Студопедия

КАТЕГОРИИ:



Мы поможем в написании ваших работ!

Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Мы поможем в написании ваших работ!

Соотношение единиц давления


 

При этом парциальное давление каждого компонента смеси pi равно общему давлению, умноженному на объемное (молярное) содержание yi данного газа в смеси:

 

pi = yi Pи.

 

Давление избыточное Pи газов в практике их использования является одним из основных показателей, определяющих технику и технологию их применения. Системы газоснабжения по этому показателю подразделяются на четыре градации:

высокого давления I категории при избыточном давлении от 1,2МПа до 0,6МПа включительно для природного газа и газовоздушных смесей, и от 1,6МПа для сжиженных углеводородных газов (СУГ);

газопроводы высокого давления II категории при избыточном давлении газа свыше 0,3 МПа (3 кгс/см2) до 0,6 МПа (6 кгс/см2);

газопроводы среднего давления – при рабочем давлении свыше 500 даПа (0,05 кгс/см2) до 0,3 МПа (3 кгс/см2);

газопроводы низкого давления – при рабочем давлении газа до 500 даПа (0,05 кгс/см2) включительно.

Теплота сгорания Q – количество тепла, которое выделяется при полном сгорании единицы массы или объема газа (топлива). Теплоту сгорания газов в СИ измеряют в кило(мега) джоулях на килограмм (кДж/кг, МДж/кг) или в кило (мега-) джоулях на кубический метр (кДж/м3, МДж/м3), а на практике – нередко в килокалориях на килограмм (ккал/кг) или в килокалориях на кубический метр (ккал/м3), а так же в кВт.

Соотношения между единицами теплоты сгорания газов

1ккал/м3 = 4,19 кДж/м3; 1ккал / (ч×м2)= 1,16 Вт/м2; 1МДж = 3,6 кВт

Для оценки тепловых свойств газов могут применяться низшая QH и высшая QB теплота сгорания. QH отличается от QB тем, что она не включает в себя скрытую теплоту испарения водяных паров, образующихся при сгорании одной единицы топлива. Поэтому не следует понимать показатель низшей и высшей теплоты сгорания как некие пределы, в границах которых колеблется теплообразующая способность топлива. Теплота сгорания некоторых индивидуальных газов, входящих в состав топливных углеводородных газов, приведена в табл. 4.

Определение низшей теплоты сгорания сложного газа



 

Qн = 0,01(SQнi × CmHn), кДж/м³

 

где Qнi – низшая теплота сгорания отдельного компонента; CmHn – процентное содержание горючего в смеси газа.

 

Qн = 0,01(35880×CH4 + 64360×C2H6 + 93180×C3H8 +

+ 123600×C4H10), кДж/м³

 

Число Воббе Wo – показатель, также характеризующий тепловые свойства газа во взаимосвязи с его относительной плотностью. Определяется по формуле:

 

или

 

где Woн и Woв – число Воббе низшее и высшее, кДж/м3; Qн – низшая теплота сгорания газа, кДж/м3; Qв – высшая теплота сгорания газа, кДж/м3; d – относительная плотность газа.

Определение относительной плотности

 

где rсм – плотность смеси сложного газа при нормальных физических условиях, кг/м3; rв =1,29, кг/м3 – плотность воздуха при нормальных физических условиях.

 

Равенство чисел Воббе указывает на взаимозаменяемость газов, т. е. возможность их использования в одном горелочном устройстве без изменений конструкции последнего. Практически считается, что взаимозаменяемость газов без нарушения нормальной работы газогорелочных устройств возможна при колебаниях числа Воббе в пределах ±5% номинального значения и равенстве скоростей распространения пламени. ПГ и СУГ имеют скорость распространения пламени 0,36–0,37 м/сек. Скорости распространения пламени ИГ и БГ значительно отличаются от скорости сгорания ПГ и СУГ из-за присутствия в них значительного количества балластных газов и водорода.

Температура воспламенения – это минимальная температура, при которой газовоздушная смесь воспламеняется. Для большинства горючих газов температурой воспламенения является температура открытого огня самого различного происхождения: пламени спички, зажженной сигареты, ударной или электрической искры. Например, температура воспламенения газовоздушной смеси метана 645, пропана 490, бутана 475 °С. Значения минимальных температур воспламенения газовоздушных смесей приведены в табл. 4.

Максимальная температура продуктов полного сгорания газов адиабатических условиях при температуре газа и воздуха равной 0 °С – tж (жаропроизводительность). Это максимальная температура, которую будут иметь продукты сгорания газа (табл. 4). Максимальная температура горения углеводородных газов достигается при осуществлении комплекса условий, обеспечивающих полноту их сгорания. К этим условиям относятся обеспечение стехиометрического состава газовоздушной смеси, поддержание стабильной температуры горения в течение экзотермической реакции окисления горючих компонентов газа кислородом воздуха.

Сложность практического создания указанных условий объясняет значительную разницу между теоретической максимальной температурой и температурой, действительно достигаемой при сжигании топлива. Так, теоретическая температура горения большинства углеводородных газов приблизительно одинакова и равна 2000 °С, а температура, создаваемая, например, в топочном пространстве паровых котлов, составляет 1200–1400 °С.

Пределы воспламеняемости. Диапазон необходимой концентрации газа в смеси с воздухом, при котором возможна реакция окисления (горения), начинающаяся с внесением открытого огня или другого источника высокой температуры, называют пределами воспламеняемости или пределами взрываемости. Минимальное процентное (по объему) содержание горючего газа в смеси с воздухом, при котором с введением источника огня начинается реакция горения горючих компонентов газа, называют нижним пределом воспламеняемости (взрываемости) Lн, а максимальное – верхним пределом воспламеняемости (взрываемости) Lв в % объемных. Значения пределов воспламеняемости отдельных горючих газов приведено в табл. 4. При содержании газа в газовоздушной смеси меньше нижнего предела воспламеняемости горения не будет. Если газа в газовоздушной смеси больше верхнего предела воспламеняемости, эта смесь может гореть, взрыва не будет. Воздуха в этой смеси не достаточно для сгорания газа, присутствующего в смеси, поэтому сгорит столько газа на сколько хватит воздуха.



Пределы воспламеняемости (взрываемости) сложных газов можно определить по формуле Ле Шателье:

 

 

где – нижний или верхний предел воспламенения сложного газа в газовоздушной или газокислородной смеси, % об.; – нижние или верхние пределы воспламения отдельных компонентов сложного газа в газовоздушно смеси в % об. по данным табл. 2; –содержание отдельных компонентов в сложном газе, % об.; ;

При наличии в газе небольшого количества балластных примесей пределы воспламеняемости могут быть определены по формуле:

Нижний предел воспламеняемости с балластом:

 

где – нижний или верхний предел воспламенения смеси, содержащей инертные (балластные) примеси, % об.; – нижний или верхний предел воспламенения горючей части смеси, % об.; – содержание балластных примесей (СО2 и N2), в долях единицы.

При содержании в газе балластных примесей для определения пределов воспламеняемости необходимо пересчитать процентное содержание горючей части. Например, в смеси присутствует 90 процентов горючих газов и 10 процентов не горючих, т. е. балласта. Принимаем 90% за 100% и определяем для каждого горючего компонента смеси его новое процентное количество. Определение нового процентного содержания горючих компонентов выполняют следующим расчетом:

 

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Усредненный состав газов БГ и шахтного газа | Время образования взрывоопасной смеси при утечке газа

Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 1129; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2021) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.004 сек.