Расход газа – это количество газа, прошедшего через поперечное сечение трубопровода за единицу времени. Вопрос в том, что принять за меру количества газа. В этом качестве традиционно выступает объем газа, а получаемый расход называют объемным. Не случайно чаще всего расход газа выражают в объемных единицах (см3/мин, л/мин, м3/ч и т.д.). Другой мерой количества газа является его масса, а соответствующий расход называется массовым. Он измеряется в массовых единицах (например, г/с или кг/ч), которые на практике встречаются значительно реже.
Как объем связан с массой, так и объемный расход связан с массовым через плотность вещества:
, где – массовый расход, – объемный расход, – плотность газа в условиях измерения (рабочие условия). Пользуясь этим соотношением, для массового расхода переходят к использованию объемных единиц (см3/мин, л/мин, м3/ч и т.д.), но с указанием условий (температуру и давление газа), определяющих плотность газа. В России применяют «стандартные условия» (ст.): давление 101,325 кПа (абс) и температура 20°С. Помимо «стандартных», в Европе используют «нормальные условия» (н.): давление 101,325 кПа (абс) и температура 0°С. В результате, получаются единицы массового расхода н.л/мин, ст.м3/ч и т.д.
Итак, расход газа бывает объемным и массовым. Какой из них следует измерять в конкретном применении? Как наглядно увидеть разницу между ними? Давайте рассмотрим простой эксперимент, где три расходомера последовательно установлены в магистраль. Весь газ, поступающий на вход схемы, проходит через каждый из трех приборов и выбрасывается в атмосферу. Утечек или накопления газа в промежуточных точках системы не происходит.
Источником сжатого воздуха является компрессора, от которого под давлением 0,5…0,7 бар (изб) газ подаётся на вход поплавкового ротаметра. Выход ротаметра подключен ко входу теплового регулятора расхода газа серии EL-FLOW, производства компании Bronkhorst. В нашей схеме именно он регулирует количество газа, проходящее через систему. Далее газ подаётся на вход второго поплавкового ротаметра, абсолютно идентичного первому. При задании расхода 2 н.л/мин с помощью расходомера EL-FLOW первый поплавковый ротаметр дает показания 1,65 л/мин, а второй – 2,1 л/мин. Все три расходомера дают различные показания, причем разница достигает 30%. Хотя через каждый прибор проходит одно и то же количество газа.
Попробуем разобраться. Какая мера количества газа в данной ситуации остается постоянной: объем или масса? Ответ: масса. Все молекулы газа, попавшие на вход в систему, проходят через нее и выбрасываются в атмосферу после прохождения второго поплавкового ротаметра. Молекулы как раз и являются носителями массы газа. При этом удельный объем (расстояние между молекулами газа) в разных частях системы изменяется вместе с давлением.
Здесь следует вспомнить, что газы сжимаемы, чем выше давление, тем меньше объем занимает газ (закон Бойля-Мариотта). Характерный пример: цилиндр емкостью 1 литр, герметично закрытый подвижным поршнем малого веса. Внутри него содержится 1 литр воздуха при давлении порядка 1 бар (абс). Масса такого объема воздуха при температуре равной 20°С составляет 1,205 г. Если переместить поршень на половину расстояния до дна, то объем воздуха в цилиндре сократится наполовину и составит 0,5 литра, а давление повысится до 2 бар (абс), но масса газа не изменится и по-прежнему составит 1,205 г. Ведь общее количество молекул воздуха в цилиндре не изменилось.
Возвратимся к нашей системе. Массовый расход (количество молекул газа, проходящих через любое поперечное сечение в единицу времени) в системе постоянен. При этом давление в разных частях системы отличается. На входе в систему, внутри первого поплавкового ротаметра и в измерительной части расходомера EL-FLOW давление составляет порядка 0,6 бар (изб). В то время, как на выходе EL-FLOW и внутри второго поплавкового ротаметра давление практически атмосферное. Удельный объем газа на входе ниже, чем на выходе. Получается, что и объемный расход газа на входе ниже, чем на выходе.
Эти рассуждения подтверждаются и показаниями расходомеров. Расходомер EL-FLOW измеряет и поддерживает массовый расход воздуха на уровне 2 н.л/мин. Поплавковые ротаметры измеряют объемный расход при рабочих условиях. Для ротаметра на входе это: давление 0,6 бар (изб) и температура 21°С; для ротаметра на выходе: 0 бар (изб), 21°С. Также понадобится атмосферное давление: 97,97 кПа (абс). Для корректного сравнения показаний объемного расхода, все показания должны быть приведены к одним и тем же условиям. Возьмем в качестве таковых «нормальные условия» расходомера EL-FLOW: 101,325 кПа (абс) и температура 0°С.
Пересчет показаний поплавковых ротаметров в соответствии с методикой поверки ротаметров ГОСТ 8.122-99 осуществляется по формуле:
, где Q – расход при рабочих условиях; Р и Т – рабочие давление и температура газа; QС – расход при условиях приведения; Рс и Тс – давление и температура газа, соответствующие условиям приведения.
Пересчет показаний ротаметра на входе к нормальным условиям по этой формуле даёт значение расхода 1,985 л/мин, а ротаметра на выходе – 1,990 л/мин. Теперь разброс показаний расходомеров не превышает 0,75%, что при точности ротаметров 3% ВПИ является отличным результатом.
Из приведенного примера видно, что объемный расход сильно зависит от рабочих условий. Мы показали зависимость от давления, но в той же мере объемный расход зависит и от температуры (закон Гей-Люссака). Даже в технологической схеме, имеющей один вход и один выход, где отсутствуют утечки и накопление газа, показания объемного расходомера будут сильно зависеть от конкретного места установки. Хотя массовый расход будет одним и тем же в любой точке такой схемы.
Хорошо понимать физику процесса. Но, все же, какой расходомер выбрать: объемного расхода или массового? Ответ зависит от конкретной задачи. Каковы требования технологического процесса, с каким газом необходимо работать, величина измеряемого расхода, точность измерений, рабочие температура и давление, особые правила и нормы, действующие в Вашей сфере деятельности, и, наконец, отведенный бюджет. Также следует учитывать, что многие расходомеры, измеряющие объемный расход, могут комплектоваться датчиками температуры и давления. Они поставляются вместе с корректором, который фиксирует показания расходомера и датчиков, а затем приводит показания расходомера к стандартным условиям.
Но, тем не менее, можно дать общие рекомендации. Массовый расход важен тогда, когда в центре внимания находится сам газ, и необходимо контролировать количество молекул, не обращая внимания на рабочие условия (температура, давление). Здесь можно отметить динамическое смешение газов, реакторные системы, в том числе каталитические, системы коммерческого учета газов.
Измерение объемного расхода необходимо в случаях, когда основное внимание уделяется тому, что находится в объеме газа. Типичные примеры – промышленная гигиена и мониторинг атмосферного воздуха, где необходимо проводить количественную оценку загрязнений в объеме воздуха в реальных условиях.
просмотров - 369
При стационарном движении газа массовый расход в газопроводе составляет
. (2.41)
Фактически движение газа в газопроводе всегда является неизотермическим. В процессе компримирования газ нагревается. Даже после его охлаждения на КС температура поступающего в трубопровод газа составляет порядка 20¼40°С, что существенно выше температуры окружающей среды (T0). Практически температура газа становится близкой к температуре окружающей среды лишь у газопроводов малого диаметра (Dу<500 мм) на удалении 20¼40 км от компрессорной станции, а для газопроводов большего диаметра всегда выше T0. Кроме того следует учесть, что транспортируемый по трубопроводу газ является реальным газом, которому присущ эффект Джоуля-Томпсона, учитывающий поглощение тепла при расширении газа.
При изменении температуры по длине газопровода движение газа описывается системой уравнений:
удельной энергии ,
неразрывности ,
состояния ,
теплового баланса .
Рассмотрим в первом приближении уравнение теплового баланса без учета эффекта Джоуля-Томпсона. Интегрируя уравнение теплового баланса
,
получим
, (2.42)
где ;
KСР – средний на участке полный коэффициент теплопередачи от газа в окружающую среду;
G – массовый расход газа;
cP – средняя изобарная теплоемкость газа.
Величина at×L принято называть безразмерным критерием Шухова
(2.43)
Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, температура газа в конце газопровода составит
. (2.44)
На удалении x от начала газопровода температура газа определяется по формуле
. (2.45)
Изменение температуры по длине газопровода имеет экспоненциальный характер (рис. 2.6).
Рассмотрим влияние изменения температуры газа на производительность газопровода.
Умножив обе части уравнения удельной энергии на r2 и выразив , получим
. (2.46)
Выразим плотность газа в левой части выражения (2.46) из уравнения состояния , произведение r×w из уравнения неразрывности , dx из уравнения теплового баланса .
С учетом этого уравнение удельной энергии принимает вид
(2.47)
или
. (2.48)
Обозначив и интегрируя левую часть уравнения (2.48) от PН до PК , а правую от TН до TК , получим
. (2.49)
Произведя замену
, (2.50)
. (2.51)
Произведя интегрирование в указанных пределах, получим
. (2.52)
С учетом (2.42)
или
, (2.53)
где – поправочный коэффициент, учитывающий изменение температуры по длине газопровода (неизотермичность газового потока).
