Для заданных метеоусловий (п. 6.2)

1. Условная молекулярная формула для сухого воздуха

O_0.421N_1.586, (1)

чему соответствует условная молекулярная масса

М_С.В.=28.96 кг/моль

и плотность

ρ_С.В.=1.293 кг/м³ .

2. Массовое влагосодержание влажного воздуха d (кг/кг) для заданной относительной влажности φ и температуры t, °C при нормальном атмосферном давлении определяется по номограмме прил.5 (п.6.2.1).

3. Массовые доли компонентов во влажном воздухе (п.6.2.2):

- сухого воздуха б_св = 1 / (1+d); (2)

- влаги (H₂O) бН₂О = 1 / (1+d) (3)

Таблица 1

Содержание (% масс.) химических элементов

в компонентах влажного воздуха

Таблица 2

Массовое содержание (% масс.)химических элементов во влажном воздухе с влагосодержанием d

Таблица 3

Количество атомов химических элементов в условной молекулярной формуле влажного воздуха (п. 6.2.3)

Условная молекулярная формула влажного воздуха:

О_Ко · n_Kn · Н_Kh . (4)

4. Плотность влажного воздуха в зависимости от метеоусловий. При заданной температуре влажного воздуха t, °C, барометрическим давлении Р, мм рт.ст. и относительной влажности φ плотность влажного воздуха рассчитывается по формуле

ρ_вв = 1.293·(Р – 0.3783·Р_п) ·273.2 / 760·(273.2 + t) =

0.4648·(Р – 0.3783·Р_п) / (273.2 + t) , (5)

где Р_П - парциальное давление паров водыв воздухе, зависящее от t и φ; определяется по номограмме прил. 5.

Приложение 5

Диаграммы "i-d" для влажного воздуха

На диаграмму нанесены изолинии энтальпий i, температур t, °C и относительной влажности φ, а также зависимости парциального давления водяного пара Р_П от влагосодержания d.

Диаграмма построена для давлений 745÷760 мм рт.ст.

Точки диаграммы, лежащие на кривой φ = 1 (100%), определяют состояние насыщенного воздуха. Точки, лежащие под кривой φ = 1, соответствуют состоянию насыщенного воздуха, содержащего, кроме насыщенного пара, частицы капельножидкой воды или льда. Точки, лежащие над кривой φ = 1, характеризуют состояние насыщенного воздуха.

Под кривой φ = 1 и над изотермой t = 0°С находится область тумана; по другую сторону изотермы t = 0°С, ниже ее, расположена область ледяного тумана.

Диаграмма характеристик влажного воздуха при нормальном атмосферном давлении:

t,°C - температура,

φ - относительная влажность,

i - энтальпия, ккал/кг,

d - влагосодержание кг/кг,

р_п - парциальное давление водяного пара, мм рт.ст.

Приложение 6

Пример расчета физико-химических характеристик влажного воздуха для заданных метеоусловий

Заданы температура t = 20°С, относительная влажность φ = 0.60 (60%) воздуха и давление Р = 760 мм рт.ст.

По номограмме (прил.5) определяется влагосодержание d = 0.0087 кг/кг и парциальное давление водяного пара Р_П = 11 мм рт.ст.

Расчет количества атомов химических элементов в условной молекулярной формуле влажного воздуха:

0.421 > l.607d

К_О = (0.421 + 1.607d) / (1 + d) = 0.431;

К_N = 1.586 / (1 + d) = 1.572;

К_H = 3.205d / (1 + d) = 0.028.

Условная молекулярная формула влажного воздуха для заданных метеоусловий:

O_0.431N_1.572H_0.028

Плотность влажного воздуха:

ρ_вв = 0.4648·(Р – 0.3783·Р_п) / (273.2 + t) = 1.2 кг/м³

Приложение 7

Расчет стехиометрической реакции горения попутного нефтяного газа

В атмосфере влажного воздуха (п. 6.3)

1. Стехиометрическая реакция горения записывается в виде:

C_cH_hS_sN_nO_o + M OKoNKnHKh = nCO₂ CO₂ + nH₂OH₂O + nSO₂ SO₂ + nN₂ N₂ (1)

2. Расчет мольного стехиометрического коэффициента М по условию полного насыщения валентности (полностью завершенной реакции окисления):

, (2)

где v_j' и v_j - валентности элементов j и j', входящих в состав влажного воздуха и ПНГ;

k_j' и k_j - количества атомов элементов в условных молекулярных формулах влажного воздуха и газа (прил.1 и 4).

3. Определение теоретического количества влажного воздуха V_BB (м³/м³), необходимого для полного сгорания 1 м³ ПНГ.

В уравнении стехиометрической реакции горения мольный стехиометрический коэффициент М является и коэффициентом объемных соотношений между горючим (попутный нефтяной газ) и окислителем (влажный воздух); для полного сгорания 1 м³ ПНГ требуется М м³ влажного воздуха.

4. Расчет количества продуктов сгорания V_ПС (м³/м³), образующихся при стехиометрическом сгорании 1 м³ ПНГ в атмосфере влажного воздуха:

V_ПС=с + s + 0.5[h + n + М(k_h + k_n)], (3)

где с, s, h, n и k_h, k_n соответствуют условным молекулярным формулам ПНГ и влажного воздуха соответственно.

Приложение 8

Справочные данные, необходимые для расчетов теплофизических характеристик попутного нефтяного газа

Таблица 1

Показатель адиабаты К для компонентов ПНГ

Таблица 2

Низшая теплота сгорания горючих компонентов ПНГ Q_Hi, ккал/м³

Таблица 3

Средние массовые изобарные теплоемкости составляющих продуктов сгорания, определяемые в интервале от 293°К до Т °К (ккал/кг·град)

Приложение 9

Примеры расчетов

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: