《燃气输配》课件

《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钞气体平均希密度和相对乘密度按下终式计估算：S=式中贸:队ρ—予—混筐合气瘦体平洋均密烘度(授kg悼／m3)——垄混合厌气体登平均衔摩尔朋容积对(m3／k与mo杠l)S—挥—混坏合气唇体相璃对密拿度(蹈空气丈为1看)1.湖29夫3—必—标锣准状揭态下虑空气教的密栏度(赛kg静／m3)注:渴对于壶由双碗原子亡气体养和甲真烷组伞成的唱混合斩气体习，标陡准状瞧态下张的VM可取美22表.4丑m3／k侄mo冻l，壳而对桌于由惕其他槽碳氢摧化合遮物组辟成的同混合虹气体蛋，则电取2响2m3／k身mo捆l。混合缓气体坡平均叠密度佳还可堪按下不式计课算：燃气从通常麦含有邻水蒸属气，彩则湿沟燃气瓣密度顺可按诱下式痕计算婶：式中:——匠湿燃菊气密咸度(糟kg耽／m声3)——榨干燃陷气密波度(财kg肤／m生3)d—袍—水帐蒸气济含量偷(k狼g／指m3叠干燃惨气)0.熄83刃3—耳—水做蒸气武密度敏(k温g／冈m3恒)干、喜湿燃凉气容剩积成千分按竞下式孟换算歇：式中悠:——亚湿燃颜气容桶积成供分(痕％)——童干燃寸气容枪积成近分(指％)——叶换算策系数律，例:已知骑干燃项气的纽奉容积曾成分草为甲节烷2落7%穿，一崭氧化惭碳6叛%，露氢气率56绝%，通二氧堵化碳依3%该，氧巩气1耽%，萝氮气心5%版，C舅mH陷n(话按丙山烯)眠2%石。求姑混合彻气体夹平均难分子冬量、嘴平均酒密度银和相决对密匹度。稠若含伞湿量化为0阻.0申02袍k师g／顷m3干燃趣气，输求湿初燃气溜的容渗积成就分及醋其平搁均密纪度。二、痕临界票参数寨及实笼际气知体状长态方址程临界微参数门定义堆:温度投不超北过某身一数叠值，较对气社体进东行加主压，珍可以倍使气启体液贝化，材而在与该温拿度以顾上，散无论典加多蝇大压偷力都御不能凉使气及体液文化，常这个排温度课就叫懂该气翠体的辉临界贫温度钳。在拴临界爪温度犯下，章使气循体液卸化所赵必须尽的压拿力叫件做临涌界压去力。几种已气体羡的液碧态-朋气态役平衡柿曲线气体提的临剂界温旅度越逮高，石越易周液化均。气华体温山度比股临界自温度埋越低悔，则遵液化召所需袄压力丧越小膝。实际赛气体钱状态般方程勺:Pν喂=ZRT式中善:异P薪——钳气体寒的绝珍对压该力(雪Pa惭)ν—语—气注体的血比容优(m骡3／工kg姓)Z—欠—压衰缩因堂子R—寺—气溪体常粱数[咳J／酸(k当g·冠K)凑]T—侨—气销体的假热力绞学温定度(幸K)气体抱的压防缩因绣子Z晶与对馋比温绑度T左r、盼对比树压力跳Pr笼的关迹系当P替r栗＜1塔，叠Tr脱=0景.6灯～1葡.0当P两r低＜5段.6脸，葬Tr法=1聋.0积～2匀.0所谓上对比余温度糖Tr塞，就其是工丸作温刑度T甩与临犁界温与度T碧c的暮比值知，而悟对比灵压力孟Pr瘦，就樱是工汁作压初力P册与临栏界压运力P恶c的劣比值猴。此处育温度绵为热侵力学雄温度斜，压办力为府绝对纤压力嫁。例:有一丑内径猎为9律00藏mm菜、长叶为1抬15休km边的天铅然气钳管道浪。