С учетом (2.53) зависимость для определения массового расхода газа примет вид
. (2.54)
Значение jН всегда больше единицы, следовательно, массовый расход газа при изменении температуры по длине газопровода (неизотермическом режиме течения) всегда меньше, чем при изотермическом режиме (T0=idem). Произведение T0×jН принято называть среднеинтегральной температурой газа в газопроводе.
При значениях числа Шухова Шу³4 течение газа в трубопроводе можно считать практически изотермическим при T0=idem. Такой температурный режим возможен при перекачке газа с небольшими расходами по газопроводам малого (менее 500 мм) диаметра на значительное расстояние.
Влияние изменения температуры газа проявляется при значениях числа Шухова Шу<4, то есть в подавляющем большинстве случаев. Чем больше диаметр газопровода, тем меньше интенсивность теплообмена между газовым потоком и окружающей средой. Конечная температура газа определяется методом последовательных приближений, из-за чего теплогидравлический расчет газопровода становится итерационным процессом.
Рис. 2.7. Влияние эффекта Джоуля-Томпсона на распределение температуры газа по длине газопровода
1 – без учета Di; 2 – с учетом Di
Тогда с учетом коэффициента Джоуля-Томпсона закон изменения температуры по длине принимает вид
, (2.55)
где – среднее давление на участке газопровода;
Di – коэффициент Джоуля-Томпсона.
Средняя температура газа TСР на участке газопровода определяется по формуле
. (2.56)
При стационарном движении газа массовый расход в газопроводе составляет . (2.41) Фактически движение газа в газопроводе всегда является неизотермическим. В процессе компримирования газ нагревается. Даже после его охлаждения на КС температура поступающего в... [читать подробенее]
В настоящее время основным видом транспортировки природного газа является трубопроводный. Газ под давлением 75 атмосфер движется по трубам диаметром до 1,4 метра. По мере продвижения газа по трубопроводу он теряет энергию, преодолевая силы трения как между газом и стенкой трубы, так и между слоями газа. Поэтому через определённые промежутки необходимо сооружать компрессорные станции (КС), на которых газ дожимается до 75 атм.
Чтобы энергетически обеспечить транзит газа по трубопроводу, дополнительно нужен так называемый "технический", или, используя правильный термин, топливный газ, необходимый для работы газоперекачивающих станций.
Для транспортировки газа в сжиженном состоянии используют специальные танкеры - газовозы.
Это специальные корабли, на которых газ перевозится в сжиженном состоянии при определенных термобарических условиях. Таким образом, для транспортировки газа этим способом необходимо протянуть газопровод до берега моря, построить на берегу сжижающий газ завод, порт для танкеров, и сами танкеры. Такой вид транспорта считается экономически обоснованным при отдаленности потребителя сжиженного газа более 3000 км.
В сфере сетевого газа поставщики жестко привязаны к потребителям трубопроводами. И цены на поставки определяются долгосрочными контрактами. Примерно такие же отношения сложились сегодня и в секторе СПГ. Около 90% СПГ тоже реализуется на основе долгосрочных контрактов.
Поставщики СПГ выигрывают за счет экономии на морских перевозках. При благоприятных условиях цена поставки газа танкером может быть ниже цены поставки по газопроводу почти на порядок. Сравнение транспортных расходов с использованием СПГ и газовозов показывает, что при увеличении расстояния транспортировки расходы увеличиваются гораздо более низкими темпами, подтверждая привлекательность нового рынка сжиженного природного газа. Напротив, прокладка как наземных, так и подводных трубопроводов с ростом расстояний увеличивает себестоимость традиционного природного газа гораздо быстрее.
Использование эффекта Джоуля — Томсона позволяет существенно понизить температуру газа, если перепад давления при дросселировании велик, например давление газа снижается от 20-10 н/м (200 ат) до 9,81-10 н/ж (1 ат). Значительно большее понижение температуры газа достигается при его расширении в детандере с совершением внешней работы. Однако для получения очень низких температур, соответствующих началу сжижения газа, обычно не применяют циклов, основанных только на принципе р ширения газа в детандере. Это объясняется тем, что когда реальный газ находится при температурах, близких к температуре сжижения, его поведение сильно отклоняется от законов идеальных газов. Объем газа резко уменьшается, например, при —140 °С он составляет лишь V4 объема, который занимал бы идеальный газ, и способность газа к расширению резко падает. Кроме того, в условиях начала сжижения [c.671]
Назначение детандеров — максимальное понижение температуры при расширении газа с совершением внешней работы. Экономичность установок разделения воздуха, работающих с детандером, в значительной степени зависит от эффективности работы последнего. Подобно паровым и газовым двигателям детандеры можно разделить на два основных типа поршневые и турбодетандеры. Первые используют в установках малой производительности высокого и среднего давления воздуха. Вторые применяют преимущественно в больших установках, и расширение газов в них происходит большей частью с низкого давления (600—500 кн/м или 6—б ат). [c.128]
Сущность процесса низкотемпературной сепарации (НТС) состоит в однократной конденсации углеводородов при понижении температуры газа до минус 25 - минус 30 С за счет его дросселирования (эффект Джоуля-Томсона). Вместо дросселирования через клапан (изоэнтальпийный процесс) может быть использовано расширение газа в турбодетандере (изоэнтропий-ный процесс), что позволяет более эффективно использовать перепад давления газа. Принципиальная схема НТС показана на рис. 6.22. [c.318]
Воздушные холодильные машины. В воздушной холодильной машине в качестве холодильного агента используют атмосферный воздух. Принцип действия холодильной машины основан на том, что при расширении сжатых газов одновременно с падением давления наблюдается и значительное понижение температуры газа, а круговой процесс [c.626]
Для сжижения природного метанового газа обычно применяют метод последовательного дросселирования с применением охлаждения газа жидкими хладоагентами (аммиак, этилен), получаемыми в специальных холодильных установках. Дросселирование заключается в том, что газ, находящийся под большим давлением, выпускается через узкое отверстие в трубопровод, где давление невелико. Резкое снижение давления и происходящее при этом расширение вызывают и резкое понижение температуры газа. Природный газ предварительно очищается о углекислоты, сероводорода и паров воды. [c.211]
ПОНИЖЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗОВ ПРИ РАСШИРЕНИИ [c.47]
При расширении реального газа без совершения внешней работы и без теплообмена с окружающей средой совершается работа по преодолению сил притяжения между молекулами, что и обусловливает понижение температуры газа. [c.171]
Величина всегда положительна из-за увеличения внутренней энергии при расширении и эта часть дифференциального эффекта всегда дает понижение температуры газа при дросселировании. [c.61]
Температура газа при сжатии его в компрессоре повышается, а при расширении понижается. Частота процессов сжатия и расширения, а следовательно, повышения и понижения температуры газа в рабочей полости цилиндра определяется числом оборотов вала компрессора. На фиг. 20 изображены кривые изменения температуры и давления газа в рабочей полости цилиндра. [c.47]
Только после охлаждения ниже этой температуры водород будет также охлаждаться. Понижение температуры при расширении прямо пропорционально падению давления газа. [c.165]
В случае обтекания пластины более низкая температура торможения Тд получается непосредственно у пластины, а большая — в свободном потоке То по сравнению с температурой торможения набегающего потока газа. Если в первом случае в энергообмене между слоями газа основную роль играет трение, то во-втором, по-видимому, сужение газа (канала) между цилиндром и стенкой, его разгон как в плоском сопле и последующее расширение с понижением температуры газа и другие факторы. [c.30]
Допустим, что состоя51ие сжатого газа перед детандером характеризуется температурой Т, = 205 К и давлением = 100 ат — точка 1. Процесс адиабатического расширения газа с отдачей пненшей работы осушествляется при S = onst. Поэтому опустив из точки 1 вертикаль вниз до пересечения с изобарой, отвечающей заданному конечному давлению Рз = сип, найдем точку 4, характеризующую состояние газа в конце детандирования. Этой точке соответствует температура Т4 = 82 К и, следовательно, понижение температуры газа ЛГ [c.653]
В зависимости от уровня температуры и применяемых хладагентов различают естественное и искусственное охлаждение. При естественном охлаждении достигаемая температура определяется температурой окружающей среды — воды, воздуха, льда. В зависимости от времени года температура речной воды изменяется от 4 до 25 °С, артезианской — от 8 до 15 °С температура оборотной воды примерно равна 30 °С. Воздух имеет большую, чем вода, разницу сезонных температур. Оборотную воду охлаждают в градирнях воздухом. Отходящие продукты на нефтеперерабатывающих заводах охлаждают водой и воздухом в поверхностных теплообменных аппаратах. Искусственное охлаждение осуществляют в основном двумя способами посредством отвода тепла испаряющимися низкокипящими жидкостями — хладагентами (до 393 °С) и понижения температуры вследствие расширения предварительно сжатых газов (ниже 393 °С) путем простого дросселирования или расширения с совершением внешней работы в турбодетандерном агрегате. В качестве испаряющихся хладагентов применяют сжиженные газы аммиак, пропан, этан. В технологических установках, где применяют искусственное охлаждение, холод отходящих продуктов регенерируют, используя их как хладагенты для начального охлаждения поступающего сырья. [c.120]
