Теплотворная способность газообразных веществ, мдж/м3(при 0 0с и 101,3 кпа)

Качество-количество поставляемого (за деньги!) газа и народы

(пользовательница газа): — Раньше чайник на газу закипал 5 минут, а теперь 12!(____чиновник газсбыта): — Да пошла ты со своим чайником! Так теплотворную способность (голубого энергоносителя) не мерюют!(_{в старинном анекдоте – “Да пошла ты со своей мясорубкой!”})(эта тирада произносится про себя, а вслух – по смыслу аналогичное, но внешне культурное):— Почитайте, ПОЖАЛУЙСТА, договор на поставку газа и инструкцию ХХХХ-ХХХХХХ/1871, там всё сказано, как определять калорийность газа и кто ее МОЖЕТ выполнять.

А как составить претензию грамотно?К начальнику – см. инструкцию ХХХХ-ХХХХХХ/1871.(пользовательница газа): — Но это же невозможно!— Выполнять!

А возможно ли реальная проверка газа в домашних условиях по здравому смыслу?

Бытовым потребителям газа (всё не так просто!) возможно не додают калорийности, т.е. фактически “обвешивают” их. Теоретически существует два пути обмана (по деньгам) потребителей газа: снижение качества и обвес.Речь идет об энергоемкости – энергии экзотермической реакции окислении газа в воздухе.

Факт про СМИ (“СМДИ”):Заметка от 2014 года, от Еркир.am «Как в “Газпром-Армении” снижают калорийность газа» (yerkir.am/ru/news/view/62346.html)”…и этой зимой граждане поняли, что что-то здесь не то.”Обратите внимание! Судя по заметке армянские газопотребители подали заявление в суд и тишина. Именно поэтому я юридических аспектов “газ бодяжат” касаться не буду

Конечно, Армения – это “РФ страна”, а где РФ – там “Газпром”

Именно поэтому я юридических аспектов “газ бодяжат” касаться не буду. Конечно, Армения – это “РФ страна”, а где РФ – там “Газпром”.

Еще из монументальной статьи-исследования СМИ в рубрике “Деньги” «Качество газа: за что мы платим? Нюансы надувательства» (теперь уже украинского СМИ):”К сожалению, своими силами проверить качество потребляемого газа, чтобы выставить претензии поставщику, потребитель не может: бытовые газовые счетчики, которые бы проверяли калорийность газа, в мире не производятся.…И поскольку самостоятельно проверить калорийность газа потребитель не может никак, у поставщика возникает соблазн накрутить ему объем.…два основных способа «накрутить» счетчик: это «мокрый» газ и добавление в природный газ азота. Того самого азота, при упоминании о котором у представителей облгазов начинается истерика.”(argumentua.com/stati/kachestvo-gaza-za-chto-my-platim-nyuansy-naduvatelstva)

Позвольте мне, как бывшему инженеру-метрологу на авиационном заводе, не согласиться что, кроме кроме как через законы и защиту прав потребителей, пользователи газа никак не могут определить, что же им поставляют под видом газа.

Это непозивистское утверждение!

Во-первых, можно идикативно определить самое главное для покупателя-сжигателя газа (вредные примеси, радиоактивность его не волнуют ):Не ухудшается ли реальная калорийность газа (горение – не в лабораторных условиях!) со временем – ЗА КОНКРЕТНЫЕ ДЕНЬГИ.

Старение сжиженного природного газа

СПГ, будучи смесью простых веществ, образует пары состава, отличающегося от состава жидкости, в парах представлены больше всего легколетучие углеводороды. Таким образом, состав остаточного сжиженного природного газа изменяется в сторону обогащения высококипящими компонентами, и это явление называется старением СПГ: теплотворная способность и число Воббе увеличиваются.

Примеры:

• Для сжиженного газа, содержащего азот, компонент более летучий, чем углеводороды, испарения будут состоять, главным образом, из метана и азота; СПГ с содержанием 1% азота равновесен с паровой фазой с содержанием 20% азота.
• Старение первоначального объема 50000 м3 хранимого сжиженного газа состава: 1% азота, 89% метана и 10% тяжелых углеводородов приводит к увеличению высшей теплотворной способности на 3 ватт-час в сутки и числа Воббе для среднего объема испарений 2000 нм3/час.

