gCO2? gN22.4?44.0098?100?5.72
18462.8?28.0134??100?4.24
1846动力粘度按照式(2.5)计算
(2.5)
100?10?6
78.66.65.7213.24.24????10.3957.50214.0236.83516.671
式中 ——混合气体动力粘度();
——各组分的质量成分(%); ——相应各组分的动力粘度()。 运动粘度按照式(2.6)
?9.998?10?6 ?=??12.5?10?6 (2.6)
?0.8式中 ——混合气体的运动粘度();
——混合气体动力粘度(); ——混合气体平均密度()
2.2.4 爆炸极限
可燃气体与空气的混合物遇明火而引起爆炸时的可燃气体浓度范围称为爆炸极限。其有爆炸上限和爆炸下限之分。
其计算公式如下:
L??y?y??1?2?L?L?2?1100 (2.7)
yn???y1y2y??????????n?Ln?Ln????L1L2式中 ——含有惰性气体的混合气体的爆炸下(上)限(体积%);
——由某一可燃气体成分与某一惰性气体成分组成的混合组分在混合气
体中的容积成分(%);
——由某一可燃气体成分与某一惰性气体成分组成的混合组分在该混合
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比时的爆炸极限(%);
——未与惰性气体组合的可燃气体成分在混合气体中的容积成分(%); ——未与惰性气体组合的可燃气体成分的爆炸极限(体积%)。 将组分中的惰性气体按要求与可燃气体进行组合,即:
yN2?yCH4?90.5%?2.8%?93.3% yCO2?yC4H10?1.5%?2.4%?3.9%
由图查得混合组分在上述混合比时的爆炸极限相应为5%—16%和4%—16% 按下式计算该天然气的爆炸极限为:
式中 ——爆炸下限(%);
——爆炸上限(%)。
2.2.5 混合物的热值
可燃气体与空气完全燃烧时放出的放出的热量称为可燃气体的热值,根据燃烧产物中水分的形式可分低发热值和高发热值。
其计算公式如下:
H?1(2.8) ?y1H1?y2H2???ynHn?
100则设计中所用燃气的高发热值为
Hh?
1?39.842?90.5?2.8?101.266?1.5?113.886? 100设计中所用燃气的低发热值为
Hl?
1?90.5?35.902?2.8?93.24?1.5?123.649? 100式中 ——燃气高低热值();
——各单一气体低热值();
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——各单一气体容积成分(%)。
2.2.6 华白数
燃气性质中影响燃烧特性的参数主要有燃气的热值H、相对密度s及火焰传播速度(即燃烧速度)。为此导出与热值和相对密度有关的综合系数,即华白指数。
华白指数
Hl36.96?103W???46.2MJ/m3S0.64(2.9)
式中 ——华白指数();
——燃气低热值() ;
——混合气体相对密度(空气为1)。
2.3 燃气质量要求及燃气的加臭
2.3.1 城镇燃气质量要求
城镇燃气质量指标应符合下列要求:
1.城镇燃气(应按基准气分类)的发热量和组分的波动应符合城镇燃气互换的要求;
2.城镇燃气偏离基准气的波动范围宜按现行的国家标准《城市燃气分类》GBT13611的规定采用,并应适当留有余地。
3.采用天然气做气源时,天然气的质量指标:
(1)天然气的发热量、总硫量和硫化氢含量、水露点指标应符合现行国家标准《天然气》GB17820的一类气或二类气的规定;
(2)在天然气交接点的压力和温度条件下,天然气的烃露点应比最低环境温度低5℃;天然气中不应有固态、液态或胶状物质。主要规定叙述如下:
1)天然气的高热值大于31.4; 2)总硫量小于270;
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3)硫化氢含量小于20;
4)二氧化碳含量小于3%(体积); 5)无游离水。
2.3.2 城镇燃气的加臭
城镇燃气是具有一定毒性的爆炸性气体,又是在压力下输送和使用。由于管道及设备材质和施工方面存在问题和使用不当,容易造成漏气,有引起爆炸、着火和人身中毒的危险。因此,当发生漏气时应能及时被人们发觉进而消除燃气的泄露。所以需要对没有臭味的燃气进行加臭。
作为城镇燃气的气源,如干馏煤气、水煤气、油制气、天然气和液化石油气多数含有硫化物,因此其本身都具有臭味。仅部分地区使用的天然气 有时不含硫化物,要求经过加臭后才进行输配使用。
城镇燃气中加臭剂的最小量:一是无毒燃气(一般指不含一氧化碳、氰化氢等有毒成分的气体)泄露到空气中,达到爆炸下限的20%时,应能察觉;二是有毒燃气(一般指含一氧化碳、氰化氢等有毒成分的气体)泄露到空气中,达到对人体允许的有害浓度时,应能察觉。对于以一氧化碳为有毒成分的燃气,空气中一氧化碳含量达到0.02%(体积分数)时,应能察觉。
加臭剂和燃气混合在一起后应具有特殊的臭味,不应对人体、管道或与其接触材料有害,其燃烧产物不应对人体呼吸有害,并不应腐蚀或伤害与此燃烧产物经常接触的材料。常用的加臭剂有四氢噻吩(THT)、三丁基硫醇、乙硫醇、乙硫醚、甲硫醚等。
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第三章 燃气需用量及供需平衡
在设计燃气输配系统时,需要首先确定燃气管网的计算流量,而计算流量的大小又取决于燃气需用量和需用的不均匀情况。城市燃气需用量取决于用户类型、数量和用气量指标。
3.1 用户类型及供气原则
城市燃气用户包括以下几种类型: 1、居民生活用户; 2、商业用户; 3、工业生产用户; 4、其他用户。
居民生活用户用气主要是用于日常的炊事和生活热水。商业用户是与城镇居民生活密切相关的一类用户,包括职工食堂、饮食业、旅馆、理发店、浴室、洗衣房、医院、幼儿园、托儿所、机关、学校和科研机关等。燃气主要是用于炊事和热水供应。工业企业用户主要是用于生产工艺。其他用气主要包括两部分,一部分是官网的漏损;另一部分是因发展过程中出现没有预见的新情况而超出了原计算流量。
供气原则不仅涉及到国家的能源政策,而且和当地的具体情况、条件密切相关。在确定用气量分配时,一般优先发展民用用气,即居民生活用气和商业用气,它们是城镇燃气供应的基本对象,其中,又应优先供给居民生活用户。居民生活用户和商业用户数量多,而且分散,把燃气优先供给这些用户可以提高热效率, 节约能源,改善大气和环境污染,节约劳动力,减少城市交通运输。
在发展民用用户的同时,也要发展一部分工业用气,二者兼顾,这有利于提高气源生产企业的经济效益,减少储气容积,增加售气收费,有利于用气负荷的平衡等。对于工业用户,应优先供给工艺上必须使用燃气,用气量又不大,自建煤气发生站又不经济的企业。
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