Принято считать, что при понижении давления газа на одну атмосферу, в среднем температура его понижается на /4 градуса. Следовательно, если газ, сжатый до 200 атмо1сфер, пропустить через узкую щель дроссельного вентиля и снизить его давление до одной атмосферы, то температур.а газа нонизится на 50°. При температуре сжатого газа в 0° температура газа, расширенного от 200 до одной атмосферы, окажется —50°. Если же сжатый воздух охладить до —150°, то при быстро-м его расшире- йй он Приобретет температуру, при кото рой перейдет й жидкое состояние даже пр и атмосферном давлении. [c.80]
СРАВНЕНИЕ ПОНИЖЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗА ПРИ ЭФФЕКТЕ ДЖОУЛЯ - ТОМСОНА С ПОНИЖЕНИЕМ ЕГО ТЕМПЕРАТУРЫ ПРИ ИЗОЭНТРОПИЧЕСКОМ РАСШИРЕНИИ [c.62]
Понижение температуры газа при расширении без отдачи внешней работы. Приведенное выше уравнение Клапейрона pu=RT) справедливо только для идеальных газов, не сущест-вуюш,их в природе. Объем реальных газов, особенно в условиях высокого давления и низкой температуры, уменьшается при сжатии больше или меньше, чем это следует из уравнения Клапейрона. [c.48]
В 1895 г. Линде использовал в промышленности известное ранее явление понижения температуры при расширении газа в суженном сечении газопровода (эффект Джоуля—Томсона) и применил одновременно теплообмен между сжатым и охлажденным дросселированным газом. Клоду в сконструированной им аппаратуре удалось достигнуть значителыного понижения температуры путем адиабатического расшя1рения газа, одновременно совершающего работу. [c.385]
Назначение детандеров состоит в получении максимально возможного понижения температуры при расширении газа с совершением внешней работы. Экономичность установок разделения воздуха, работающих с детандером, в значительной степени зависит от эффективности работы детандера. Подобно паровым и газовым двигателям детандеры можно разделить на [c.141]
Допустим, что состояние сжатого газа перед детандером характеризуется температурой Т — 205 °К и давлением = 100 ат — точка 1. Процесс адиабатического расширения газа с отдачей внешней работы осуществляется при S = onst. Поэтому опустив из Точки I вертикаль вниз до пересечения с изобарой, отвечающей заданному конечному давлению Рз = 1 am, найдем точку i, характеризующую состояние газа в конце детандйрования. Этой точке соответствует температура = 82 °К и, следовательно, понижение температуры газа АТ = Ту — Т — = 205—82 == 123 К. По количеству отнимаемого от газа тепла (Q == = — ii = 86 — 58 = 26 ккал/кг = 10,9-10 дж/кг) определяется работа расширения газа. [c.653]
Понижение температуры газа при расширении с отдачей внешней работы. При расширении газа с отдачей внешней работы (выражающейся в перемещении поршня или вращении рабочего колеса турбины) температура газа понижается значительно. Доказано, что наибольшее охлаждение газа происходит тогда, когда процесс осуществляется адиабатически, т. е. без подвода и отнятия теплоты от рабочего газа. На диаграмме 5—Т такой процесс изображен вертикальной линией, так как энтропия при этом остается постоянной. В реальных условиях адиабатический процесс осуществить нельзя, поскольку неизбежен теплообмен газа со стенками рабочей машины, в которой происходит расширение газа. Чем ближе действительный процесс расширения газа к адиабатическому, тем выше охлаждающий эффект. [c.55]
Сопоставление опытов Румфорда — Дарвина и Гей-Люссака, казалось, должно было навести исследователей на размышление почему в первом опыте температура газа понижается при его расширении, а во втором температура (всей массы газа)-после его расширения остается постоянной. Но исследователи продолжали придерживаться предположения, что понижение температуры газа в опыте Румфорда — Дарвина вызвано увеличением теплоемкости газа при его расширении опыт же Гей-Люссака исследователи оставляли без объяснения. [c.65]
Расширение газов с совершением внешней работы осуществляется в детандерах. Температура газа при этом понижается значительно больше, чем при дросселировании (исключая области, близкие к критической точке). В зависимости от количества и степени расширения газа применяют поршневые детандеры или турбодетандеры. Процесс расширения в детандере — политропический, близкий к изоэнтро-пическому (адиабатическому). Поэтому предельное понижение температуры газа можно вычислить из соотношения [c.104]
ЧТО для каждого давления существуют две температуры, удовлетво-ряющие этому условию. Другими словами, для данного давления существует верхняя и нижняя температуры инверсии, при которых газ, расширяясь, не охлаждается и не нагревается. При температурах, более высоких чем верхняя температура инверсии, и при температурах более низких, чем нижняя температура инверсии, газ при расширении нагревается между точками инверсии газ охлаждается. В ( щем Ьыбор исходной температуры в основном определяется стоимостью охлаждения, необходимого для предварительного понижения температуры газа следовательно, исходное давление надо выбирать таким образом, чтобы избранная исходная температура лежала между верхней и нижней точками инверсии, соответствующими- заданному давлению. Температуры и давления инверсии можно определить из следующего, выведенного Якобом [3], соотношения, основанного на экспериментальном изучении условий инверсии [c.301]
Если открыть вентиль баллона, в котором находится сжатый газ, например кислород, то, выходя в атмосферу, он расширяется. Давление его падает, и температура понижается, что легко обнаружить, подставив ладонь под струю вытекающего из баллона газа. Почему происходит понижение температуры газа Известно, что молекулы газа взаимно притягиваются. При расширении сжатого газа (в технике такой процесс назы- [c.115]
Практически весьма важной задачей является сжижение газов. Для решегая этой задачи необходимо уменьшить скорость движения молекул газа и сблизить их. Последнее достигается сжатием газа с помощью компрессоров, а для понижения температуры газ заставляют совершать работу при адиабашом расширении. Сам процесс расширения может происходить как необратимо, так и обратимо. Рассмотрим охлаждение газа как в том, так и в другом случаях. [c.183]
Точный учет объемов газа - для точного расчета
Газ ежедневно течет по трубопроводам в больших количествах и часто переходит из рук в руки. Точная регистрация количества газа очень важна, поскольку даже самая маленькая ошибка измерения может иметь большие финансовые последствия. Компания SICK предлагает расходомеры газа, которые отличаются высочайшей точностью и надежностью, что особенно необходимо при сертифицированных измерениях.
Фильтр
Фильтровать по:
Середина- Гелий, аргон, азот, диоксид углерода (1) Сжатый воздух (качество воздуха ISO 8573-1: 2010 [3: 4: 4]) (1)
Применить фильтр
Совместимость- AGA-Report No.9 (2) API 21.1 (1) BS 7965 (1) МОЗМ D 11: 2013 (2) KEM: 2014/30 / ЕС (1) MID: 2014/32 / ЕС (2) ATEX: 2014/34 / ЕС (1) PED: 2014/68 / EU (1) ГОСТ 8.611-2013 (1) ГОСТ 8.733-2011 (1) EN 12405: 2010 (со встроенной количественной переоценкой) (1) ISO 17089-1 (2) МОЗМ Р 137-1: 2006 (1) МОЗМ R 137-1 и 2: 2012 (2)
Применить фильтр
Результат
Просматривать: Посмотреть галерею Посмотреть списокИзмерения в системе распределения природного газа 9000 3
Идеальное сочетание
Счетчик газа для выставления счетов и технологических приложений
Расходомер с измерением энергии
Универсальный счетчик газа для измерений при добыче газа
Ультразвуковой счетчик газа для восходящего потока
Подождите ...
Ваш запрос обрабатывается, что может занять несколько секунд.
. Точки измерения термодинамической системы.
Шланг манометра высокого давления (красный) для давления нагнетания подсоединяется к трубопроводу между компрессором и конденсатором. С другой стороны, шланг манометра низкого давления (синий), т. Е. Давления кипения, подсоединяется к трубопроводу между испарителем и компрессором. Температура измеряется в трех точках: термометр T1 измеряет температуру сжатого пара хладагента (горячего газа), выходящего из компрессора.Термометр Т2 показывает температуру конденсированной среды на выходе из конденсатора. Температура T2 используется для расчета переохлаждения жидкости в конденсаторе. Температура T4, измеренная на выходе из испарителя, используется для расчета степени перегрева
Степень перегрева нельзя измерить напрямую, это может быть только расчет. Для этого вам понадобится манометр и градусник. Подключенный манометр на всасывающей трубе компрессора покажет давление кипения. По значению этого давления мы получаем соответствующую температуру кипения.Как правило, манометры имеют две шкалы, по которым можно напрямую считывать температуру испарения. При этом на выходе из испарителя ставится термометр, а перегрев, как уже было сказано, будет разницей между температурой на выходе из испарителя и температурой испарения, возникающей из-за давления. Перегрев устанавливается путем изменения положения регулировочного винта в расширительном клапане.
Принцип таков: закрытие расширительного клапана уменьшает количество хладагента, поступающего в испаритель, что снижает давление и температуру испарения, и это позволяет испарившемуся хладагенту больше нагреваться, тем самым увеличивая перегрев.С другой стороны, открытие клапана увеличивает подачу хладагента в испаритель, что приводит к увеличению давления и температуры испарения, а поскольку испаренный газ нагревается меньше, перегрев уменьшается.
Один полный оборот регулировочного винта соответствует изменению перегрева примерно на 2 К. Важно подождать не менее 6 минут после регулировки, а затем измерить перегрев.
Нетрудно догадаться, что существует три возможных случая значений перегрева: слишком высокий, слишком низкий и самый подходящий.Каждая термодинамическая система имеет наилучшую степень перегрева, определяемую кропотливыми исследованиями, и производители всегда предоставляют эти значения. Поэтому обманчиво надеяться, что изменение заводских настроек и изменение степени перегрева дадут положительные результаты.