Особые случаи:

Старение и усадка сжиженного газа в хранилищах.
Старение в пониженных точках сети СПГ (продувочные резервуары и т.д.) в зависимости от времени пребывания СПГ в этих местах. В результате может произойти полное испарение метана, разогрев жидкости выше –80°С, опасность замерзания оставшихся тяжелых углеводородов во время прохождения порции свежего СПГ и, как следствие, забивка твердой фазой фильтров СПГ

Следовательно, важно следить за периодическим обновлением СПГ в пониженных точках системы.

Теплотворная способность – кокс

Теплотворная способность кокса – 6000 – 7000 ккал / кг.
 

Теплотворная способность кокса составляет около 27300 – 29400 кДж / кг. Крупность кусков его должна быть не менее 25 мм.
 

Излишне высокая влажность кокса также приводит к снижению теплотворной способности кокса со всеми дальнейшими последствиями; однако следует отметить, что содержание влаги в коксе в пределах до 5 – 7 % не вызывает дополнительного расхода тепла в домне, так как влага удаляется за счет теряющегося тепла отходящих колошниковых газов. Таким образом требование о пониженной влаге для металлургического кокса определяется, главным образом, транспортными расходами. Снижение содержания влаги до необходимых пределов может быть достигнуто правильной организацией тушения кокса.
 

Ввиду предварительного удаления летучих веществ кокс сгорает почти без пламени, что делает его особенно пригодным для выплавки металлов из руд. Теплотворная способность кокса равна приблизительно 8000 ккал / кг.
 

Большая зольность кокса значительно удорожает выплавку чугуна, уменьшая производительность доменных печей. Повышение зольности приводит к снижению содержания углерода и теплотворной способности кокса и увеличивает расход его, а также вызывает повышенный расход, известняка на ошлакование золы. Последнее в свою очередь увеличивает расход кокса, так как для плавки дополнительных количеств шлаков требуется дополнительный расход тепла. По опытным данным каждый 1 % повышения золы в коксе увеличивает на 2Мз % расход кокса. Иногда зола может содержать также и полезные при доменной плавке компоненты. Так, содержание в золе железа повышает выход чугуна и. Железные руды Кривого Рога бедны глиноземом, поэтому содержание последнего в золе донецких коксов облегчает процесс шлакования в доменной печи.
 

В доменных печах применяют кокс, имеющий средний диаметр кусков больше 25 мм. Для других целей, например, для газификации, используют кокс, имеющий куски размером 10 – 25 мм. Теплотворная способность кокса должна составлять 31400 – 33500 кдж / кг. Кокс должен обладать большой скоростью горения или так называемой горючестью и достаточно высокой реакционной способностью, которая определяется скоростью восстановления двуокиси углерода углеродом кокса. Обычно эти два качества сопутствуют друг другу и зависят не только от состава кокса, но и от его пористости. Последнее обстоятельство объясняется тем, что процессы горения и восстановления СС2 являются гетерогенными и увеличение пористости приводит к увеличению поверхности контакта между реагирующими фазами.
 

Кокс получается из каменного угля при прокаливании его в специальных печах без доступа воздуха. Этот процесс называют коксованием. При коксовании угля удаляются летучие вещества. Теплотворная способность кокса составляет 6500 – 7000 ккал / кг.
 

Кроме непосредственного потребления каменного угля в качестве топлива, громадное количество его расходуется для выработки необходимого металлургии кокса. Последний получают сильным нагреванием каменного угля без доступа воздуха. В результате из угля выделяются различные летучие продукты, а в печах остается серо-черная спекшаяся масса кокса. Ввиду предварительного удаления летучих веществ кокс сгорает почти без пламени, что делает его особенно пригодным для выплавки металлов из руд. Теплотворная способность кокса составляет около 8000 ккал / кг.
 

