Определение теплоты сгорания газа, плотности газа. Определение объема воздуха, требующегося для полного сгорания газа, страница 3

7.3 Азот

N2 + 0,79=0,79 × 1,1 × 24,87 = 21,61 м33 газа  при α= 1,1

N2 + 0,79=0,79 × 1,65 × 24,87 =  32,41 м33 газа при α= 1,65   

7.4 Кислород

O2 + 0,21=0,21×(1,1 - 1) × 24,87 = 0,52  м33 газа при α= 1,1

O2 + 0,21=0,21×(1,65 - 1) × 24,87 = 3,39 м33 газа при α= 1,65

7.5 Суммарный объем сухих продуктов сгорания ,

= + + =3,15 + 21,61 + 0,52=25,28 м33 газа при α= 1,1

= + + =3,15 + 32,41 + 3,39= 38,95 м33 газа при α= 1,65

7.6 Суммарный объем влажных продуктов сгорания :

= + + + = 3,15 +3,72+ 21,61 + 0,52= 29  при α= 1,1

= + + + =3,15 + 3,89 + 32,41 + 3,39 = 42,84 м33 газа α= 1,65    

8.  Определяем пределы воспламеняемости

                             100                                  

L н4 +    78   +   17   1   =  2,35 %

3,2     2,4     1,9       1,4   

                                 100                                 

L в=   4   +    78   +    17   1     =   9,37 %

12,5      9,5        8,4      7,8  

Определяем время образования взрывоопасной смеси при утечке газа

Определяем количество газа для помещения для образования нижнего предела взрываемости

Vзаг= Vпом× L н=15×0,0235=0,35  м3

Принимая количество газа, поступающего с помещение через 1 комфорку газовой плиты Vу=0,2 м3/час, время образования опасной смеси

τ= Vзаг/ Vу= 0,35 /0,2= 1,75 час

Определяем время образования опасной смеси с учетом вентиляции:

τʹ= τ×А= 1,75 ×2=3,5 час где кратность воздухообмена А=2

9.   Максимально возможное давление при  взрыве газа:

Рвзро × (1+tк) Vвлп.с.     =  0,1(1+ 1    ×2110 )  29,78          =0,98 МПа

1+αVвл т                     273              1+1×25,17                               

где Ро— давление в сосуде  перед взрывом, МПа =0,1 МПа,  - коэффициент объемного расширения   газов, =1/273; α =1;  tк=2110 °С

Рвзро × (1+tк)Vвлп.с.  =0,1(1+     1      ×1970 )   29              = 0,82 Мпа   при α =1,1

1+αVвл т                  273                1+1,1×25,17    

Рвзро × (1+tк)Vвлп.с.  =0,1(1+      1      ×1430 )   42,84           = 0,53 Мпа при α= 1,65

1+αVвл т                  273                1+1,65×25,17    

Выводы

Показатели

Природный газ

Сжиженный газ

Теплота сгорания:

- низшая

- высшая

35,59 МДж/м3

39,49  МДж/м3

97,76 МДж/м3

106,18  МДж/м3

Плотность:

- при нормальных условиях

- при стандартных условиях

0,732 кг/ м3

0,716 кг/ м3

 

2,11 кг/ м3

2,07 кг/ м3

Относительная плотность:

- при нормальных условиях

- при стандартных условиях

0,56

0,57

1,63 кг/ м3

1,65 кг/ м3

Число Воббе

- для низшей теплоты сгорания

- для высшей теплоты сгорания

47,2 МДж/м3

52,37  МДж/м3

76,37   МДж/м3

82,95  МДж/м3

Объем воздуха для полного сгорания газа:

- усредненный

- теоретический объем сухого воздуха

- теоретический объем влажного воздуха

- действительный объем влажного воздуха

9,44 м33

9,44 м33

9,55 м33

10,512 м33

25,93 м33

24,87 м 33

25,17 м33

27,68 м33

Объем продуктов сгорания

- диоксид углерода

- водяной пар

Азот

- кислород

Объем продуктов сгорания сухих

Объем продуктов сгорания влажных

0,993 м33

2,09 м33

8,211 м33

0,198 м33

9,4 м33

11,43 м33 газа

3,15 м33

3,72 м33

21,61 м33

0,52 м33

25,28 м33

29,0 м33

Пределы воспламеняемости

- нижний предел без учета балласта

- верхний предел без учета балласта

- нижний предел с учетом балласта

- верхний предел с  учетом балласта

4,99 %

14,99

5,04 %

15,11 %

2,35 %

9,37 %

-

Время образования взрывоопасной смеси:

без вентиляции с вентиляцией

3,75 час

7,5 час

1,75 час

3,5 час

Давление при взрыве при α =1,1

при α =1,97 при α =1,65

0,78 Мпа

0,52 Мпа

-

0,82 Мпа

0,53 МПа

Сжиженный газ опаснее природного, т.к. нижний предел воспламеняемости ниже:  чем у природного. Поэтому быстрее образуется взрывоопасная смесь. Взрывоопасная концентрация образуется в кухне при утечке природного  газа за  часа, а при утечке сжиженного за   часа.