Если эти данные недоступны, и это тот случай, когда кто-то собирает тепловой насос самостоятельно, можно использовать следующие приблизительные значения:
- Насосы рассол-вода - перегрев 5К,
- водяные насосы - перегрев 6 К.
Для насосов воздух-вода трудно дать однозначные типовые значения из-за очень большого диапазона температуры воздуха, который служит источником источника:
- температура воздуха от -20 ° С до 0 ° С - перегрев 4-5 К,
- температура воздуха от 0 ° С до + 20 ° С - перегрев 10 К.
Первые признаки чрезмерно сильного перегрева:
- чрезмерно высокая температура горячего газа,
- обледенение трубопровода между расширительным клапаном и испарителем,
- высокие эксплуатационные расходы (потребление электроэнергии).
С другой стороны, слишком низкий перегрев вызывает следующие эффекты:
- нестабильная работа расширительного клапана (колебания давления кипения и степени перегрева),
- полное или частичное обледенение трубопровода между испарителем и всасывающим патрубком компрессора.
.Наличие в доме газовой установки влечет за собой риски, о которых обычно не думают. Узнайте, как защитить себя от взрыва газа.
Если в вашем доме есть газовая установка, вам необходимо знать, как правильно ее обезопасить, чтобы защитить себя от ужасных последствий негерметичной установки. Узнайте, как защитить себя от взрыва газа и его возможных последствий.
Неправильно сконструированная или негерметичная газовая установка связана с риском взрыва газа.Вам необходимо знать, какие шаги предпринять, чтобы обезопасить себя от несчастья. Узнайте, что вызывает взрыв газа и как безопасно использовать газовые установки.
Взрыв газа может произойти из-за негерметичной установки и неправильной эксплуатации газовых приборов. Выходящий газ постепенно смешивается с воздухом, образуя взрывоопасную смесь, воспламенение которой возможно только от искры, пламени или тепла.Взрыв происходит при наличии в воздухе следующей концентрации газа:
Взрыв газа - это не что иное, как быстрое возгорание химического соединения под действием кислорода, сопровождающееся внезапным повышением температуры и давления. Даже небольшая искра, вызванная, например,включение света.
Застраховать квартиру посуточно
Арендаторы могут вызвать проблемы, например, непреднамеренно вызвать пожар во время мероприятия. Поэтому мы заплатим вам деньги за причиненный ими ущерб. Ознакомьтесь с нашей страховкой дома и квартиры, если вы планируете ее сдавать.
Узнать большеПричиной вскрытия газовой установки могут быть природные факторы - движение транспорта, осадки здания или слабые тектонические толчки способствуют образованию разломов , которые могут привести к улетучиванию и, как следствие, взрыву газа .Наибольшую опасность представляют старые установки из стальных труб, подверженных коррозии.
Очень распространенной проблемой является неправильная установка газовых приборов, которые подключены с использованием неправильных методов или с помощью кабелей, изготовленных из неподходящих материалов, что может привести к утечке в установке или даже к возгоранию этих материалов.
Чрезвычайно важно регулярно проверять газовую систему на герметичность, которую следует проводить регулярно, не реже одного раза в год.Установка должна быть проверена уполномоченным лицом с использованием соответствующих измерительных приборов.
Чтобы защитить себя от взрыва газа, убедитесь, что здание хорошо вентилируется. Не закрывайте вентиляционные отверстия, так как они позволяют газу выходить из комнаты в случае утечки.
Датчики и детекторы используются для предупреждения об утечке газа, которые излучают световые и звуковые сигналы в случае увеличения концентрации газа в помещении.Они могут работать как автономные устройства или взаимодействовать с домашней сигнализацией. Они подобраны к типу газа в домашней установке.
Если вы хотите обезопасить себя от взрыва газа в доме, многоквартирном или многоквартирном доме, помните о правилах безопасности:
Если вас беспокоит взрыв газа, выберите страхование дома и квартиры , и мы возьмем на себя все расходы по ремонту повреждений, возникших в результате вскрытия установки. Также убедитесь, что у вас есть поддержка для себя и своей семьи. Ознакомьтесь с Условиями страхования жизни или страхования от несчастных случаев и узнайте, как мы можем поддержать вас в различных ситуациях, если вы пострадали.
Команда Nationale-Nederlanden 13.04.2020
.
Все пользователи газовых приборов, работающих на сжиженном пропан-бутане, считаются имеющими газовые баллоны. Иногда случается, что баллон покрывается наледью или наклоном, и газ внутри баллона замерзает и перестает поступать к оборудованию. Как следствие, ваш гриль или обогреватель просто перестает работать или работает со сбоями - горит, мигает или не работает на полную мощность.
Что делать в этой ситуации?
Начать с - разобраться с причинами явления. Известно, что газ в баллоне сжиженный и находится под давлением. Когда газ поступает в устройство, он возвращается из сжиженного в газообразное состояние. Этот процесс может принимать форму испарения или приготовления пищи.
Школьный предмет физики говорит нам, что после испарения более быстрые молекулы, кинетическая энергия которых превышает энергию их силы притяжения (связи) с другими молекулами жидкости в жидкости.
В конечном итоге, за счет высвобождения более быстрых частиц с большей кинетической энергией, сама жидкость (в нашем случае сжиженный газ) снижает общий показатель своей кинетической энергии и просто охлаждает (если не внешний источник энергии для нагрева). И чем быстрее происходит процесс испарения, тем меньше молекул остается способным отделиться и преодолеть силу захвата между молекулами, чтобы выйти из жидкости.
В результате температура падает до такой степени и уровень испарения становится настолько низким, что газ полностью перестает вытекать из баллона (критическая температура зависит от процентного соотношения пропана и бутана в газовой смеси в баллоне) .Следовательно, потребление газа будет интенсивным, тем быстрее будет снижаться температура остаточной жидкой фазы в газовом баллоне.
Другими словами, чем больше газа потребляет оборудование, тем выше будет температура фракции сжиженного газа в баллоне.
И, наоборот, с повышением температуры скорость испарения жидкости увеличивается за счет увеличения общей кинетической энергии ее молекул, а это значит, что количество молекул, кинетическая энергия которых достаточна для испарения.
В данном случае есть два логических решения данной проблемы.
Первый цилиндр нагревается. Второй - снизить интенсивность расхода топлива. Есть еще третий, не такой очевидный, но технологический ответ - подбирать топливо с учетом климатических условий либо зимнего сезона, либо лета. Теперь подробно разберем каждый совет.
Цилиндр с подогревом.
Методы развертывания. Один из них - покрытие баллона специальными термоусадками и утеплителями.
Примечание. Оберните баллоны любым теплоизоляционным материалом, так как температура падает внутри баллона, а не снаружи. Набив баллон ненадлежащей теплоизоляцией, вы просто прекращаете теплопередачу и создаете «термос».
Как снизить затраты на регулярную заправку и транспортировку баллонов
Этого эффекта можно достичь, используя одновременно несколько цилиндров для одной машины. Как? Использование специальных аппарелей для цилиндров.Арифметика такая: два цилиндра соединены - износ увеличивается вдвое. Если присоединиться к четырем - то интенсивность упадет в четыре раза. При этом на каждом конкретном цилиндре. Большинство пандусов, соединяющих цилиндры, всегда имеют манометр и специальные предохранительные клапаны. Манометр показывает уровень давления, а клапан предотвращает проблемы - в случае повышения давления или резкого нагрева избыточный газ просто взорвется.
Важное примечание: Если вы используете несколько цилиндров, все клапаны (на них и пандусы) должны быть открыты.В этом случае расход топлива будет равномерно распределяться по всем цилиндрам. И вы можете быть уверены, что предохранительный клапан работает правильно.
Выбор топлива для разных сезонов
Это метод удержания "рабочей тонны". Устройство основано на физических возможностях различных газов. В общем, разные газы для приготовления и заморозки при разных условиях. И их смеси приобретают другие возможности. Экспериментально выбраны две оптимальные газовые смеси - летняя и зимняя.
Летняя смесь характерна тем, что по количеству бутана в ней превышает пропан. Процент - 60% (Бутан) на 40% (Пропан). Эта пропорция эффективна в использовании и относительно недорога в производстве. В зимней смеси наоборот больше пропана. Процентное соотношение составляет 60% (пропан) к 40% (Бутан). Так же бывает с 70% на 30% и даже с 80% до 20%. Это связано с тем, что точка кипения пропана составляет -42 ° C (переход из жидкого в газообразное состояние), а у Бутана всего -0,5. ° С
Использование правильной газовой смеси в соответствии с сезоном - эффективный инструмент. Правильная работа. Каждое устройство.Но помимо этого также важно не забывать о правилах хранения газовых баллонов и обязательно их придерживаться.
Газ может не быть - в мороз
Может ли природный газ замерзнуть и почему?
Вы имеете в виду естественные зимние температуры?
А дело не столько в морозном газе, а в его подаче потребителям?
«Природный газ состоит из углеводородов - газов - метана на 80-100% и гомолога метана:
этана (C2H6), пропана, бутана (C4h20),
и из незаметных веществ:
воды (в виде пара), водорода, сероводорода. (h3S), углекислый газ (CO2), азот (N2), гелий (нет).«
Какой газ подается в многоквартирные дома и котельные
Природный газ низкого давления - после ГПЗ газораспределительный элемент (подстанции) представляет собой газ с давлением для потребителей, давление около 130 мм водяного столба, норма максимального давления - 300 мм водяного столба.