Кроме непосредственного потребления каменного угля в качестве топлива значительные его количества расходуются для выработки необходимого металлургии кокса. Последний получают сильным нагреванием каменного угля без доступа воздуха. В результате из угля выделяются различные летучие продукты, а в печах остается серо-черная спекшаяся масса кокса, выход которого составляет 60 – 70 % от массы взятого угля. Ввиду предварительного удаления летучих веществ кокс сгорает почти без пламени, что делает его особенно пригодным для выплавки металлов из руд. Теплотворная способность кокса равна приблизительно 8000 ккал / кг.
 

Кроме непосредственного потребления каменного угля в качестве топлива, гррмадное количество его расходуется для выработки необходимого металлургии кокса. Последний получают сильным нагреванием каменного угля без доступа воздуха. В результате из угля выделяются различные летучие продукты, а в печах остается серо-черная спекшаяся масса кокса. Ввиду предварительного удаления летучих веществ кокс сгорает почти без. Теплотворная способность кокса составляет около 33 5 МДж / кг.
 

Величина – теплотворная способность

Величина теплотворной способности 1 м3 метана при 15 5 С и атмосферном давлении определена в предположении применимости к нему законов идеальных газов путем деления 211 ккал на 0 02375 М3 / моль, что дает 8873 ккал на 1 м3 идеального газа.
 

Величина теплотворной способности является одной из важнейших характеристик топлива, так как именно от величины теплотворной способности зависит в основном расход топлива.
 

Величина теплотворной способности 1 м3 метана при 15 5 С и атмосферном давлении определена в предположении применимости к нему законов идеальных газов путем деления 211 ккал на 0 02375 М3 / моль, что дает 8S73 ккал на 1 м3 идеального газа.
 

Величина теплотворной способности является весьма важным критерием для оценки реактивных топлив, ибо с повышением калорийности снижается расход топлива, который у реактивных двигателей составляет десятки килограммов в секунду.
 

Величина теплотворной способности природного газа может быть вычислена по формуле.
 

Относительно величины теплотворной способности следует заметить: органическая масса наилучших сортов твердого топлива ( тощие угли и антрацит) обладает теплотворной способностью до 8500 – 8600 кал / кг максимально; в рабочем же топливе, содержащем воду и золу, она не может таким образом быть больше 8000 – 8100 кал / кг.
 

Определение величины теплотворной способности газа дает возможность сделать некоторые выводы о составе газа. В некоторых случаях, в частности, когда в газе присутствует лишь один горючий компонент, измерение теплового эффекта при сожжении газа дает вполне определенный ответ о содержании этого горючего компонента.
 

По величине теплотворной способности различают топливо низкокалорийное, среднекалорийное и высококалорийное.
 

По величине теплотворной способности все виды твердого топлива и нефть уступают природному газу. Высокая калорийность газообразного топлива обусловлена тем, что при его сгорании не затрачивается энергия на разрыв связей между атомами углерода в твердых видах топлива или в больших молекулах углеводородов нефти. Кроме того, газообразное топливо полностью смешивается с воздухом, так что при его сжигании требуется лишь очень небольшой избыток кислорода по сравнению с теоретической величиной. Газ можно предварительно нагревать, благодаря чему повышается температура пламени. Его удобно транспортировать на большие расстояния, пользуясь газопроводами.
 

По величине теплотворной способности все виды твердого топлива и нефть уступают природному газу. Высокая калорийность газообразного топлива обусловлена тем, что при его сгорании не затрачивается энергия на разрыз связей между атомами углерода в твердых видах топлива или в больших молекулах углеводородов нефти. Кроме того, газообразное топливо полностью смешивается с воздухом, так что np i его сжигании требуется лишь очень небольшой избыток кислорода по сравнению с теоретической величиной. Газ можно предварительно нагревать, благодаря чему повышается температура пламени. Его удобно транспортировать на большие расстояния, пользуясь газопроводами.
 

По величине теплотворной способности все виды твердого топлива и нефть уступают природном / газу. Высокая калорийность газообразного топлива обусловлена тем, что при его сгорании не затрачивается энергия на разрыа связой между атомами углерода в твердых видах топлива или в больших молекулах углеводородов нефти. Кроме того, газообразное топливо полностью смешивается с воздухом, так что прл его сжигании требуется лишь очень небольшой избыток кислорода по сравнению с теоретической величиной. Газ можно предварительно нагревать, благодаря чему повышается температура пламени. Его удобно транспортировать на большие расстояния, пользуясь газопроводами.
 

