimeter for enthalpy increment measurements on condensed gases

• Published in: International journal of refrigeration 1997, Vol.20 (1), p.32-37
• Main Authors: Grini, P.G, Owren, G.A, Mæhlum, H.S, Brendeng, E
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Applied sciences; calorimeter; calorimètre conception; Compressors; Condensation; Cryogenic equipment; cryogenics; cryogénie; design; Energy; Energy. Thermal use of fuels; enthalpie; Enthalpy; Ethane; Exact sciences and technology; Flow measuring instruments; gas; gaz; Liquefied natural gas; liquid; liquide; measurement; mesure; pompe; Pressure regulation; pump; Pumps; Refrigerating engineering; Refrigerating engineering. Cryogenics. Food conservation; Refrigeration installations; Two phase flow; vapeur; vapour
• ISSN: 0140-7007; 1879-2081
• DOI: 10.1016/S0140-7007(96)00054-0

A flow calorimeter for enthalpy increment measurements on condensed gases is presented. A better knowledge of the properties of the liquefied natural gas is needed, and therefore a liquid loop has been designed for our flow calorimeter. The fluid loop in the calorimeter is designed in order to avoid the two-phase region, since two phases would give compositional disturbances in the measurements. The avoidance of the two-phase region is made possible by increasing the pressure of the test fluid after the measurement section, then heating the fluid at super-critical pressure past the critical point. Finally, the fluid is throttled to the low-pressure gas state at the inlet condition of the compressor that circulates the fluid. To perform the pressure increase, a new cryogenic pump has been designed. To evaluate the new equipment, measurements were taken on liquid ethane over the temperature range 146–256 K at pressure between 0.9 and 5.1 MPa. On présente un calorimètre pour mesurer les augmentations d'enthalpie dans des gaz condensés. Il est nécessaire de mieux connaître les propriétés du gaz naturel liquéfié; on a ainsi conçu une boucle de liquide pour le calorimètre. La boucle de liuqide dans le calorimètre est conçue afin d'éviter la région diphasique, étant donné que deux phases provoqueraient des perturbations de composition dans les mesures. Il est possible d'éviter la région diphasique en augmentant la pression du fluide expérimental après la section de mesure, puis en chauffant le fluide à la pression super critique après le point critique. Enfin le fluide est détendu à basse pression à l'aspiration du compresseur qui fait circuler le fluide. Afin de réaliser l'augmentation de pression, on a conçu une nouvelle pompe cryogénique. Afin d'évaleur le nouvel équipement, des mesures ont été effectuées sur de l'éthane liquide pour la plage de température de 146 à 256 K, à des pressions entre 0,9 et 5,1 MPa.