燃气输配1优质PPT.ppt

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混合气体平均密度还可按下式计算：

燃气通常含有水蒸气，则湿燃气密度可按下式计算：

式中式中:

湿燃气密度湿燃气密度（kg（kgm3）m3）干燃气密度干燃气密度（kg（kgm3）m3）dd水蒸气含量水蒸气含量（kg（kgm3m3干燃气干燃气）0.8330.833水蒸气密度水蒸气密度（kg（kgm3）m3）u干、湿燃气容积成分按下式换算：

干、湿燃气容积成分按下式换算：

湿燃气容积成分湿燃气容积成分（）干燃气容积成分干燃气容积成分（）换算系数，换算系数，例例:

已知干燃气的容积成分为甲烷已知干燃气的容积成分为甲烷27%27%，一氧化碳，一氧化碳6%6%，氢气，氢气56%56%，二氧化碳，二氧化碳3%3%，氧气，氧气1%1%，氮气，氮气5%5%，CmHnCmHn（按丙烯按丙烯）2%）2%。

求混。

求混合气体平均分子量、平均密度和相对密度。

若含湿量为合气体平均分子量、平均密度和相对密度。

若含湿量为0.0020.002kgkgNmNm33干燃气，求湿燃气的容积成分及其平均密度。

干燃气，求湿燃气的容积成分及其平均密度。

二、临界参数及实际气体状态方程二、临界参数及实际气体状态方程临界参数定义临界参数定义:

温度不超过某一数值，对气体进行加压，温度不超过某一数值，对气体进行加压，可以使气体液化，而在该温度以上，无论加多大压力都不可以使气体液化，而在该温度以上，无论加多大压力都不能使气体液化，这个温度就叫该气体的临界温度。

在临界能使气体液化，这个温度就叫该气体的临界温度。

在临界温度下，使气体液化所必须的压力叫做临界压力。

温度下，使气体液化所必须的压力叫做临界压力。

几种气体的液态几种气体的液态-气态平衡曲线气态平衡曲线气体的临界温度越高，越易液化。

气体温度比临气体的临界温度越高，越易液化。

气体温度比临界温度越低，则液化所需压力越小。

界温度越低，则液化所需压力越小。

混合气体的平均临界压力和温度计算公式实际气体状态方程实际气体状态方程:

PP=ZZRTRT式中式中:

P:

P气体的绝对压力气体的绝对压力（Pa）（Pa）气体的比容气体的比容（m3（m3kg）kg）ZZ压缩因子压缩因子RR气体常数气体常数JJ（kgKkgK）TT气体的热力学温度气体的热力学温度（K）（K）气体的压缩因子气体的压缩因子ZZ与对比温度与对比温度TrTr、对比压力、对比压力PrPr的关系的关系当当PrPr11，TrTr=0.6=0.61.01.0当当PrPr5.65.6，TrTr=1.0=1.02.02.0所谓对比温度所谓对比温度TrTr，就是工作温度，就是工作温度TT与临界温度与临界温度TcTc的比值，而对的比值，而对比压力比压力PrPr，就是工作压力，就是工作压力PP与临界压力与临界压力PcPc的比值。

的比值。

此处温度为热此处温度为热力学温度，压力为绝对压力。

力学温度，压力为绝对压力。

例例:

有一内径为有一内径为900mm900mm、长为、长为115km115km的天然气管道。

当天的天然气管道。

当天然气的平均压力为然气的平均压力为3.04MPa3.04MPa、温度为、温度为278K278K，求管道中的天，求管道中的天然气在标准状态下然气在标准状态下（101325Pa（101325Pa、273.15K）273.15K）的体积。

已知天的体积。

已知天然气的容积成分为甲烷然气的容积成分为甲烷97.597.5，乙烷，乙烷0.20.2，丙烷，丙烷0.20.2，氮气氮气1.61.6，二氧化碳，二氧化碳0.50.5。

三、粘度三、粘度u混合气体的动力粘度可以近似地按下式计算：

混合气体的动力粘度可以近似地按下式计算：

混合气体在混合气体在00时的动力粘度（时的动力粘度（PaPass）各组分的各组分的质量成分质量成分（）（）、相应各组分在相应各组分在00时的动力粘度（时的动力粘度（PaPass）t（）时混合气体的动力粘度按下式计算：

时混合气体的动力粘度按下式计算：

式中式中t（）t（）时混合气体的动力粘度时混合气体的动力粘度（PasPas）；

TT混合气体的热力学温度混合气体的热力学温度（K）（K）；

CC混合气体的无因次实验系数，可用混合法则求得。

混合气体的无因次实验系数，可用混合法则求得。

单一气体的单一气体的CC值可以查表得到值可以查表得到。

如图如图1-5液态碳氢化合物的动力粘度随分子液态碳氢化合物的动力粘度随分子量的增加而增大，随温度的上升而急剧减小。

量的增加而增大，随温度的上升而急剧减小。

气态碳氢化合物的动力粘度则正相反，分子量气态碳氢化合物的动力粘度则正相反，分子量越大，动力粘度越小，温度越上升，动力粘度越大，动力粘度越小，温度越上升，动力粘度越增大，这对于一般的气体都适用。

越增大，这对于一般的气体都适用。

u混合液体的动力粘度可以近似地按下式计算：

混合液体的动力粘度可以近似地按下式计算：

、各组分的分子成分（）；

各组分的分子成分（）；

、各组分的动力粘度（各组分的动力粘度（PaPass）；

）；

混合液体的动力粘度（混合液体的动力粘度（PaPass）。

）。

u混合气体和混合液体的运动粘度为：

混合气体和混合液体的运动粘度为：

式中：

混合气体或混合液体的运动粘度混合气体或混合液体的运动粘度（m（m22s）s）相应的动力粘度相应的动力粘度（PasPas）混合气体或混合液体的密度混合气体或混合液体的密度（kg（kgmm33）例例1-51-5四、饱和蒸气压及相平衡常数四、饱和蒸气压及相平衡常数饱和蒸气压概念：

