uy » Uy » Oddiy sharoitlarda tabiiy gazning zichligi. Gaz zichligi: mutlaq va nisbiy

Oddiy sharoitlarda tabiiy gazning zichligi. Gaz zichligi: mutlaq va nisbiy

Eng muhimlaridan biri jismoniy xususiyatlar gazsimon moddalar - ularning zichligi qiymati.

TA’RIF

Zichlik skalyar fizik kattalik bo'lib, u jism massasining u egallagan hajmga nisbati sifatida aniqlanadi.

Bu qiymat odatda belgilanadi Yunoncha harf r yoki lotin D va d. SI tizimidagi zichlik birligi kg/m3, CGSda esa g/sm3 deb hisoblanadi. Gaz zichligi mos yozuvlar qiymati bo'lib, u odatda n da o'lchanadi. y.

Ko'pincha gazlarga nisbatan "nisbiy zichlik" tushunchasi qo'llaniladi. Bu qiymat berilgan gaz massasining bir xil hajmda, bir xil harorat va bir xil bosimda olingan boshqa gaz massasiga nisbati birinchi gazning ikkinchisiga nisbatan nisbiy zichligi deyiladi.

Masalan, normal sharoitda 1 litr hajmdagi karbonat angidridning massasi 1,98 g, vodorodning bir xil hajmdagi va bir xil sharoitdagi massasi esa 0,09 g ni tashkil qiladi, shundan vodorod uchun karbonat angidridning zichligi quyidagicha bo'ladi. bo'lishi: 1,98 / 0, 09 = 22.

Nisbiy gaz zichligi

Gazning nisbiy zichligini m 1 / m 2 D harfi bilan belgilaymiz.

Shuning uchun gazning molyar massasi uning boshqa gazga nisbatan zichligiga teng bo'lib, ikkinchi gazning molyar massasiga ko'paytiriladi.

Ko'pincha turli gazlarning zichligi barcha gazlarning eng engili sifatida vodorodga nisbatan aniqlanadi. Vodorodning molyar massasi 2,0158 g/mol bo'lganligi sababli, bu holda hisoblash uchun tenglama. molyar massalar shaklni oladi:

yoki, agar vodorodning molyar massasi 2 ga yaxlitlangan bo'lsa:

Masalan, ushbu tenglama bo'yicha, yuqorida ko'rsatilgandek, vodoroddagi zichligi 22 ga teng bo'lgan karbonat angidridning molyar massasini hisoblab, biz topamiz:

M(CO 2) \u003d 2 × 22 \u003d 44 g / mol.

Laboratoriya sharoitida gazning zichligini mustaqil ravishda quyidagicha aniqlash mumkin: siz jo'mrakli shisha kolbani olishingiz va uni analitik tarozida tortishingiz kerak. Boshlang'ich og'irlik - barcha havo chiqarib yuborilgan kolbaning og'irligi, oxirgi og'irlik - o'rganilayotgan gaz bilan ma'lum bir bosimga to'ldirilgan kolbaning og'irligi. Olingan massalar orasidagi farqni kolba hajmiga bo'lish kerak. Hisoblangan qiymat - berilgan sharoitlarda gazning zichligi.

p 1 / p N × V 1 / m × m / V N = T 1 / T N;

chunki m/V 1 = r 1 va m/V N = r N, biz buni olamiz

r N = r 1 ×p N /p 1 ×T 1 /T N.

Quyidagi jadvalda ba'zi gazlarning zichligi ko'rsatilgan.

Jadval 1. Oddiy sharoitlarda gazlarning zichligi.

Muammoni hal qilishga misollar

MISOL 1

Vazifa Vodorod uchun gazning nisbiy zichligi 27 ga teng. Massa ulushi undagi vodorod elementi 18,5%, bor elementi esa 81,5%. Gaz formulasini aniqlang.
Yechim HX tarkibi molekulasidagi X elementning massa ulushi quyidagi formula bilan hisoblanadi:

ō (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%.

Molekuladagi vodorod atomlari sonini “x”, bor atomlari sonini “y” deb belgilaymiz.

Tegishli qarindoshni toping atom massalari vodorod va bor elementlari (D.I.Mendeleyevning davriy sistemasidan olingan nisbiy atom massalarining qiymatlari butun sonlarga yaxlitlanadi).

Ar(B) = 11; Ar(H) = 1.