В трубопроводах низкого давления замерзание газа (замерзание бутановым компонентом) маловероятно, это скорее обычные ледяные пробки.Природный газ содержит воду, природный газ мошенников содержит большое количество воды. Дело не в таком «разбавлении» газа, а в отсутствии затрат хлопот по сушке газа.
Газ проходит на изогнутые трубы, с отрезной арматурой и прочими «неклейкими» материалами. Хотя поток и давление небольшие, поток газа все равно неоднороден - где-то теплее, где-то холоднее. А еще идет процесс конденсации воды, как при замерзании окон. Чем ниже температура и выше влажность, тем толще ледяной покров.И в одном упоминании о стене сходящегося льда - газопровод забит льдом.
Установлены сборники конденсата для предотвращения конденсации конденсата. Конденсат в виде водяной жидкости понятно, а как газ «борется» со льдом в газопроводе? Очень просто: тает.
Опасность засорения льдом возрастает при недостатке газа. Неустойчивый и слабый поток («выходи, выходи») действует как безветренный - белье не будет сухим!
В случае заморозки.газовый баллон (пропан-бутан)
В чем причина этого явления и как с этим бороться?
Газ в баллоне - жидкость под давлением.Цилиндр заполнен не по осадке, а всего на 80%. 1/5 часть баллона остается свободной, позволяя газу, находящемуся внутри баллона, расширяться и не разрушать баллон при нагревании, например, от прямых солнечных лучей или любого другого источника тепла. Когда расход газа из баллона выходит из газовой фазы, которая находится в верхней части баллона. Поскольку газ расходуется в баллоне, он переходит из жидкости в газ.
Испарение может происходить при приготовлении пищи или при испарении с поверхности жидкости.
При приготовлении и испарении жидкость оставляет более быстрые частицы с большей скоростью.
В жидкости есть молекулы, которые обладают достаточной кинетической энергией, чтобы преодолеть силы сцепления между собой и создать работу на выходе жидкости. В то же время жидкость теряет часть своей энергии (при охлаждении).
С понижением температуры скорость испарения жидкости уменьшается, потому что уменьшается средняя кинетическая энергия ее частиц, а значит, и количество таких частиц, у которых кинетическая энергия достаточна для испарения.
И наоборот, с повышением температуры скорость испарения жидкости увеличивается, потому что увеличивается средняя кинетическая энергия ее молекул и, следовательно, количество таких молекул, в которых кинетическая энергия достаточна для увеличения испарения.
После испарения температура жидкости понижается.
Чем быстрее идет процесс испарения, тем ниже становится температура оставшейся жидкой фазы в цилиндре.
Чем ниже становится температура жидкой фазы, тем хуже происходит испарение.И в какой-то момент, когда достигается критическая температура (это зависит от процентного соотношения пропана и бутана в заполненном баллоне от смеси), испарение значительно снижается, пока оно не будет полностью завершено, и газ улавливается из баллона в шоссе.
В нашем случае скорость испарения зависит от расхода газа в единицу времени. Это означает, что чем больше газа потребляет наше устройство, тем быстрее и сильнее будет температура жидкого компонента в баллоне.
Как избежать этого неприятного явления?
Основных вариантов два:
1.Тепловые цилиндры.
2. Уменьшите расход газа в баллоне за время работы.
Суть первого варианта - баллоны должны быть теплыми. Есть много способов и вариантов на выбор - предстоит решить.
(Только не вращайте цилиндры с изолирующим материалом, иначе возникнет эффект термоса для баллона, поскольку охлаждение происходит изнутри баллона)
Для реализации второго варианта необходимо увеличить количество баллонов, которые одновременно происходит потребление газа.
Это означает, что если вы подключите три баллона одновременно, мгновенный расход газа из каждого баллона упадет в три раза. Если подключить пять баллонов, моментальный расход газа из каждого баллона сократится в пять раз.
Для одновременного подключения нескольких цилиндров мы предлагаем аппарель на 2-3-4 цилиндра.
Пандусы оборудованы манометром, показывающим давление в цилиндрах, и предохранительным клапаном, работающим над избыточным давлением в случае сильного нагрева цилиндра (например, в случае пожара).Цилиндры соединяются с аппарелью специальной гибкой линейкой.
Когда водитель устанавливает газовое оборудование на свой автомобиль, он часто забывает, что бензин никуда не денется. Если газ начинает «сцепляться», водитель должен проверить, как автомобиль работает в тех же условиях, но на бензине. В большинстве случаев, если автомобиль не работает на бензине, он сталкивается с различными проблемами, которые часто скрываются в форсунках или.
Довольно часто водители, использовавшие бензиновый автомобиль, сталкиваются с особыми проблемами, которые обычно не встречаются на бензине.Очень часто возникает проблема с замерзанием газовой коробки передач. Когда это устройство зависает, оно становится белым и полностью покрывается другим. Практически сразу из коробки передач начинает исходить резкий запах газа. Большинство водителей сразу бьют тревогу о том, что коробка передач пустила подачу газа и направляется прямиком на газовицу, что не совсем правильно, так как такую неисправность исправляют механики.
Первоначально необходимо определить основную причину сбоя.В современном автомобильном мире. У этой проблемы несколько причин. Чаще всего встречается обычный защитник автовладельца, забывший залить охлаждающую жидкость в систему охлаждения автомобиля. Кроме того, в системе охлаждения могут возникать периоды. Довольно часто возникают проблемы, непосредственно связанные со сценой сопла коллектора, из-за действия, от которого охлаждающая жидкость направляется непосредственно в коробку передач. Другой частой причиной может быть отказ помпы.
Прежде всего важно сказать, что это обязательно, если такая проблема с заморозками коробки передач уже возникла у водителя. В первую очередь необходимо проверить по причине наличия охлаждающей жидкости в системе. Это наиболее распространенная проблема. В случае отсутствия этой жидкости ее необходимо будет добавить. Легче всего конкурировать с воздушным движением, так как необходимо будет просто снять шланг с коллектора и подождать, пока остывшая жидкость пойдет дальше.
Кроме того, менеджер должен изготовить и проверить форсунки на коробке передач. Если детали холодные, нужно снять шланг с КПП и проверить подачу охлаждающей жидкости.В том случае, если при снятии шланга ничего не течет, можно попробовать завести автомобиль и несколько раз резко нажать на педаль газа. Если при такой процедуре жидкость течет, но очень слабо, проблема может быть в неисправном термостате или насосе. Кроме того, необходимо прочистить выходные отверстия коллектора.
Маленькие водители знают, что газовый редуктор может очень легко замерзнуть, если прокладка была слегка подожжена непосредственно под движущейся головкой, так как это элемент, который может постепенно вливать газ в охлаждающую жидкость.Этого точно достаточно: пузыри выходят, двигатель внутреннего сгорания перегревается, закипает и печка будет очень слабо греть машину.
Чтобы избежать возможных проблем, описанных выше, драйверу потребуется время. Во-первых, нужно следить за уровнем охлаждающей жидкости, менять ее и периодически доливать. Кроме того, необходимо регулярно проверять коллектор и коробку передач автомобиля на предмет засорения или засорения, так как эти причины также могут сильно повредить газовый редуктор и весь автомобиль.
Проблема довольно частая, что машина очень начинает использовать газ. Для коробок передач. электронный тип Причин несколько: Неправильная и неточная регулировка, проблема с коробкой передач, неисправность ручки электроклапана, неисправности и проблемы с электронным блоком, вышло из строя стартерное устройство, сильно изношен ДВС. Для коробок передач вакуумного типа: на устройстве впускного коллектора отсутствует разрежение из-за изношенной поршневой группы, поддона или неисправности.Кроме того, для редукторов вакуумного типа для запуска экземпляра с улучшенными характеристиками необходимо установить соленоид принудительной подачи газа.
Довольно часто бывает плохая динамика разгона, проседают при подъеме и разгоне. Этот вид неисправности возникает в результате неправильной настройки ТРК или самой коробки передач, неисправности всего узла. Фильтр газового прибора с электронным уловителем также может быть засорен. Довольно часто клапан регулировки скорости расходомера на магистрали также работает в ненормальном режиме.Также существуют проблемы, связанные с чрезмерно низкой температурой этого газового состава. Та же проблема затрагивает и само оборудование, которое может иметь очень низкую температуру для нормальной и стабильной работы.
Самая частая проблема для водителя - повышенный расход газа. Такая неисправность - следствие все той же неправильной конфигурации ТРК или редуктора, ошибки редуктора. Возникают перебои в работе системы зажигания из-за неисправности автомобильных свечей. Еще может быть очень низкая компрессия Двигатель, впускной коллектор ваты.И, конечно, проблема может уйти с некачественным топливом. В случае пробоя нескольких свечей расход будет безумным и несколько раз пропадет мощность, в результате чего необходимо постоянно контролировать такие проблемы.
Еще одна распространенная проблема многих водителей - наличие запаха газа в салоне автомобиля. Это самая опасная проблема, так как от нее напрямую зависят жизни всех пассажиров и водителя. транспортное средство. При обнаружении такой проблемы водитель должен немедленно заблокировать расходники и заправочные клапаны и продолжить путь только за бензином.Не откладывайте поездку в специальный автосервис. Иногда проблемы такого типа не связаны с утечкой газа, а являются результатом неосторожного удаления газового конденсата непосредственно из редуктора. Важно отметить, что запах газа очень слабый и практически ослабленный. Поэтому некоторые умельцы добавляют определенную концентрацию этой жидкости, чтобы в случае неудачи быстро определить.