饱和蒸气压概念：

液态烃的饱和蒸气压，简称液态烃的饱和蒸气压，简称蒸气压蒸气压，就是在一定温，就是在一定温度下密闭容器中的液体及其蒸气处于度下密闭容器中的液体及其蒸气处于动态平衡动态平衡时蒸气时蒸气所表示的绝对压力。

所表示的绝对压力。

注：

蒸气压与密闭容器的大小及液量无关，仅取决注：

蒸气压与密闭容器的大小及液量无关，仅取决于温度。

温度升高时，蒸气压增大。

于温度。

u混合液体的蒸气压混合液体的蒸气压根据道尔顿定律、拉乌尔定律：

根据道尔顿定律、拉乌尔定律：

混合液体的蒸气混合液体的蒸气压（Pa）混合液体任一混合液体任一组分的蒸气分分的蒸气分压（Pa）表）表1-5混合液体中混合液体中该组分的分子成分（）分的分子成分（）该纯组分在同温度下的蒸气分在同温度下的蒸气压（Pa）式中：

u相平衡常数相平衡常数概念：

概念：

相平衡常数；

混合液体的蒸气压；

混合液体任一组分饱和蒸气压；

该组分在气相中的分子成分该组分在气相中的分子成分（等于容积成分等于容积成分）该组分在液相中的分子成分。

该组分在液相中的分子成分。

相平衡常数相平衡常数表示在一定温度下，一定组成的气液平衡表示在一定温度下，一定组成的气液平衡系统中，某一组分在该温度下的饱和蒸气压与混合液体蒸系统中，某一组分在该温度下的饱和蒸气压与混合液体蒸气压的气压的比值是一个常数比值是一个常数。

并且，在一定温度和压力下，气。

并且，在一定温度和压力下，气液两相达到平衡状态时，气相中某一组分的分子成分与其液两相达到平衡状态时，气相中某一组分的分子成分与其液相中的分子成分的比值，同样是一个常数。

液相中的分子成分的比值，同样是一个常数。

工程上，常利用相平衡常数来计算液化石油气工程上，常利用相平衡常数来计算液化石油气的气相组成或液相组成。

的气相组成或液相组成。

值可由图值可由图1818查得。

查得。

图图1188一些碳氢化合物的相平衡常数计算图一些碳氢化合物的相平衡常数计算图1甲烷甲烷2已烷已烷3丙烷丙烷4正丁烷正丁烷5异丁烷异丁烷6正戊烷正戊烷7异戊烷异戊烷8乙烯乙烯9丙烯丙烯液化石油气的气相和液相组成之间的换算还可按下液化石油气的气相和液相组成之间的换算还可按下列公式计算：

列公式计算：

1.1.当已知液相分子组成，需确定气相组成时，先计算系当已知液相分子组成，需确定气相组成时，先计算系统的压力，然后确定各组分的分子成分，即统的压力，然后确定各组分的分子成分，即2.2.当已知气相分子组成，需确定液相组成时，也是先确当已知气相分子组成，需确定液相组成时，也是先确定系统的压力，即定系统的压力，即例：

例：

已知液化石油气由丙烷已知液化石油气由丙烷CC33HH88，正丁烷，正丁烷nCnC44HH1010和异丁烷和异丁烷iCiC44HH1010组成，其液相分子组成，其液相分子组成为组成为=70=70，=20=20，=10=10，求温度，求温度为为2020时系统的压力和达到平衡状态时气时系统的压力和达到平衡状态时气相分子组成。

相分子组成。

五、沸点和露点五、沸点和露点概念：

通常所说的通常所说的沸点沸点指指101325Pa101325Pa压力下液体沸腾时压力下液体沸腾时的温度。

的温度。

饱和蒸气经冷却或加压，立即处于过饱和状饱和蒸气经冷却或加压，立即处于过饱和状态，当遇到接触面或凝结核便液化成露，这时的态，当遇到接触面或凝结核便液化成露，这时的温度称为温度称为露点露点。

当用管道输送气体碳氢化合物时，必须保持其当用管道输送气体碳氢化合物时，必须保持其温度在露点以上，以防凝结，阻碍输气。

温度在露点以上，以防凝结，阻碍输气。

露点的间或接计算露点的间或接计算:

v露点的直接计算露点的直接计算:

工程中特别是液化石油气管道供气的工程中所处理的工程中特别是液化石油气管道供气的工程中所处理的气态液化石油气或液化石油气气态液化石油气或液化石油气空气混合气一般处于压力空气混合气一般处于压力为为0.10.10.3MPa0.3MPa的范围内，很需要对它们进行露点计算。

的范围内，很需要对它们进行露点计算。

用于这种情况的计算公式是：

C为混合气中石油气的成分a为液化石油气中各组分的特性系数表1-7见例1-11六、液化石油气的气化潜热六、液化石油气的气化潜热气化潜热气化潜热就是单位质量就是单位质量（1kg）（1kg）的液体变成与其处的液体变成与其处于平衡状态的蒸气所吸收的热量。

于平衡状态的蒸气所吸收的热量。

名称名称甲甲烷乙乙烷丙丙烷正丁正丁烷异丁异丁烷乙乙烯丙丙烯丁丁烯-11顺丁丁烯-2-2