По величине теплотворной способности, все виды твердого топлива и нефть уступают природному газу. Высокая калорийность газообразного топлива обусловлена тем, что при его сгорании не затрачивается энергия на разрыв связей между атомами углерода в твердых видах топлива или в больших молекулах углеводородов нефти. Кроме того, газообразное топливо полностью смешивается с воздухом, так что при его сжигании требуется лишь очень небольшой избыток кислорода по сравнению с теоретической величиной. Газ можно предварительно нагревать, благодаря чему повышается температура пламени. Его удобно транспортировать на большие расстояния, пользуясь газопроводами.
 

Температура сжиженного газа и оборудование, в котором он находится

Осушка оборудования после гидравлических испытаний и перед пуском в эксплуатацию

Эта сушка должна быть особо тщательной в связи с необходимостью предупреждения повреждения движущихся деталей (штанги, запорные элементы задвижек, оси насосов и т.д.) образующимся льдом.

Осушка обычно производится циркуляцией азота при температуре окружающей среды, что исключает образование мертвых зон и осушает все детали трубопровода (отводы и т.д.). Процесс осушки контролируется замерами точек росы по воде во многих точках системы, они должны быть ниже –30°С.

Захолаживание и поддержание холода

Захолаживание оборудования (в процессе первого запуска, после ремонта, аварийного разогрева и т.п.) является нестационарным процессом и требует соблюдения следующих предосторожностей:

1. Для оборудования, имеющего небольшую массу, и для трубопроводов внутренним диаметром менее 600 мм захолаживание производится прямым способом, и темп их заполнения СПГ лимитируется только общими механическими соображениями, изложенными ниже.
2. Для массивного оборудования захолаживание должно быть постепенным, рекомендуется градиент температуры порядка 3-5°С в час для резервуаров и больших емкостей, а также для трубопроводов больших диаметров. Равномерное захолаживание реализуется с помощью пульверизаторов, распределяющих сжиженный природный газ – охладитель перед собственно наполнением системы СПГ.

В любом случае необходимо контролировать:

• Деформации (перемещения) трубопроводов, сравнивая их с теоретическими значениями
• Свободу движения подвижных опор
• Захолаживание подвижных деталей, особенно в соединениях (неравномерное захолаживание подвижного фланца может вызвать утечки)
• Общий объем испарений

В процессе нормальной эксплуатации элементы оборудования по возможности поддерживаются в захоложенном состоянии или циркуляцией, или испарением СПГ

Захолаживание испарением должно сопровождаться дополнительными предосторожностями:

1. Периодическая замена СПГ во избежание слишком быстрого старения (разогрев оборудования и опасность замерзания тяжелых углеводородов при контакте со свежим СПГ).
2. Наблюдение за работой дегазирующих устройств во избежание опасности проникновения жидкости в систему, питаемую газом.

Соединения между нагретыми и холодными частями

Некоторые элементы оборудования (такие как краны и задвижки) имеют одну часть, работающую при температуре сжиженного газа, и другую, находящуюся при температуре окружающей среды. Температурное разделение обеспечивается длиной частей, поэтому необходимо следить за качеством изоляции и отсутствием утечек, которые могли бы изменить температурный градиент.

Это касается также некоторых типов насосов, у которых вал имеет переменную температуру: удлинение деталей и хорошее состояние криогенных уплотнений являются объектом постоянного контроля.

Теплоизоляция элементов оборудования

С одной стороны, теплоизоляция выступает в качестве механической защиты против перегрузки, возможной при формировании слоя конденсационного льда и возможной деформации. С другой стороны, выполняет функцию ограничения теплопритоков, вызывающих испарения, — роль, превалирующая для элементов оборудования сетей СПГ, не предназначенных для регазификации.

Сравнительная таблица показателей

В таблице представлены значения массовой удельной теплоты сгорания жидких, твердых, газообразных разновидностей топлива.