Biz elementlarning foizini mos keladigan nisbiy atom massalariga ajratamiz. Shunday qilib, biz birikma molekulasidagi atomlar soni o'rtasidagi bog'liqlikni topamiz:

x:y = ō(H)/Ar(H) : ō(B)/Ar(B);

x: y = 18,5/1: 81,5/11;

x: y = 18,5: 7,41 = 2,5: 1 = 5: 2.

Shunday qilib, vodorod va borni birlashtirishning eng oddiy formulasi H 5 B 2 dir.

Gazning molyar massasining qiymatini uning vodorod zichligi yordamida aniqlash mumkin:

M gaz = M (H 2) × D H2 (gaz);

M gaz \u003d 2 × 27 \u003d 54 g / mol.

Vodorod va bor birikmasining haqiqiy formulasini topish uchun olingan molyar massalarning nisbatini topamiz:

M gaz / M (H 5 B 2) \u003d 54/27 \u003d 2.

M(H 5 B 2) \u003d 5 × Ar (H) + 2 × Ar (B) \u003d 5 × 1 + 2 × 11 \u003d 5 + 22 \u003d 27 g / mol.

Bu H 5 B 2 formulasidagi barcha indekslarni 2 ga ko'paytirish kerakligini anglatadi. Shunday qilib, moddaning formulasi H 10 B 4 kabi ko'rinadi.

Javob Gaz formulasi - H 10 B 4

2-MISA

Vazifa Havo ustidagi nisbiy zichlikni hisoblang karbonat angidrid CO2.
Yechim Bir gazning ikkinchi gazning nisbiy zichligini hisoblash uchun birinchi gazning nisbiy molekulyar og'irligini ikkinchi gazning nisbiy molekulyar og'irligiga bo'lish kerak.

Havoning nisbiy molekulyar og'irligi 29 ga teng (havodagi azot, kislorod va boshqa gazlar miqdorini hisobga olgan holda) olinadi. Shuni ta'kidlash kerakki, "havoning nisbiy molekulyar og'irligi" tushunchasi shartli ravishda qo'llaniladi, chunki havo gazlar aralashmasidir.

D havo (CO 2) \u003d M r (CO 2) / M r (havo);

D havo (CO 2) \u003d 44/29 \u003d 1,52.

M r (CO 2) \u003d A r (C) + 2 × A r (O) \u003d 12 + 2 × 16 \u003d 12 + 32 \u003d 44.

Javob Karbonat angidridning havoning nisbiy zichligi 1,52 ni tashkil qiladi.

r = m (gaz) / V (gaz)

D by Y (X) \u003d M (X) / M (Y)


Shunung uchun:
D havo orqali. = M (gaz X) / 29

Gazning dinamik va kinematik viskozitesi.

Gazlarning viskozitesi (ichki ishqalanish hodisasi) bir-biriga nisbatan parallel va turli tezliklarda harakatlanuvchi gaz qatlamlari orasidagi ishqalanish kuchlarining paydo bo'lishidir.
Gazning ikki qatlamining o'zaro ta'siri impuls bir qatlamdan ikkinchisiga o'tkaziladigan jarayon sifatida qaraladi.
Ikki gaz qatlami orasidagi ishqalanish kuchi, birlik maydon orqali qatlamdan qatlamga sekundiga o'tkaziladigan impulsga teng bo'lgan ishqalanish kuchi bilan aniqlanadi. Nyuton qonuni:

- gaz qatlamlarining harakat yo'nalishiga perpendikulyar yo'nalishda tezlik gradienti.
Minus belgisi impulsning tezlikni kamaytirish yo'nalishi bo'yicha olib borilishini ko'rsatadi.
- dinamik yopishqoqlik.
, qayerda
gazning zichligi,
- molekulalarning arifmetik o'rtacha tezligi;
molekulalarning o'rtacha erkin yo'lidir.



- yopishqoqlikning kinematik koeffitsienti.

Kritik gaz parametrlari: Tcr, Rcr.

Kritik harorat har qanday bosimda gazni suyuqlik holatiga o'tkaza olmaydigan haroratdir. Kritik haroratda gazni suyultirish uchun zarur bo'lgan bosim kritik bosim deb ataladi. Berilgan gaz parametrlari. Berilgan parametrlar gaz holatining haqiqiy parametrlari (bosim, harorat, zichlik, solishtirma hajm) kritiklardan necha marta katta yoki kichik ekanligini ko'rsatadigan o'lchovsiz miqdorlardir:

Quduq qazib olish va er osti gazni saqlash.

Gaz zichligi: mutlaq va nisbiy.

Gazning zichligi uning xususiyatlaridan biridir eng muhim xususiyatlar. Gazning zichligi haqida gapirganda, ular odatda normal sharoitda (ya'ni harorat va bosimda) uning zichligini anglatadi. Bundan tashqari, gazning nisbiy zichligi ko'pincha qo'llaniladi, bu bilan ma'lum bir gaz zichligining bir xil sharoitlarda havo zichligiga nisbati tushuniladi. Gazning nisbiy zichligi uning joylashgan sharoitiga bog'liq emasligini tushunish oson, chunki gaz holati qonunlariga ko'ra, barcha gazlarning hajmlari bosim va haroratning o'zgarishi bilan bir xilda o'zgaradi. yo'l.

Gazning mutlaq zichligi normal sharoitda 1 litr gazning massasiga teng. Odatda gazlar uchun u g / l da o'lchanadi.

r = m (gaz) / V (gaz)

Agar biz 1 mol gazni olsak, u holda:

gazning molyar massasini esa zichlikni molyar hajmga ko‘paytirish yo‘li bilan topish mumkin.

Nisbiy zichlik D - gaz X ning Y gazidan necha marta og'irroq ekanligini ko'rsatadigan qiymat. X va Y gazlarning molyar massalarining nisbati sifatida hisoblanadi:

D by Y (X) \u003d M (X) / M (Y)

Ko'pincha vodorod va havo uchun gazlarning nisbiy zichligi hisob-kitoblar uchun ishlatiladi.

Vodorod uchun nisbiy gaz zichligi X:

D tomonidan H2 = M (gaz X) / M (H2) = M (gaz X) / 2

Havo gazlar aralashmasidir, shuning uchun u uchun faqat o'rtacha molyar massani hisoblash mumkin.

Uning qiymati 29 g / mol sifatida qabul qilinadi (taxminan o'rtacha tarkibga asoslanadi).
Shunung uchun:
D havo orqali. = M (gaz X) / 29

Gazlarning zichligi- bu birlik hajmdagi moddaning massasi - g / sm 3. Amaliy maqsadlar uchun gazning havoga nisbatan nisbiy zichligi qo'llaniladi, ya'ni. gaz zichligining havo zichligiga nisbati. Boshqacha qilib aytganda, bu gazning havodan qanchalik engil yoki og'irroq ekanligini ko'rsatadigan ko'rsatkichdir:

bu erda r standart sharoitlarda 1,293 kg / m 3 ga teng;

Metanning nisbiy zichligi 0,554, etan 1,05, propan 1,55. Shuning uchun maishiy gaz (propan) sizib ketgan taqdirda uylarning podvalida to'planib, u erda portlovchi aralashmani hosil qiladi.

Portlashlar odatda sodir bo'lgan joyni buzadigan muhim zarba to'lqinlarini rivojlanishi mumkin. Bundan tashqari, ochiq havoda gaz sizib ketgan taqdirda, gaz yonuvchanlik chegaralaridagi mutanosib ravishda havo bilan aralashishi mumkin. Agar bu sodir bo'lsa, uchqun mahalliy yong'inni keltirib chiqarishi mumkin. Bu deflagratsiya deb ataladigan narsa. Portlashdan farqli o'laroq, portlash to'lqini kichik va yaqin atrofda yonuvchi moddalar topilsa, keyinchalik katta yong'in sodir bo'lmasa, deyarli hech qanday halokatli ta'sir ko'rsatmaydi.

Deflagratsiya odatda ochiq havoda, yo'laklarda, ko'chalarda va hokazolarda sodir bo'ladi. va tarqatish tarmog'i quvurlaridagi uzilishlar sabab bo'lishi mumkin. Shamol gaz bulutini uzoqroqqa yoki qo'shni uyga chuqurroq olib kirishi mumkin, bu erda har qanday uchqun yong'in chiqishi mumkin.

Yonish issiqligi yoki kalorifik qiymat - 1 m 3 gazning to'liq yonishi paytida ajralib chiqadigan issiqlik miqdori. O'rtacha, bu 35160 kJ / m 3 (1 m 3 uchun kilojoul).

Gazda eruvchanligi neftda neft va gazning bosimi, harorati va tarkibiga bog'liq. Bosim ortishi bilan gazning eruvchanligi ham ortadi. Harorat ko'tarilgach, gazning eruvchanligi pasayadi. Past molekulyar og'irlikdagi gazlarni yog'larda eritish yog'larga qaraganda qiyinroq.

Biroq, har doim ham emas, quvurda gaz yo'qolgan joyda deflagratsiya sodir bo'ladi. Bundan tashqari, to'plangan gaz tezda atmosferaga tarqalib ketishi va yonib ketmasligi ham mumkin. XVIII asr oxiridagi sanoat inqilobi davrida ko'mir asosiy energiya manbai edi. Ular keyingi 150 yil davomida energetika sohasida katta rol o'ynashda davom etadilar. Faqat 20-asrda neft mahsulotlari va tabiiy gaz asta-sekin ko'mirni turli sanoat tarmoqlaridan siqib chiqardi. Bugungi kunda tabiiy gaz maydoni, uning global miqyosda kamayishi haqidagi ma'yus prognozlarga qaramay, doimiy ravishda kengayib bormoqda.

Yog 'zichligining ortishi bilan, ya'ni. undagi makromolekulyar birikmalar miqdori ortishi bilan undagi gazning eruvchanligi pasayadi.

Gazning neftda eruvchanligi ko'rsatkichi gaz koeffitsienti - G bo'lib, 1 m 3 (yoki 1 tonna) gazsizlangan neftdagi gaz miqdorini ko'rsatadi. U m 3 / m 3 yoki m 3 / t da o'lchanadi.

Ushbu ko'rsatkich bo'yicha depozitlar quyidagilarga bo'linadi:

Tabiiy gazni energiya manbai sifatida joriy etishning asosiy sababi uning ekologik tozaligidir. Jahon sanoati rivojlanishining umumiy tendentsiyasi ekologik toza ishlab chiqarish texnologiyalariga sarmoya kiritishga qaratilgan bir paytda tabiiy gaz birlamchi energiyaning ustuvor manbaiga aylanmoqda. Albatta, jahon gaz bozori haqida gap ketganda, yana bir tendentsiya haqida unutmaslik kerak, bu nafaqat qisqa muddatli, balki uzoq muddatli jihati bo'lib, uning narxi doimiy ravishda oshib borishidan iborat.

Tabiiy gazdan keng foydalanish nafaqat tabiiy gazni ishlab chiqarish, saqlash va tashish texnologiyasini, balki energiya resursining parametrlari va miqdorini o'lchashni ham qamrab oluvchi butun sanoatning rivojlanishiga sababdir. Misol uchun, Germaniyada olib borilgan tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, agar tabiiy gazni o'lchash aniqligi atigi 1% ga oshirilsa, sanoat uchun makroiqtisodiy foyda millionlab evroga teng bo'ladi.

1) moy - G

2) gaz qopqog'i bo'lgan neft - G-650 - 900 m 3 / m 3;

3) gaz kondensati - G>900 m 3 / m 3.

Siqilgan gazda suvning eruvchanligi.

Suv yuqori bosim ostida siqilgan gazda eriydi. Bu bosim er ostidagi suvni nafaqat suyuqlikda, balki gaz fazasida ham harakatlantirish imkonini beradi, bu esa uning tog' jinslari orqali ko'proq harakatchanligi va o'tkazuvchanligini ta'minlaydi. Suvning minerallashuvi ortishi bilan uning gazda eruvchanligi pasayadi.

Ushbu maqola sizga tabiiy gazning kalorifik qiymati va zichligini aniqlash uchun qo'llaniladigan asosiy usullarning tizimli ko'rinishini taqdim etishga qaratilgan. Buning sababi shundaki, in o'tgan yillar tabiiy gaz sanoat va maishiy maqsadlarda tobora ko'proq foydalanilmoqda.

Yoqilg'ining kalorifik qiymatiga qo'yiladigan talablar. Ma'lumki, tabiiy gaz karbonat angidrid va suv hosil bo'lishi uchun ekologik toza yonadi. Ta'rifga ko'ra, kalorifik qiymat atamasi yonish jarayonida bo'shatilgan barcha energiyani o'z ichiga oladi. Odatda, tabiiy kalorifik qiymatni hisoblash uchun avtomatik kalorimetrlar va texnologik gaz xromatograflari qo'llaniladi. Bu tur o'lchash moslamasi turi Metrologiya va texnika nazorati davlat agentligi tomonidan tasdiqlanishi shart.

