燃气输配-01第一章-燃气的分类及其性质

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1、《燃气输配》《Gastransmission&distribution》第一章燃气的分类及其性质§1.1燃气的分类§1.2燃气的基本性质§1.3城镇燃气的质量要求§1.1燃气的分类?燃气的概念为何对燃气进行分类如何对燃气进行分类§1.1燃气的分类一、按气源分类天然气人工燃气液化石油气生物气（沼气）天然气纯天然气低发热值约为33360～36300kJ／m3石油伴生气低发热值约为41900kJ／m3凝析气田气低发热值约为48360kJ／m3矿井气低发热值约为18840kJ／m3人工燃气固体燃料干馏煤气固体燃料气化煤气油制气高炉煤气焦炉煤气连续式直立炭化炉煤气立箱炉煤气压力气化煤气水煤气

2、发生炉煤气重油蓄热热裂解气重油蓄热催化裂解气二、按燃烧特性分类分类华白指数（MJ/m3）典型燃气一类燃气17.8～35.8人工燃气二类燃气L族H族35.8～53.735.8～51.651.6～53.7天然气三类燃气71.5～87.2液化石油气国际煤气联盟(IGU)燃气分类§1.2燃气的基本性质一、混合气体及混合液体的平均分子量、平均密度和相对密度二、临界参数及实际气体状态方程三、粘度四、饱和蒸气压及相平衡常数五、沸点和露点六、液化石油气的气化潜热七、容积膨胀八、爆炸极限九、水化物十、液化石油气的状态图一、混合气体及混合液体的平均分子量、平均密度和相对密度混合气体的平均分子量可按下式

3、计算：M=（y1M1+y2M2+……+ynMn）式中:M——混合气体平均分子量y1、y2……yn——各单一气体容积成分(％)M1、M2……Mn——各单一气体分子量混合液体的平均分子量可按下式计算：M=（x1M1+x2M2+……+xnMn）式中:M——混合液体平均分子量x1、x2……xn——各单一液体分子成分(％)M1、M2……Mn——各单一液体分子量混合气体平均密度和相对密度按下式计算：S=式中:ρ——混合气体平均密度(kg／m3)——混合气体平均摩尔容积(m3／kmol)S——混合气体相对密度(空气为1)1.293——标准状态下空气的密度(kg／m3)注:对于由双原子气体和甲烷组

4、成的混合气体，标准状态下的VM可取22.4m3／kmol，而对于由其他碳氢化合物组成的混合气体，则取22m3／kmol。混合气体平均密度还可按下式计算：燃气通常含有水蒸气，则湿燃气密度可按下式计算：式中:——湿燃气密度(kg／m3)——干燃气密度(kg／m3)d——水蒸气含量(kg／m3干燃气)0.833——水蒸气密度(kg／m3)干、湿燃气容积成分按下式换算：式中:——湿燃气容积成分(％)——干燃气容积成分(％)——换算系数，例:已知干燃气的容积成分为甲烷27%，一氧化碳6%，氢气56%，二氧化碳3%，氧气1%，氮气5%，CmHn(按丙烯)2%。求混合气体平均分子量、平均密度和相

5、对密度。若含湿量为0.002kg／m3干燃气，求湿燃气的容积成分及其平均密度。二、临界参数及实际气体状态方程临界参数定义:温度不超过某一数值，对气体进行加压，可以使气体液化，而在该温度以上，无论加多大压力都不能使气体液化，这个温度就叫该气体的临界温度。在临界温度下，使气体液化所必须的压力叫做临界压力。几种气体的液态-气态平衡曲线气体的临界温度越高，越易液化。气体温度比临界温度越低，则液化所需压力越小。实际气体状态方程:Pν=ZRT式中:P——气体的绝对压力(Pa)ν——气体的比容(m3／kg)Z——压缩因子R——气体常数[J／(kg·K)]T——气体的热力学温度(K)气体的压缩因子

6、Z与对比温度Tr、对比压力Pr的关系当Pr＜1，Tr=0.6～1.0当Pr＜5.6，Tr=1.0～2.0所谓对比温度Tr，就是工作温度T与临界温度Tc的比值，而对比压力Pr，就是工作压力P与临界压力Pc的比值。此处温度为热力学温度，压力为绝对压力。例:有一内径为900mm、长为115km的天然气管道。当天然气的平均压力为3.04MPa、温度为278K，求管道中的天然气在标准状态下(101325Pa、273.15K)的体积。已知天然气的容积成分为甲烷97.5％，乙烷0.2％，丙烷0.2％，氮气1.6％，二氧化碳0.5％。三、粘度混合气体的动力粘度可以近似地按下式计算：式中:——混合气

7、体在0℃时的动力粘度（Pa•s）——各组分的质量成分（％）、——相应各组分在0℃时的动力粘度（Pa•s）t(℃)时混合气体的动力粘度按下式计算：式中——t(℃)时混合气体的动力粘度(Pa·s)；T——混合气体的热力学温度(K)；C——混合气体的无因次实验系数，可用混合法则求得。单一气体的C值可以查表得到。液态碳氢化合物的动力粘度随分子量的增加而增大，随温度的上升而急剧减小。气态碳氢化合物的动力粘度则正相反，分子量越大，动力粘度越小，温度越上升，动力粘度越增大，这对于一