Определение теплоты сгорания газа, плотности газа. Определение объема воздуха, требующегося для полного сгорания газа, страница 2

(1+  б   ) .100                      (1 +    0,00895   ) .100

L^б_н = L_н ×           1-б                 =4,99×                1-0,00895                   = 5,04 %

____________                         ________________                          

100+ L_{н  .}  б                             100 +4,99 . 0,00895             

1-б                                                 1-0,00895

(1+  б   ) .100                      (1 +    0,00895   ) .100

L^б_в= L _в ×       1-б                 =14,99.                1-0,00895                   = 15,11 %

____________                         ________________

100+ L _в   б                             100 +14,99 . 0,00895             

1-б                                                 1-0,00895

8.Определяем время образования взрывоопасной смеси при утечке газа

Определяем количество газа для помещения для образования нижнего предела взрываемости

V_заг= V_пом× L _н=15×0,0504=0,75  м³

Принимая количество газа, поступающего с помещение через 1 комфорку газовой плиты V_у=0,2 м³/час,

Время образования опасной смеси

τ= V_заг/ V_у= 0,75 /0,2= 3,75 час

Определяем время образования опасной смеси с учетом вентиляции:

τ^ʹ= τ×А= 3,75 ×2=7,5 час где кратность воздухообмена А=2

9.  Максимально возможное давление при  взрыве газа:

Р_взр=Р_о × (1+t_к) V^вл_{п.с.     =}  0,1(1+ 1      ×1880 )  11,43          =0,78 МПа

1+αV^вл _т                     273                  1+1,1×9,55     где Р_о— давление в сосуде  перед взрывом, МПа =0,1 МПа,  - коэффициент объемного расширения газов, =1/273; α =1,1;  t_к=1880 °С принимается из таблицы 2 «Калориметрическая и теоретическая температуры горения природного газа в  воздухе с температурой 0 °C и влажностью 1 % мас.* в зависмости от коэффициента избытка воздуха α»

Р_взр=Р_о × (1+t_к)V^вл_{п.с.  =}0,1(1+     1      ×1185 )   19,76          =0,52 МПа

1+αV^вл _т                  273                1+1,97×9,55     где α =1,97 t_к=1185 °С

Вариант 5

Состав сжиженных углеводородных газов

№ задания	Марка сжиженного газа	С2Н6	С3Н8	С4Н10	С5Н12
5	ПТ – пропан технический	4	78	17	1

1.  Определяем  теплоту сгорания газа

1.1  Низшая теплота сгорания

Q_н=0,01× (∑Q_нi  × C_mH_n)=0,01× (64,36×4+93,18×78+123,6×17+156,6×1)=97,76 МДж/м³

1.2  Высшая теплота сгорания

Q_в=0,01× (∑Q_вi  × C_mH_n)=0,01× (70,31×4+101,2×78+133,8×17+169,3×1)=106,18  МДж/м³

2.  Определяем плотность при нормальных условиях

ρ=0,01× (∑р _i  × r_i)= 0,01× (1,35 С₂Н₆+2,01 С₃Н₈+2,708 С₄Н₁₀+3,22 С₅Н₁₂)= 0,01(1,35 ×4+2,01 ×78+2,708 ×17+3,22 ×1)=2,11  кг/ м³

3. Плотность при t=20°С

ρ_20°= ρ_0° × 273(Р_б+Р_изб) =2,11 × 273× (0,1+0,005)=2,07 кг/ м³,

(273+ t)×0,1                     (273+20) ×0,1

принимая Р_изб=0,005 Мпа

4. Относительная плотность

d= ρ_см = 2,11  = 1,63 ,          где  ρ_возд  =1,29 при t= 0°С

ρ_возд    1,29

d= ρ_см  = 2,07  =  1,65         где  ρ_возд  = 1,25 при  t= 20°С

ρ_возд    1,25

5. Число Воббе

W=  Q_{н см}  =  97,76  = 76,37   МДж/м³

       

W=  Q_{в см}  =  106,18  = 82,95  МДж/м³

       

6.  Определяем объем воздуха, требующегося для полного сгорания газа

6.1 Усредненный:

V_т= Q_н/3,77=  97,76/3,77  =25,93 м³/м³

6.2 Теоретический объем сухого воздуха для горения, м³/м³ газа:   

 (3,5×4 + 5×78 + 6,5×17 + 8×1)=24,87 м³/м³ газа

6.3 Теоретический объем влажного воздуха для горения больше теоретического объема сухого воздуха на величину объема содержащегося в воздухе водяного пара. Объем 1 кг водяных паров при нормальных условиях составляет 1,24 м³

V_в ^т.вл= V_в ^т.с +1,24d_в V_в ^т.с =(1+1,24 d_в) V_в ^т.с =(1+1,24×0,01) × 24,87=25,17 м³/м³ газа      где d_{в –} абсолютная влажность воздуха принимаем по i—d-диаграмме влажного воздуха для t = 20 и  = 60 % определяем влагосодержание x = 8,8 г/кг сухого воздуха и плотность воздуха  = 1,2 кг/м³. Отсюда можно вычислить абсолютную влажность воздуха:

 г/м³ = 0,01 кг/м³

Действительное количество влажного воздуха, доставляемого в зону горения

=1,1×25,17=27,68   м³/м³ газа                                               

где α – коэффициент избытка воздуха, принимаем α= 1,1

7.Определяем объемы продуктов сгорания (влажные)

7.1 Диоксид углерода

=0,01(2×4+3×78+4×17+5×1)=3,15   м³/м³ газа                                

Также коэффициент можем определить самостоятельно зная нижний предел воспламеняемости газа, по формуле:

a^расч=(100/L_н-1)×(1/ V_в^т.вл)=(100/2,35 -1)×(1/25,17)=1,65

7.2 Водяной пар

 + 1,24= 0,01(3×4+3×78+5×17+6×1) +1,24(0,01+1,1×0,01×24,87) =     3,72 м³/м³ газа  при α= 1,1

где d_г — абсолютная влажность газа, кг/м³. d_г=10 гр., d_в —влажность воздуха, кг/м³, d_в=10 гр., α= 1,1

+1,24=0,01(3×4+3×78+5×17+6×1)+1,24(0,01+1,65×0,01×24,87) =3,89 при α= 1,65