Подпишитесь на наши
ленточкиЭто всегда испытание для водителя, а для владельцев зимнего ГБО часто превращается в одну большую проблему.Часто зимой с машиной выходило из строя газовое оборудование. Возникает неприятность, когда замерзает баллон с газом. , доставляя тем самым некоторые неудобства автомобилистам. В этой статье я постараюсь ответить на вопрос: « Почему замерзает баллон с газом? » Вы узнаете, почему это происходит и как бороться с этой проблемой.
Газ в баллоне, как известно, находится в жидком состоянии, под высоким давлением, и то же самое происходит таким образом, что баллон заполняется примерно на 80% своего объема.Это необходимо в случае расширения газа при нагревании (когда температура, окружающая Поднятый) баллон не разорвалась. Во время работы парообразная газовая фаза увеличивается и используется в основном. Поскольку расход газа жидкой фазы постепенно переходит в парообразное состояние, этот процесс сопровождается потерей «быстрых» молекул, обладающих большей кинетической энергией. Эти частицы поедаются, и жидкость постепенно теряет энергию и остывает. При этом скорость охлаждения жидкости напрямую зависит от скорости испарения, а также от остаточной жидкости в цилиндре.При достижении критически низкой температуры испарение ухудшается, и подача газа прекращается. Зимой при понижении температуры воздуха процесс усложняется и ускоряется обмерзание газового баллона.
Вторая причина замерзания баллона - низкое качество газообразного топлива. Часто решение проблемы с морозами заключается в неправильном бензине, которым мы заправляемся. Зимой его следует заливать только «зимой» пропан-бутановым вариантом, в котором пропан должен преобладать, потому что этот газ отлично испаряется даже при минусовой температуре.Однако стоимость пропана выше в Бутане, поэтому газовики часто экономят и на откровенно «летнем» топливе.
Баллон с подогревом газа предполагает повышение температуры вокруг резервуара.Он может перемещать цилиндр в салон автомобиля. Еще тепло Окружающая среда (в салоне) позволит прижать порог, на котором застывает баллон ГБО.
Важно помнить, что несоблюдение правил техники безопасности и выполнение бытовых модификаций газовой системы чревато печальными последствиями!
Есть в сети умельцы, которые говорят избавиться от наледи цилиндра Можно установив электрозеркала с подогревом (большого размера) под днище цилиндра. Другие утверждают, что в качестве обогрева подходят комплекты обогрева сидений, которые оснащены термодатчиками и датчиками температуры.. Но повторился, такой цилиндр с подогревом - это чья-то ненаучная идея, не рекомендованная к применению ни одним производителем ГБО. поэтому будьте осторожны, все, что вы делаете - вы делаете на свой страх и риск .
Если болон заморожен. А неудобства вы испытываете регулярно, поэтому рекомендую обращаться к профессионалам, думаю, будет реальная причина и могу порекомендовать вам любое оригинальное решение проблемы.
У меня все есть, спасибо за внимание! Очень хотелось бы услышать ваши решения проблемы при замерзании газового баллона на машине с ГБО. Береги себя пока!
.Природный газ смешан с другими газообразными компонентами, включая монооксид и диоксид углерода, сероводород, азот, водород, гелий и аргон. Сухой природный газ добывается из независимых месторождений, а влажный природный газ извлекается из попутных нефтяных и газовых залежей и из конденсатных залежей, богатых высшими жидкими углеводородами.Метановые газы, сопровождающие месторождения каменного угля, обрабатываются наравне с природным газом. Состав природного газа из разных источников может сильно колебаться, поэтому технологию его очистки и сжижения необходимо адаптировать к составу разрабатываемого месторождения.
Природный газ является вторым источником энергии после сырой нефти, и его мировая доля в потреблении первичной энергии в 2005 г. составила 23,5%, равная доля сырой нефти - 36,4%, угля - 27,8%, гидроэнергии - 6,3% и 5,9%. % - атомная энергия.Мировые ресурсы природного газа по оценкам 2005 г. составляли около 180 000 млрд м3. Ежегодная мировая добыча составляет примерно 2 800 миллиардов м3 и ежегодно увеличивается примерно на 2,5%. С точки зрения выбросов парниковых газов природный газ является наиболее чистым топливом из-за большой доли водорода в процессах сгорания. В Польше месторождения природного газа находятся в Польской низменности, в предгорьях Карпат и в Карпатах. Газы из месторождений Польской низменности низкого качества и содержат от 35 до 80% метана. Содержание азота в этих газах может быть очень высоким, и они сильно сульфированы, поэтому они требуют очистки и денитрификации.Некоторые месторождения природного газа содержат до 97% азота и планируются в качестве сырья для производства жидкого азота. Некоторые месторождения содержат примесь гелия, извлечение которого экономически оправдано, если его объемная доля в газе превышает 0,2%. Природный газ из Карпатских отложений и Предгорья Карпат более качественный, с содержанием метана 70-99% и низким содержанием азота. Добываемые ресурсы природного газа в Польше оцениваются примерно в 150 миллиардов м3, а прогнозные ресурсы - в 650 миллиардов м3.Ресурсы природного газа дополняются ресурсами метана, связанными с месторождениями каменного угля Верхней Силезии, которые оцениваются в более чем 350 миллиардов кубометров 3 . Примеры составов природного газа из Подкарпатских отложений приведены в таблице 1.
Таблица 1. Примеры составов природного газа [1]
Предварительная обработка природного газа состоит из обезвоживания, удаления CO 2 и H 2 S, возможного удаления ртути и денитрации. Подготовленный таким образом природный газ можно затем перекачивать в трубопроводную сеть или сжижать.
Сжиженный природный газ представляет собой жидкость без запаха, имеющую температуру около 111 К и хранящуюся при давлении от 0,17 МПа до 1,7 МПа. Сжиженный природный газ имеет плотность примерно 450 кг / м3. Он не имеет запаха, не токсичен и не вызывает коррозии. В процессе сжижения объем газа уменьшается примерно в 600 раз, а значит, его можно транспортировать на большие расстояния вне трубопроводной сети. Около 10% добываемого природного газа сжижается. В этой форме экспортируется почти 30% всего газа, торгуемого на международном уровне.Например, 100% потребляемого в Японии природного газа поставляется в эту страну в жидкой форме. В сжиженном виде природный газ имеет плотность энергии около 55 ТДж / тонну и на 31% выше, чем удельная энергия сырой нефти, составляющая около 41,9 ТДж / тонну.
Крупные заводы по сжижению природного газа имеют мощность более 5 миллионов тонн в год. Крупнейшая из строящихся в Катаре установок будет сжижать 8 миллионов тонн этого газа в год.Ожидается, что в 2007 году в мире будет сжижено в общей сложности около 200 миллионов тонн природного газа. Также запускаются местные установки по сжижению природного газа, добывающие сырье из скважин или трубопроводов малой мощности. Пропускная способность таких установок, как правило, не превышает 100 тонн сжиженного газа в сутки, а их цель - хранить временные излишки природного газа и эксплуатировать разрозненные скважины малой мощности без необходимости строительства сети магистральных трубопроводов. .
Сжижение природного газа требует сбора от него тепла во всем диапазоне температур от температуры окружающей среды до примерно 100 К. В зависимости от состава сжиженного природного газа количество получаемого тепла составляет от 600 до 650 кДж / м3 (для чистого метана это составляет 912,7 кДж / кг, что соответствует 654 кДж / м3). Поскольку природный газ после очистки остается смесью углеводородов с примесями других газов, его конденсация происходит при изменении температуры. Температурные диапазоны, в которых происходит фазовое превращение природного газа, тем больше, чем ниже давление конденсации, и могут достигать нескольких десятков К.
Пример зависимости накопленного тепла, полученного от газа при его охлаждении и конденсации, показан на рисунке 1.
Рис. 2 Суммарное тепловыделение, полученное от природного газа в течение
г. его сжижение
Самым простым способом природный газ можно сжижать в одноступенчатых чиллерах Джоуля-Томсона или Брайтона, показанных на рисунке 3. Чиллеры могут работать с метаном или азотом. Природный газ проходит через теплообменник, где он охлаждается от температуры окружающей среды, а затем конденсируется.Теплообменник также является рекуператором холодильника и основным элементом газового конденсатора. Недостатком системы, представленной на этом рисунке, является большая разница температур между испаряющимся метаном или азотом и охлажденным природным газом, что определяет низкую термодинамическую эффективность процесса. Повышение эффективности можно получить, заменив чистый газ смесью азота, метана и этана.
Сжижение природного газа может происходить в каскадных системах с использованием трех чистых хладагентов: пропана, этилена и пропана - рисунок 5.В таких системах охлаждающая способность достигается на трех уровнях температуры, и разница температур между сжиженным газом и испаряющимися хладагентами намного меньше, чем в одноступенчатой системе, показанной на рисунке 3.
Таблица 2. Относительная работа конденсации природного газа по отношению к минимальной работе
Сжиженный природный газ транспортируется танкерами или судами, при этом самые большие танкеры имеют вместимость около 140.000 м 3 . Газ хранится в наземных или подземных емкостях с порошковой изоляцией и плоским дном вместимостью до 200 000 м 3 .