Из таблицы видно, что наибольшие показатели ТСТ из всех веществ, а не только из газообразных, имеет водород. Он относится к высокоэнергетическим видам топлива.

Продукт сгорания водорода — обычная вода. В процессе не выделяется топочные шлаки, зола, угарный и углекислый газ, что делает вещество экологически чистым горючим. Но оно взрывоопасно и отличается низкой плотностью, поэтому такое топливо сложно сжижается и транспортируется.

Глоссарий по физике

center>
А  
Б  
В  
Г  
Д  
Е  
Ж  
З  
И  
К  
Л  
М  
Н  
О  
П  
Р  
С  
Т  
У  
Ф  
Х  
Ц  
Ч  
Ш  
Э  
Ю  
Я  

Теплота сгорания (теплотворная способность, калорийность)

Теплота сгорания (теплотворная способность, калорийность) – кол-во теплоты, выделяющееся при полном сгорании
топлива; измеряется в джоулях или калориях. Т. с., отнесённая к единице массы
или объёма топлива, наз. уд. Т. с.: для её измерения пользуются методами калориметрии. Т. с. определяется хим. составом топлива. Содержащиеся в топливе хим. элементы
обозначаются принятыми символами-С, H, О, N, S, а зола и вода-символами
А и W соответственно. Если вода, содержащаяся в топливе и образовавшаяся при
сгорании водорода топлива, присутствует в конечных продуктах сгорания в виде
жидкости, то кол-во выделившейся теплоты характеризует высшую Т. с. (Q_в);
если же вода присутствует в виде пара, то Т. с. наз. низшей (Q_н).
Низшая и высшая Т. с. связаны соотношением Q_в= Q_н
+ k(W + 9H), где k = 25 кДж/кг (6 ккал/кг).

Т. с., отнесённая к рабочей
массе топлива (Qp), может быть рассчитана по эмпирич. ф-лам,
напр. по ф-ле Менделеева: Qp = 81 Ср + 300 Нр-26
(Op-S_лp)-6 (9HP + WP),
где S_лp – содержание в рабочей массе топлива летучей серы.
Для сравнит. расчётов широко пользуются т. н. условным топливом с уд. Т. с.
29308 кДж/кг (7000 ккал/кг), что в 4,87 раза ниже уд. Т. с. водорода (142868
кДж/кг). В табл. приведены значения Q_нp (МДж/кг)
и ж а р о п р о и з в о д и т е л ь н о с т и T_а – температуры,
достигаемой при полном сгорании топлива в воздухе, Наряду
с природным органич. топливом в совр. технике (напр., в ракетах) широко применяют
особые виды топлива, для к-рых значения Qp_н
существенно выше, чем для природных топлив.

* Теплота сгорания природного
газа дана в МДж/м3.

Знаете ли Вы, что только в 1990-х доплеровские измерения радиотелескопами показали скорость Маринова для CMB (космического микроволнового излучения), которую он открыл в 1974. Естественно, о Маринове никто не хотел вспоминать. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

§ 13. Жидкое и газообразное топливо

Жидкое топливо. К жидкому топливу, используемому для сжигания в печах и очагах, относятся сырая нефть и нефтяные остатки, которые получают на местах ее добычи, а также продукты переработки нефти, более легкие сорта нефтяного топлива (соляровое масло, керосин).

Плотность легких сортов нефтяного топлива около 0,8 г/см3; тяжелых – 0,9 г/см3. Плотность мазута от 0,9 до 0,93 г/см3. Содержание серы в мазуте незначительно – от 0,5 до 0,8%. Теплотворная способность всех перечисленных видов жидкого топлива примерно одна и та же и равна 10000 ккал/кг.

Крупные котельные установки в большинстве случаев переведены на жидкое топливо. В домовых мелких очагах и бытовых печах сжигание мазута и других видов нефтяного топлива происходит до сих пор весьма примитивно и неудовлетворительно. Горение сопровождается обильным выделением черной копоти, которая проникает и распространяется по всему помещению, при этом она загрязняет воздух и комнатную обстановку. В последнее время начинают входить в употребление безнапорные горелки на жидком топливе.