当叉天然称气的感平均散压力泪为3壮.0厌4M斗Pa矿、温鼠度为忽27岗8K笔，求川管道泻中的味天然认气在宏标准纽奉状态股下(谦10润13板25骗Pa耗、2扒73理.1粥5K刃)的役体积皇。已暂知天赖然气厦的容和积成充分为掘甲烷猫97炊.5鸽％，量乙烷午0.慕2％伞，丙卧烷0财.2侍％，掀氮气谊1.餐6％立，二舒氧化词碳0坑.5毯％。三、滔粘度混合女气体篮的动采力粘确度可肌以近笔似地视按下猪式计浅算：式中种:——娱混合遗气体镜在0驴℃时成的动拐力粘柳度（恰Pa倡•s届）——盒各组盟分的质量寇成分（％础）、——享相应摘各组旅分在0℃时的议动力旋粘度赤（P床a•极s）t(桑℃)湖时混宣合气弓体的较动力床粘度败按下场式计况算：式中——匪t(船℃)俯时混干合气碌体的护动力触粘度椒(P所a·茫s)侵；T—摇—混暮合气绢体的秀热力汤学温立度(细K)秒；C—脉—混饼合气伯体的东无因母次实威验系盖数，两可用行混合瓶法则嫁求得仙。单腊一气昂体的埋C值坦可以程查表堡得到。液态乖碳氢莫化合跨物的出动力押粘度唐随分庙子量村的增只加而槽增大其，随油温度础的上巴升而忙急剧槽减小冻。气袜态碳球氢化霜合物因的动夜力粘议度则萄正相谦反，抱分子掠量越惹大，报动力库粘度风越小字，温迅度越研上升着，动蛾力粘叮度越堂增大慨，这气对于农一般滴的气柜体都隆适用刊。混合嗽液体沉的动康力粘铺度可粥以近燃似地赖按下徐式计躬算：式中夺:、……——山各组猫分的旁分子击成分毕（％姻）；、……——乌各组逝分的芽动力暑粘度徐（P磁a•娇s）抬；——级混合拔液体援的动撑力粘追度（凡Pa压•s岸）。混合岩气体更和混则合液敞体的彼运动孝粘度烤为：式中李：——朗混合馋气体牌或混厅合液燃体的蠢运动场粘度历(m2／s绝)——肉相应支的动俩力粘记度(斯Pa创·s芬)——型混合件气体晃或混自合液构体的但密度壶(k前g／庭m3)四、山饱和微蒸气吸压及揪相平败衡常目数饱和古蒸气的压概抗念：液态遭烃的陡饱和臭蒸气很压，园简称蒸气熔压，就笔是在击一定读温度敌下密京闭容顶器中捆的液挥体及忆其蒸包气处旁于动态购平衡时蒸辣气所垒表示愧的绝狼对压算力。注：疯蒸气专压与选密闭喂容器逆的大子小及建液量牺无关违，仅伞取决爱于温闻度。猫温度斤升高概时，咐蒸气傻压增止大。混合桑液体唤的蒸氧气压根据派道尔先顿定巨律、盯拉乌王尔定铃律：——不混合碑液体血的蒸行气压警（P径a）——怒混合殖液体羡任一漆组分扒的蒸胞气分沙压（感Pa北）——蹈混合兄液体商中该坡组分奔的分策子成肝分（明％）——僵该纯勇组分晚在同情温度外下的断蒸气晨压（谷Pa供）式中偷：如果遥容器风中为强丙烷爱和丁攻烷所舌组成申的液鹅化石爹油气贡，当崭温度咱一定秀时，丢其蒸氧气压虫取决嫌于丙押烷和菜丁烷缴含量蹄的比责例。当使耀用容医器中清的液烤化石滨油气绢时，辜总是狐先蒸井发出殖较多鉴的丙李烷，唯而剩参余的营液体谋中丙最烷的奇含量种渐渐稠减少苏，所胳以温算度虽俗然不应变，炸容器笼中的吃蒸气湾压也高会逐计渐下煤降。如图掘所示励是随访着丙艰烷、财正丁刻烷混弟合物础的消脚耗，师当1哭5℃货时容绳器中福不同涉剩余码量气旺相组冤成和恐液相嗓组成岭的变窗化情之况。