ЛИТЕРАТУРА:
[1] Баланс управления минеральными ресурсами в Польше и в мире, под редакцией Болевски А., Ней Р., Смаковски Т., Польская академия наук, Краков 2000
[2] Хоровски М. : Сравнительный анализ холодильников Linde-Hampson, работающих на хладагентах разных свойств, Инст.Techniki Cieplnej mi Mechaniki Płynów, Raport 11/90, Wrocław, 1990
[3] Chorowski M .: Сравнительный эксергетический анализ сжижителей Жу-ле-Томсона, Adv. in Cryogenic Eng., том 49, AIP Press, 2004, стр. 1568-1575.
[4] Хоровски М., Пиотровска А., Полиньски Дж.: Аппараты для разделения и сжижения азота для медицинских приложений и их термодинамическая оптимизация, Достижения в криогенной технике, изд. Weisedn J.G. II, Американский институт ofPhysics, 2006, стр. 573-580
Maciej Chorowski
.
Скачать ZAD ...
РАМП. II / 29 Двухатомный идеальный газ претерпевает замкнутую трансформацию без трения, изображение которой в системе (p, V) представляет собой отрезок прямой. Параметры начального состояния преобразования: p1 = 0,5 МПа, V1 = 1 м3, а конечного состояния: p2 = 0,2 МПа, V2 = 5 м3. Рассчитайте: 1) абсолютную работу L1-2, совершаемую газом во время преобразования, 2) тепло Q1-2, поглощенное газом [ODP: L1-2 = 1,4 МДж; Q1-2 = 2,65 МДж] КВЕСТ. II / 30 В резервуаре объемом V = 2 м3 находится двухатомный идеальный газ со следующими параметрами: p1 = 0,2 МПа, T1 = 400К.∆n = 0,8 кмоль того же газа в резервуар подавали из трубопровода с температурой Tr = 300K. Рассчитайте: 1) конечное давление газа p2 в резервуаре, если оно адиабатическое, 2) количество тепла Q1-2 ', выделяемое в окружающую среду во время зарядки через неадиабатический резервуар, если конечная температура газа в резервуаре равна Т2 '= 380К. [ODP: T2 = 417,4 К; p2 = 1,597 МПа; Q1-2 '= 715,5 кДж] ОТДЫХ. II / 31 Адиабатический колокол имеет диаметр D = 10 м, высоту x = 10 м и вес m = 16 × 103 кг. Он обеспечивает постоянное давление газа в баллоне независимо от высоты.Начальная температура газа в баллоне T1 = 300K. Резервуар загружается тем же газом из трубопровода при температуре TR = 285K и расходе n = 0,01 кмоль / с. Рассчитайте, на сколько ∆x увеличится крышка резервуара после τ = 0,5 ч и конечной температуры газа T2 в резервуаре. Давление окружающей среды pot = 0,1 МПа. [ODP: ∆x = 5,32 м; T2 = 294,6K] ОТДЫХ. II / 32 Цилиндр, закрытый поршнем, разделен на две части, А и В, неподвижной теплопроводной перегородкой. В обеих частях цилиндра находится двухатомный идеальный газ со следующими начальными параметрами: pA1 = 0,15 МПа, VA1 = 0,05 м3, TA1 = 800K, pB1 = 0,5 МПа, VB1 = 0,02 м3, TB1 = 300K.Тепловой поток имеет место между пространством A (под движущимся поршнем) и пространством B (под перегородкой) до тех пор, пока температура не уравновесится TB2 = TA2 = T2. Предположим, что: цилиндр и поршень адиабатические, поршень в цилиндре движется без трения, теплоемкость перегородки незначительна. Рассчитайте конечную температуру T2 и объем VA2. [ODP: T2 = 441K; VA2 = 0,0276 м3] ЗАД. II / 33 В баллоне находится двухатомный идеальный газ со следующими параметрами: p1 = 0,5 МПа, V1 = 0,05 м3, T1 = 500K. Давление окружающей среды pot = 0,1 МПа.Шток поршня соединен с мешалкой, расположенной внутри цилиндра, благодаря чему полезная работа, выполняемая газом, возвращается через трение газовой мешалки обратно в среду в цилиндре. Расширение продолжается до тех пор, пока давление с обеих сторон поршня не станет равным p2 = пот. Предполагая, что цилиндр и поршень адиабатические и что в приводе мешалки нет трения, рассчитайте окончательные параметры газа: T2, V2. [ODP: T2 = 385,7 К; VA2 = 0,193 м3] ЗАД. II / 34 В резервуаре фиксированного объема Vn = 2 нм3 CO2 при температуре t1 = 27OC и давлении p1 = pot = 0,1 МПа.Под действием подводимого тепла манометр показал избыточное давление ∆p = 600 мм рт. Ст. Предполагая, что средняя удельная теплоемкость CO2 (полуидеального газа) определяется уравнением: (Mcv) | 0T = 35,51 + 10,58 ∙ 10-3T кДж / кмоль ∙ K, рассчитайте: 1) объем резервуара V, 2) температуру t2 после нагрева, 3) мощность нагревателя N, если время нагрева составляло τ = 10мин и 8% мощности нагревателя рассеивается в окружающую среду. [ODP: V = 1,22 м3; t2 = 267OC; N = 1,7 кВт]ЗАД. II / 35 Резервуар объемом V = 5 м3 открыт, поэтому в нем постоянно давление p = pot = 0,1 МПа.В резервуаре находится двухатомный идеальный газ с температурой t1 = 20OC. Q1-2 = 8105Дж тепла было подведено к газу в баке. Рассчитайте: 1) увеличение внутренней энергии газа в резервуаре ∆U, 2) энтальпию h2-2 и количество километров газа, вышедшего из резервуара ∆n, 3) среднюю температуру газа, истекшего из резервуара Tśr. [ODP: ∆U = 0; h2-2 = 8105J; ∆n = 0,075 кмоль; Tśr = 366K] ЗАД. II / 36 В помещении объемом V = 150 м3 находится воздух (двухатомный идеальный газ, κ = 1,4) с температурой t1 = 7OC.Для повышения температуры использовался электронагреватель мощностью N = 2кВт. Из-за протечек в стенах в помещении постоянное давление p1 = pot = 0,1 МПа. Теплоемкость (W = m ∙ c) стен и оборудования W = 160 кДж / К. Найдите температурную функцию от времени T = T (τ). Как долго температура повышается до t2 = 20OC. [ODP: τ2 = 2231 с] ОТДЫХ. II / 37 В баке находится m = 30 кг жидкости с начальной температурой t1 = 15OC. В баке имеется мешалка, потребляющая мощность Nm = 3 кВт, и нагреватель мощностью Ng = 2 кВт.Удельная теплоемкость жидкости c = 4 кДж / кг ∙ К. По истечении времени τ = 0,5 ч температура жидкости повысилась до t2 = 40 ° C. Рассчитайте: 1) среднюю потерю теплового потока в окружающую среду Q'śr, 2) зависимость T = f (τ), предполагая, что потерянный тепловой поток Q ’= k ∙ (T-T0). [ODP: Q'śr = 3,33 кВт] ЗАД. II / 38 В резервуаре объемом V = 10 м3 находится воздух с начальными параметрами p1 == 0,2 МПа, T1 = 290К. К резервуару прикреплен идеальный компрессор, который всасывает атмосферный воздух со следующими параметрами: pot = 0,1 МПа, Tot = 290K, изотермически сжимает его и нагнетает в резервуар.За счет отвода тепла температура в баке остается постоянной. Конечное давление в резервуаре p2 = 1 МПа. Рассчитайте: 1) тепло, выделяемое в окружающую среду баком QZ 1-2, 2) общую работу, затраченную на привод компрессора Lt 1-2. [ODP: QZ 1-2 = 8 МДж; Lt 1-2 = 13,64 МДж] ЗАД. II / 39 Воздух с давлением p1 = 0,1 МПа и температурой t1 = 0OC в количестве V1 = 1800 м3 / ч поступает в нагреватель, состоящий из вентилятора мощностью N = 1,8 кВт и нагревателя, обеспечивающего тепловую мощность Q '= 35 кВт. . Рассчитайте температуру воздуха на выходе из нагревателя, приняв для воздуха cp = 1 кДж / кг ∙ K.Не обращайте внимания на увеличение кинетической энергии воздуха при обтекании. [ODP: t2 = 57,4OC] НЕТ. II / 40 Два цилиндра A и B одинакового сечения закрыты поршнями, установленными на общем штоке. Поршни скользят без трения. Исходные параметры газов, содержащихся в баллонах, следующие: VA1 = 0,03 м3, pA1 = 1 МПа, VB1 = 0,07 м3, pB1 = 0,2 МПа. В обоих цилиндрах происходит изотермическое превращение, которое продолжается до тех пор, пока давления не уравняются. Рассчитайте: а) общее конечное давление, б) полезную работу, выполняемую поршневым узлом.[ODP: p2 = 0,44 МПа; Luż = 13,588 кДж] ЗАД. II / 41 В резервуаре объемом Vz = 2 м3 находится воздух с начальными параметрами p1 = pot = 0,1 МПа, T1 = Tot = 290K. К резервуару прикреплен идеальный вакуумный насос, который всасывает воздух из резервуара, изотермически сжимает его до атмосферного давления и выталкивает в окружающую атмосферу. Конечное давление в сосуде p2 = 8 кПа. Температура в баке благодаря теплообмену поддерживается на постоянной высоте во время преобразования T = T1 = Tot. Вычислите:
1) общая полезная работа Luz 1-2, вложенная в привод насоса, 2) количество тепла Q1-2, подаваемое в резервуар, 3) полезная работа Luz 1-∞, которую необходимо затратить для опорожнения бак полностью.[ODP: Luż 1-2 = 143,6 кДж; Q1-2 = 184кДж; Luż 1-∞ = 200 кДж] ЗАД. II / 42 В баллоне пневмопусковой установки находится воздух (идеальный газ) с параметрами p1 = 2 МПа, V1 = 0,7 м3. При выбросе снаряда воздух обратимо адиабатически расширяется до объема V2 = 1 м3. Масса снаряда mp = 20 кг. Бак атмосферного давления = 0,1 МПа. Рассчитайте скорость снаряда, покидающего пусковую установку. [ODP: w = 209 м / с] НЕТ. II / 43 Идеальный газ с показателем адиабаты κ = 1,35 и начальными параметрами p1 = 1 МПа, T1 = 300K протекает через нагреватель, где он изобарически нагревается до температуры T2, а затем адиабатически и обратимо расширяется в проточной машине до давление p3 = 0,2 МПа.Расход газа n = 5 кмоль / ч. Машина имеет мощность N = 10кВт. Рассчитайте: 1) конечную температуру газа T3; 2) количество тепла, подводимого к газу в нагревателе. [ODP: T3 = 434K; Q'1-2 = 15,95 кВт] ЦЕЛЕВАЯ. II / 44 Определение показателя адиабаты κ методом Клемента-Десормса выглядит следующим образом: резервуар постоянного объема должен быть заполнен испытуемым газом под давлением p1 выше, чем давление окружающей среды в баке. Температура запуска газа T1 равна температуре окружающей среды Tot. В результате открытия клапана, соединяющего резервуар с окружающей средой, происходит быстрый поток газа в окружающую среду, давление в резервуаре падает до значения p2 = sweat, а температура достигает значения T2 pot.. Предположим, что значения, полученные во время измерения, следующие: p1 = 1,040 ∙ 105 Па, p3 = 1,011 ∙ 105 Па, pot = 1,0 ∙ 105 Па. [ODP: κ = 1,385]
.Использование природного газа, основным компонентом которого является метан, растет во всем мире. Он также имеет множество промышленных применений, таких как производство химикатов, таких как аммиак, метанол, бутан, этан, пропан и уксусная кислота; он также содержится в таких разнообразных продуктах, как удобрения, антифризы, пластмассы, фармацевтические препараты и ткани.