Suyuq uglevodorodlarning siqilgan gazlarda eruvchanligi.

Suyuq uglevodorodlar siqilgan gazlarda yaxshi eriydi, gaz kondensat aralashmalarini hosil qiladi. Bu gaz fazasida suyuq uglevodorodlarni ko'chirish (migratsiya) imkoniyatini yaratadi, bu uning tosh massasi bo'ylab harakatlanishining osonroq va tezroq jarayonini ta'minlaydi.

Bosim va harorat oshishi bilan suyuq uglevodorodlarning gazda eruvchanligi ortadi.

Printsipial jihatdan tabiiy gazning kalorifik qiymatini aniqlashda ruxsat etilgan maksimal xato 8% ni tashkil qiladi. O'lchovlarning to'g'riligini ta'minlash uchun o'lchash jarayoni uchun maxsus belgilangan shartlarni ta'minlash kerak. Shuningdek, kalibrlash gaz hisoblagichlarini o'rnatish va davriy sinovdan o'tkazish uchun talablar mavjud. Olingan natijalarni solishtirish uchun tabiiy gazning normal hajmi aniqlanadi.

Binobarin, ularning hajmini hisoblashda tabiiy gazning barcha parametrlari oddiy hajm deb ataladigan narsa asosida amalga oshiriladi, ya'ni. ma'lum harorat va bosimdagi gaz hajmi. Dizayn farqlaridan qat'i nazar, barcha kalorimetrlar bir xil jismoniy printsip asosida ishlaydi. Kalorimetrning konstruktsiyasining sxematik diagrammasi shaklda ko'rsatilgan. Umuman olganda, kalorimetrning yonish kamerasida qat'iy belgilangan miqdorda tabiiy gaz yoqiladi. Tabiiy gazni yoqish paytida chiqarilgan issiqlik issiqlik almashtirgich orqali ma'lum miqdordagi issiqlik tashuvchisiga, ko'pincha havo yoki gazga o'tkaziladi.

Shakllanish gazining siqilishi tabiiy gazlarning juda muhim xossasidir. Kollektor sharoitidagi gaz hajmi er yuzidagi standart sharoitlarda uning hajmidan 2 marta (ya'ni, taxminan 100 marta) kichikdir. Buning sababi gaz yuqori daraja da siqilish yuqori bosimlar va haroratlar.

Siqiluvchanlik darajasi kollektor gazining hajmi nisbati bilan tasvirlanadi, bu kollektor sharoitidagi gaz hajmining atmosfera sharoitida bir xil miqdordagi gaz hajmiga nisbati.

Yoqilg'ining kalorifik qiymati sovutgich haroratining o'zgarishi bilan aniqlanadi. Yoki, aniqrog'i, sovutgichning harorati va yoqilg'ining kalorifik qiymati o'rtasida to'g'ridan-to'g'ri bog'liqlik mavjud. Kalorimetriya printsipi yaratilganidan beri o'zgarmagan bo'lsa-da, yoqilg'ining kalorifik qiymatini o'lchash uchun zamonaviy asboblarning funksionalligi o'tdi. muhim rivojlanish. Zamonaviy kalorimetriya o'lchangan qiymatlarni qayta ishlash, saqlash va tahlil qilish va yanada kengroq aloqa imkoniyatlari bilan aniqroqdir.

Ushbu turdagi hisoblagich gaz aralashmalarining issiqlik qiymatini aralashmaning alohida tarkibiy qismlarining kalorifik qiymatiga asoslangan holda aniqlash uchun ishlatiladi. Albatta, gaz xromatografi yordamida gaz aralashmalarining kalorifik qiymatini o'rganishning asosiy sharti ularning tarkibi haqidagi dastlabki ma'lumotlardir. Gaz xromatografi keng tarqalgan ma'lum vositalar metrologlar orasida gaz tahlili. U laboratoriya tadqiqotlarida o'nlab yillar davomida ishlatilgan. Gaz xromatograflarining asosiy kamchiligi ularning qo'lda ishlashi bo'lib, bu ularning qo'llanilishini tabiiy gazning kalorifik qiymatiga bog'liq holda cheklaydi.