（a谦）气声相组唱成的秧变化玩（犹b）衣液相勤组成挪的变缘瑞化相平蜻衡常里数寨概念公：式中粮：——纵相平辫衡常养数；——街混合跳液体锤的蒸栏气压丙；——毙混合竭液体佛任一中组分泛饱和毫蒸气皂压；——宫该组蛙分在乏气相挠中的鼓分子酸成分挂(等友于容捆积成尝分)——杂该组扩分在清液相纠中的幸分子得成分求。相平柔衡常好数表示火在一交定温享度下湿，一氧定组明成的驻气液育平衡赖系统执中，畜某一摆组分屿在该色温度须下的骂饱和缩慧蒸气袋压与叫混合退液体浴蒸气京压的比值罢是一创个常女数。并抹且，朋在一占定温恐度和护压力洽下，辩气液卷两相怒达到蹲平衡桃状态磁时，态气相盖中某呼一组核分的叠分子辉成分清与其颈液相坐中的子分子陆成分袋的比寺值，键同样横是一无个常斗数。工程士上，怜常利纳用相宇平衡何常数神来计姨算液票化石雹油气扰的气测相组总成或缩慧液相抚组成廊。饮值可淹由图搁1—脸8查偿得。图渡1—影8陡一供些碳柏氢化捆合物桌的相剥平衡灭常数丹计算毛图1—华甲烷2—查已烷3—堪丙烷4—修正丁跨烷5—秆异丁武烷6—莫正戊怨烷7—主异戊祥烷8—匀乙烯9—震丙烯液化悄石油速气的恰气相潜和液邪相组首成之项间的匪换算孤还可闷按下博列公移式计柏算：1.链当已竿知液抱相分特子组展成，哀需确翼定气海相组常成时皱，先突计算并系统单的压毫力，课然后所确定赠各组截分的用分子绘成分闻，即2.昆当已临知气略相分麦子组叉成，副需确品定液斥相组团成时弃，也汉是先牺确定领系统策的压富力，廉即例：已知混液化龙石油祝气由逗丙烷叫C3H8，正猛丁烷垦nC4H10和异恭丁烷蜜iC4H10组成甚，其听液相稍分子矛组成欲为=津70龟％，葡=2爸0％求，=直10种％，贝求温将度为天20欢℃时刮系统馋的压部力和吸达到徒平衡位状态办时气妨相分尾子组夺成。五、宝沸点项和露播点概念零：通常驰所说闸的沸点指1找01离32粮5P仔a压鸭力下拔液体略沸腾青时的限温度茅。饱和筝蒸气喘经冷奶却或拘加压腰，立餐即处交于过职饱和抽状态错，当蚕遇到祸接触异面或测凝结剩核便像液化鲜成露狼，这栏时的姐温度馒称为露点。当用祖管道伙输送副气体圣碳氢棋化合炼物时罚，必励须保理持其饲温度浪在露研点以宽上，少以防浊凝结送，阻崇碍输撇气。露点语的直树接计费算:工程吓中特挥别是篇液化粱石油勉气管露道供虽气的砌工程题中所焦处理葵的气帆态液元化石尸油气哀或液勤化石忽油气粘—空拆气混莲合气浪一般望处于考压力两为0益.1太～0系.3帝MP驻a的皆范围珠内，值很需衔要对宾它们尚进行落露点坦计算王。用层于这床种情榴况的滩计算织公式层是：六、型液化削石油鸦气的执气化蝴潜热气化冶潜热就是购单位联质量尘(1芹kg悲)的陶液体摄变成烦与其产处于亲平衡草状态术的蒸播气所缓吸收增的热颜量。名称甲烷乙烷丙烷正丁烷异丁烷乙烯丙烯丁烯-1顺丁烯-2反丁烯-2异丁烯正戊烷沸点（℃）（101325Pa）-162.688.542.10.510.2103.747.06.263.720.886.936.2气化潜热（KJ/kg）510.8485.7422.9383.5366.3481.5439.6391.0416.2405.7394.4355.9部分秤碳氢朵化合治物的雀沸点雄及沸缴点时想的气茄化潜避热七、闪容积示膨胀液态稼碳氢击化合先物的容积将膨胀病系数很大役，约到比水僵大1抗6倍断。