Природный газ транспортируют несколькими способами: по газопроводам; как сжиженный природный газ (СПГ) или сжатый природный газ (КПГ).СПГ - это обычный способ транспортировки газа на очень большие расстояния, например, через океаны, в то время как СПГ обычно перевозится танкерами на короткие расстояния. Трубопроводы являются предпочтительным видом транспорта на большие расстояния по суше (а иногда и по морю), например, между Россией и Центральной Европой. Местные распределительные компании также поставляют природный газ коммерческим и бытовым потребителям через инженерные сети в странах, регионах и муниципалитетах.
Регулярное обслуживание ваших газораспределительных систем имеет важное значение.Выявление и устранение утечек газа также является неотъемлемой частью любой программы технического обслуживания, но это, как известно, сложно во многих городских и промышленных условиях, поскольку газопроводы могут быть проложены под землей, над головой, в потолках, за стенами и перегородками или в других труднодоступных местах. как закрытые здания. До недавнего времени предполагаемые утечки из этих трубопроводов могли привести к ограждению целых территорий до тех пор, пока утечка не будет обнаружена.
Именно потому, что обычные газовые детекторы, например, использующие каталитическое сжигание, пламенную ионизацию или полупроводниковую технологию, не могут обнаруживать газ на расстоянии и, следовательно, не могут обнаруживать утечки газа в труднодоступных трубопроводах, в последнее время было проведено множество исследований. исследование методов дистанционного обнаружения метана.
Теперь доступны новейшие технологии для удаленного обнаружения и выявления утечек с точностью до одной точки. Например, портативные устройства теперь могут обнаруживать метан на расстоянии до 100 метров, а установленные на самолетах системы могут обнаруживать утечки на расстоянии до полукилометра. Эти новые технологии меняют способы обнаружения и устранения утечек природного газа.
Дистанционное зондирование достигается с помощью лазерной инфракрасной абсорбционной спектроскопии.Поскольку метан поглощает инфракрасный свет определенной длины волны, эти устройства излучают инфракрасные лазеры. Луч лазера направляется туда, где есть подозрение на утечку, например, в газовую трубу или потолок. Поскольку часть света поглощается метаном, полученный обратно свет обеспечивает измерение поглощения газа. Полезной особенностью этих систем является то, что лазерный луч может проникать через прозрачные поверхности, такие как стекло или оргстекло, поэтому можно исследовать замкнутое пространство перед тем, как войти в него.Детекторы измеряют среднюю плотность метана между детектором и целью. Переносные показания даются в ppm-m (произведение концентрации метанового облака (ppm) на пройденное расстояние (м)). Таким образом, вы можете быстро подтвердить утечку метана, направив лазерный луч, например, в направлении предполагаемой утечки или вдоль линии измерения.
Существенное различие между новой технологией и обычными детекторами метана состоит в том, что новые системы измеряют среднюю концентрацию метана, а не обнаруживают ее в одной точке - это дает более точную индикацию скорости утечки.
В настоящее время становится осознают преимущества использования удаленных технологий для мониторинга трубопроводов в городской среде.
Способность устройств дистанционного обнаружения отслеживать утечки газа на расстоянии делает их чрезвычайно полезными инструментами в чрезвычайных ситуациях. Операторы могут держаться подальше от потенциально опасных источников утечки при проверке газа в замкнутых пространствах или замкнутых пространствах, поскольку эта технология позволяет им контролировать ситуацию, не требуя доступа. Процесс не только проще и быстрее, но и безопасен.Более того, на него не влияют другие газы в атмосфере, поскольку детекторы откалиброваны для обнаружения только метана, поэтому нет риска ложных сигналов, что важно в аварийной ситуации.
Принцип дистанционного зондирования применяется также при обследовании стояков (наземных газопроводов в помещения потребителей, которые обычно проходят по наружным стенам здания). В этом случае операторы направляют устройство к трубе, следуя по ее маршруту; они могут делать это с уровня земли без необходимости использовать лестницы или входить в помещения клиентов.
Помимо обнаружения утечек газа из муниципальных распределительных сетей, взрывозащищенное оборудование, одобренное ATEX, может использоваться во взрывоопасных зонах 1, таких как нефтехимические заводы, нефтеперерабатывающие заводы, терминалы СПГ и корабли, а также в некоторых горнодобывающих предприятиях.
При осмотре подземного резервуара СПГ / СНГ, например, потребуется взрывозащищенное устройство на расстоянии 7,5 метров от самого резервуара и на расстоянии одного метра вокруг предохранительного клапана.Следовательно, операторы должны полностью осознавать эти ограничения и быть оснащены оборудованием соответствующего типа.
Некоторые инструменты теперь позволяют снимать точечные показания метана в различных точках местности - например, на терминале СПГ - путем автоматической генерации показаний GPS и мест измерения. Это делает обратную поездку для дополнительных испытаний намного более эффективной, в то же время обеспечивая надежную запись проверенных контрольных действий - часто это необходимое условие для соблюдения нормативных требований.
Помимо портативных устройств, существуют также удаленные детекторы метана, которые могут быть установлены на самолетах и обнаруживают утечки газа на расстоянии до сотен километров. Эти системы могут обнаруживать уровни метана от 0,5 частей на миллион на расстоянии до 500 метров и включают отображение в реальном времени движущейся карты концентраций газов по мере выполнения теста.
Принцип работы этих систем относительно прост.Удаленный детектор крепится под фюзеляжем самолета (обычно вертолета). Как и в случае с портативным устройством, устройство излучает инфракрасный лазерный сигнал, который отражается утечкой метана на своем пути; более высокие уровни метана приводят к большему отклонению луча. Эти системы также используют GPS, позволяя пилоту отслеживать движущуюся GPS-карту маршрута трубопровода в режиме реального времени, при этом экипажу постоянно отображаются маршрут самолета, утечки газа и концентрация газа (в миллионных долях).Звуковой сигнал может быть установлен для желаемой концентрации газа, позволяя пилоту приблизиться для более подробного расследования.
Сфера применения систем дистанционного обнаружения метана быстро расширяется, и постоянно развиваются новые технологии. Все эти устройства, будь то переносные или установленные на самолетах, позволяют быстро, безопасно и точно определять утечки - будь то под землей, в городе или на сотнях километров в тундре Аляски.Это не только помогает предотвратить потери и дорогостоящие выбросы, но также гарантирует, что персонал, работающий на трубопроводах или рядом с ними, не подвергается ненужной опасности.
По мере роста использования природного газа во всем мире мы ожидаем быстрых технологических достижений в области дистанционного обнаружения газа в таких разнообразных приложениях, как обнаружение утечек, целостность передачи, управление установками и объектами, сельское хозяйство и управление отходами, а также приложения для проектирования технологических процессов, такие как коксование и другие. производство стали.В каждой из этих областей бывают ситуации, когда доступ может быть затруднен, что делает приоритетной защиту персонала. Поэтому возможности использования удаленных детекторов метана постоянно расширяются.
.