Газообразное топливо. К газообразному топливу относится природный и искусственный газ.

Различают два способа получения природного газа: из газовых месторождений, содержащих газ без нефтяных добавок (Шебалинское, Ставропольское, Саратовское, Дашавское, Ухтинское месторождения); из месторождений жидких нефтяных источников в сопровождении горючего газа (Баку, Грозный, Майкоп, Ишимбаево и т. д.).

Природный газ, теплотворная способность которого высокая и равна 8500 ккал/м3, экономически целесообразно транспортировать на значительные расстояния.

В химический состав природных газов входят как горючие части – метан (СН₄), водород (Н₂) и окись углерода (СО) – так и негорючие, которые называются балластом – азот (N₂) и углекислота (СО₂). Один из наиболее часто встречающихся газов входящих в состав природных горючих газов, – метан (СН₄). Теплотворная способность метана 8500 ккал/м3.

Особенностью другого газа – бутана (С₄Н₁₀), входящего также в состав горючих газов, является то, что он при нормальном атмосферном давлении и минусовой температуре (-10°С) переходит в жидкое состояние.

Природные газы ядовиты и не имеют запаха, поэтому для быстрого обнаружения их в воздухе к газам перед подачей их в городскую сеть подмешивают пары жидкостей, обладающих резким запахом.

Искусственный газ, реже применяемый в быту, получают из твердого топлива в специальных газогенераторных установках. Теплотворная способность искусственного газа значительно ниже теплотворной способности природного газа и равна примерно 1400 ккал/м3.

Средняя теплотворная способность

Прогресс науки и техники, вызвавший качественно новые изменения в использовании нефти и газа, отразился в топливно-энергетических балансах лишь в одном направлении – в повышении средней теплотворной способности топлив, однако это явилось результатом скорее изменения структуры баланса ( увеличилась доля нефти и газа), чем изменения характера использования жидких и газообразных горючих ископаемых.
 

На рис. 73 изображены типы горелок для плит. Они предназначены для газа со средней теплотворной способностью Q3800 кал / л при нормальном давлении газа 50 – 80 мм вод. ст. Расход газа около 0 5 – 1 м3 / час.
 

Теплотворная способность серы оценивается величиной / 2 200 ккал / кг. В качестве горючего компонента с весьма низкой теплотворной способностью она уменьшает среднюю теплотворную способность горючей массы топлива и должна рассматриваться как вредная примесь.
 

Каждый из этих материалов обладает высокой теплотворной способностью. Это кажется странным, но теплотворная способность городских отходов в Великобритании последнее время уменьшается. Причина – в постепенном исчезновении традиционных открытых топок, работающих на угле, отходы от которых обычно содержат золу, смешанную со значительными количествами несгоревшего угля. Например, в 1955 г., когда 80 % всех топок составляли открытые угольные топки, средняя теплотворная способность городских отходов в Великобритании составляла около 10МДж / кг, а в Швеции и в США – около 7 МДж / кг. После отказа от таких топок теплотворная способность отходов в Великобритании падает до тех же значений, что и в других странах с соответствующим жизненным уровнем.
 

В газовой промышленности зарубежных стран, включая сферу международной торговли, для измерения тепловой энергии в основном используются единицы вне Международной системы единиц ( СИ), в частности британская тепловая единица ( БТЕ), равная 1055 джоулям. Поэтому цены на газ в работе обычно приводятся в долларах за 1 млн. БТЕ с дублированием в долларах за 1 тыс. куб. Трудность перерасчета энергетических единиц в объемные сопряжена с изменением теплотворной способности газа, в 1000 куб. В тех случаях, когда национальная принадлежность газа не указывается, при переводе брался расчет на высшую теплоту сгорания, принятую за 9000 ккал. БТЕ, а там, где природный газ идентифицирован по стране происхождения, перевод производился по средней теплотворной способности газа данной страны на базе следующих данных, в ккал.
 

Список источников

• www.ngpedia.ru
• sovet-ingenera.com
• remont.townevolution.ru
• lngas.ru
• bourabai.ru
• chem-tech.netnotebook.net