在堪灌装木容器筛时必牢须考摸虑由李温度童变化禁引起勺的容乒积增休大，林留出巡寿必需算的气右相空话间容碎积。一些胀液态始碳氢废化合岔物的苦容积绍膨胀沸系数键列于跪表1灭-1蚊2。液态姜碳氢系化合台物的啦容积此膨胀对于哀单一冶液体对于摩混合牙液体乒:式中拘:——提温度赛为t向1(半℃)棍时的脚液体羽体积驾；——物温度罢为t苦2(稿℃)洁时的仆液体宣体积鲁；——孤t1至t2温度抓范围最内的沟容积鲜膨胀回系数再平均肃值八、吩爆炸谁极限可燃姐气体卷和空过气的绢混合谱物遇均明火走而引层起爆恼炸时夸的可乔燃气猫体浓号度范阴围称锤为爆炸翁极限。在中这种李混合俗物中波当可渴燃气神体的脏含量亦减少骗到不汇能形高成爆寸炸混凝合物恭时的感那一种含量佩，称膜为可圈燃气俯体的爆炸趴下限，而族当可胖燃气装体含拍量一国直增移加到伐不能淹形成萍爆炸依混合养物时惨的含侍量，释称为爆炸明上限。概念先：(一锦)只句含有没可燃弓气体情的混迁合气盗体的爆炸尸极限(二祸)含具有惰揭性气悔体的晨混合裹气体腐的爆炸幻玉极限（三湿）含枕有氧昆气的阿混合衣气体爆炸齿极限例：已知镇燃气钥的容追积成伙分为覆=5爬.7床％，谋=凡5.随3％弱，性=绪1.思7％美，除=扬8艘.4争％，睬=缠2去0.携93厉％，=1驶8.碌27更％，照=3致9.帽7％攻。求范该燃糖气的仿爆炸立极限塌(CmHn按C3H6计算迁)。九、缎水化坟物如果转碳氢羡化合恢物中厨的水状分超控过一程定含裂量，净在一厚定温耕度压骑力条甘件下消，水扯能与虽液相丽和气较相的引C1、C2、C3和C4生成结晶嘱水化事物CmHn·x州H20(对港于甲灵烷，杠x=乌6～炉7；唇对于紫乙烷山，x坑=6蜘；对亭于丙革烷及洁异丁妹烷，绩x=汁17宅)。水化轻物生碑成条窜件：在湿吧气中顾形成筋水化持物的主要索条件是压奇力及钻温度从，次要液条件是：介含有饱杂质爽、高拍速、学紊流蹦、脉椒动(劫例如愁由活轨塞式吉压送杏机引老起的房诚)，匪急剧茧转弯惕等因部素。概念植：水化象物的岩生成罩，会秋缩小扶管道自的流揪通断伐面，绍甚至锄堵塞着管线脖、阀草件和顺设备吓。水化腹物的么防止刑：采用浙降低炮压力刑、升令高温犯度、诉加入承可以盖使水会化物偶分解谅的反加应剂(防冻兼剂)。脱水送，使墨气体男中水执分含潮量降撞低到沫不致镰形成悟水化勤物的病程度巾。十、通液化巩石油渴气的均状态塔图状态蔑图的涉使用烦方法虎：在进贿行气它态或载液态付碳氢木化合努物的盲热力创计算办时，蚂一般鸭需要区使用喜饱和洽蒸气贞压P截、比采容ν惑、温页度T纵、焓舟值i婚及熵循值s翠等5日种状首态参徐数。淡为了狡使用蚀上的魔方便奖，将诸这些削参数梦值绘融制成弟曲线择图燥，一般般称捎之为状态糠图。只要伞知道捎上述纲五个盈参数杯中的任意四两个，即虾可在懂状态棒图上附确定耗其状态顷点，相应番查出谦该状璃态下跟的其疗他各参屯数值馒。图甲1—怠15坦状态改图的面构成图1蜘—1埋6待丙兄烷状歉态图例：求温困度为壶15障℃时勒，容转器中愈液态箩丙烷邪自然尚蒸发幕时的数饱和盒蒸气热压。映容器命中液浸相和询