Г-1. Диаграммы состояния пропана и бутана.

Г-1. Диаграммы состояния пропана и бутана.

Все основные характеристики пропана и бутана (плотность; удельный объём; теплоёмкость; энтальпия жидкости, насыщенных и перегретых паров) в зависимости от температуры могут быть легко и точно найдены по диаграммам состояния вещества.

Здесь по оси абсцисс отложена энтальпия i, а по оси ординат- абсолютное давление р. Линия Ж-К-П состоит из двух частей: кривой Ж-К, которая характеризует состояние жидкости; кривой П-К, которая характеризует состояние насыщенного пара. Ж-К соответствует началу кипения, а П-К- сухому насыщенному пару (началу конденсации). Критическое состояние обозначено точкой К. Слева от Ж-К расположена однофазная система-жидкость. Правее кривой П-К находится пар. В области между этими кривыми расположена двухфазная система <жидкость-пар>. Следовательно здесь пар находится в насыщенном состоянии. Соотношение между количеством пара и жидкости отражают линии постоянной сухости х, которые показывают долю пара в системе (кривая К-Х). Удельные объёмы (v, кг/м3) показаны в области жидкости линиями ОБ, а в области пара кривой О’-Б’-В. Линии постоянной температуры показаны до критической зоны ниже точки К кривой ТЕМП, а в сверхкритической зоне выше точки К кривой Т’Е’. Линии постоянной энтропии (S, кДж/кгС) показаны кривой А-Д.

Г-2. Состав и основные физико-химические свойства природного газа.

Для газоснабжения городов и промышленных предприятий в настоящее время широко применяют природные газы. Их добывают из недр земли. Они представляют собой смесь различных углеводородов метанового ряда. Природные газы не содержат водорода, оксида углерода и кислорода. Содержание азота и диоксида углерода обычно бывает невысоким. Газы некоторых месторождений содержат сероводород.

Природные газы можно подразделить на три группы: 1)газы, добываемые из чисто газовых месторождений. Они в основном состоят из метана и являются тощими или сухими. Тяжёлых углеводородов (от пропана и выше) сухие газы содержат менее 50 г/м3, и конденсата <10 см3/м3; 2)газы, выделяемые из скважин нефтяных месторождений совместно с нефтью, часто называют попутными. Помимо метана они содержат значительное количество более тяжёлых углеводородов (обычно свыше 150 г/м3) и являются жирными газами. Жирные газы представляют собой смесь сухого газа, пропан-бутановой фракции и газового бензина; 3) газы, добываемые из конденсатных месторождений, состоят из смеси сухого газа и паров конденсата, который выпадает при снижении давления (процесс обратной конденсации). Пары конденсата представляют собой смесь паров тяжёлых углеводородов, содержащих С5 и выше(бензина, лигроина, керосина).

Сухие газы легче воздуха, а жирные легче или тяжелее в зависимости от содержания тяжёлых углеводородов.

Низшая теплота сгорания сухих газов, добываемых в России, составляет 31000,,,,38000 кДж/м3. Теплота сгорания попутных газов выше и изменяется от 38000 до 63000 кДж/м3.

Физико-хим.св-ва обуславливаются различиями в составе горючих компонентов и наличием негорючих компонентов и вредных примесей. Основная составляющая природного газа это метан СН₄ (безцветный, нетоксичный, без цвета и запаха), ρ=0,717 кг/м³, высшая теплота сгорания почти 40000 кДж/м³,а низшая почти 36000 кДж/м³. Метан обладает сравнительно низкой реакционной способностью.

Также в состав пр.газа входят гомологи метана, сероводород (тяжелый, токсичный газ), кислород (не больше 1%, он понижает теплотворную способность топлива и делает его взрывоопасным).

Негорючая часть: СО₂ (бесцветный тяжелый газ ρ=1,98) и азот (2х атомный бесцветный газ, без запаха; он практически не реагирут с кислородом, так кА на разрыв 3ной связи требуется оч большая энергия).

Г-3. Гидравлический расчет тупиковых разветвленных систем газоснабжения.

Разветвленные сети газопровода рассчитываются последовательно по расчетным участкам. Каждый участок может иметь равномерно распределенную нагрузку (q) и сосредоточенную в конце участка (Q).

1) Вычерчиваем схему. Выбираем расчетное направление.

2)Расходы на участках расчетного направления и ответвлений.. Расчетные расходы газа по участкам определяют как сумму расхода газа Qэкв от путевого расхода и транзитного расхода Qтр, проходящего на все последующие участки. Qр=Qэкв+ Qтр [м³/ч].

Q_экв=aQ_п; a -меняется в зависимости от количества точек разбора газа и от отношения путевого расхода газа к сумме путевого и транзитного расходов. В практике принимают Qэкв=0,55*Qп.

При равномерно распределенной нагрузке кол-во газа которое, разбирается с участка сети: Qп=q*l.

Транзитные расходы определяются как сумма всех путевых и транзитных расходов участков, присоединенных к расчетному: Q_тр=Σ(Q_тр+Q_п)_прис

При наличии сосредоточенных потребителей их следует так же учесть в транзитном расходе.

3) По расходу подбираются диаметры и рассчитываются потери давления на участках.

4) Увязываем ответвления с расчетным направлением.Проверяем удовлетворяют ли выбранные диаметры требуемому давлению в конечных точках.

Г-1. Диаграммы состояния пропана и бутана.

Все основные характеристики пропана и бутана (плотность; удельный объём; теплоёмкость; энтальпия жидкости, насыщенных и перегретых паров) в зависимости от температуры могут быть легко и точно найдены по диаграммам состояния вещества.

Здесь по оси абсцисс отложена энтальпия i, а по оси ординат- абсолютное давление р. Линия Ж-К-П состоит из двух частей: кривой Ж-К, которая характеризует состояние жидкости; кривой П-К, которая характеризует состояние насыщенного пара. Ж-К соответствует началу кипения, а П-К- сухому насыщенному пару (началу конденсации). Критическое состояние обозначено точкой К. Слева от Ж-К расположена однофазная система-жидкость. Правее кривой П-К находится пар. В области между этими кривыми расположена двухфазная система <жидкость-пар>. Следовательно здесь пар находится в насыщенном состоянии. Соотношение между количеством пара и жидкости отражают линии постоянной сухости х, которые показывают долю пара в системе (кривая К-Х). Удельные объёмы (v, кг/м3) показаны в области жидкости линиями ОБ, а в области пара кривой О’-Б’-В. Линии постоянной температуры показаны до критической зоны ниже точки К кривой ТЕМП, а в сверхкритической зоне выше точки К кривой Т’Е’. Линии постоянной энтропии (S, кДж/кгС) показаны кривой А-Д.