Kondensat hosil bo'lishi gazlarning siqilish hodisalari va ulardagi suyuq uglevodorodlarning eruvchanligi bilan chambarchas bog'liq. Kollektor sharoitida bosimning oshishi bilan suyuq komponentlar gazsimon holatga o'tib, "gazda erigan neft" yoki gaz kondensatini hosil qiladi. Bosim tushganda, jarayon teskari yo'nalishda ketadi, ya'ni. gazning (yoki bug'ning) suyuq holatga qisman kondensatsiyasi. Shuning uchun gaz ishlab chiqarish jarayonida kondensat ham yuzaga chiqariladi.

Yillar davomida texnologik xromatografiyaning rivojlanishi bilan tabiiy gazning issiqlik qiymatini ushbu printsip asosida aniq o'lchash haqiqatga aylandi. Ma'lumki, gaz xromatografining asosiy struktura elementi donador material bilan to'ldirilgan ajratuvchi ustun hisoblanadi. Gaz aralashmalarining alohida komponentlari asosdan ajratish ustunining tepasiga qadar har xil vaqt oralig'ida o'tadi. Gaz aralashmasini tashkil etuvchi alohida moddalar ajratish ustunining chiqish joyiga o'rnatilgan datchikga etib borish vaqtini o'lchash orqali gaz aralashmasida ishtirok etadigan moddalar miqdori o'lchanadi.

Kondensat omili– CF - ajratilgan gazning 1m3 uchun sm3 dagi xom kondensat miqdori.

Xom va barqaror kondensatni ajrating. Xom kondensat suyuq faza bo'lib, unda gazsimon komponentlar eriydi.

Turg'un kondensat xom ashyoni gazsizlantirish orqali olinadi. U faqat suyuq uglevodorodlardan iborat - pentan va undan yuqori.

Gaz aralashmasining kalorifik qiymati alohida komponentlarning hisoblangan kalorifik qiymatlari asosida hisoblanadi. Tabiiy gazning zichligini aniqlash usullari. Tabiiy gazning zichligini aniqlashning ko'plab usullari mavjud. Tabiiy gazning zichligini aniqlash uchun eng ko'p qo'llaniladigan printsiplar orasida ko'taruvchi kuchning ta'siri mavjud. Ushbu o'lchov asboblari gazsimon muhitda qat'iy belgilangan hajm va zichlikdagi jismga ta'sir qiluvchi ko'tarish kuchini tahlil qiladi. Ma'lumki, ko'tarish kuchining kattaligi gazning zichligiga bog'liq.

Standart sharoitda gaz kondensatlari 0,625 - 0,825 g / sm 3 zichlikdagi rangsiz suyuqliklar bo'lib, dastlabki qaynash nuqtasi 24 0 S dan 92 0 S gacha. Katta qismi fraksiyalarning qaynash nuqtasi 250 0 S gacha.

  • etan (C 2 H 6),
  • propan (C 3 H 8),
  • butan (C 4 H 10).

shuningdek, boshqa uglevodorod bo'lmagan moddalar:

Telekoil odatda sanoat ilovalarida liftni aniqlash uchun ishlatiladi. Qiymat elektr toki kompensatsiya qilish kerak harakatlantiruvchi kuch gazsimon muhitdagi jismga ta'sir qilish gazning zichligiga proportsionaldir. Ta'riflangan printsip asosida ishlaydigan o'lchash asboblari gaz oqimlarining zichligini aniqlash uchun mos emas. Bu usul tabiiy gazning statsionar miqdorining zichligini aniqlashda yuqori aniqlikni ta'minlaydi. U asosan normal zichlikni o'lchash uchun ishlatiladi.

Tabiiy gazning zichligini aniqlashning yana bir printsipi tebranish jarayonini qo'zg'atishga asoslangan. Bu usul gaz oqimlarining zichligini aniqlashda keng qo'llaniladi. Asboblarning o'lchash kamerasiga maxsus element o'rnatilgan bo'lib, uning ishlashi ushbu printsipga asoslanadi. U ilgari ma'lum bo'lgan ma'lum bir chastotada tebranadi. Gaz o'lchash kamerasidan o'tayotganda, elementning miltillash chastotasi buziladi. Gaz oqimining zichligi va tebranish elementining chastota siljishi o'rtasida chiziqli bo'lmagan bog'liqlik mavjudligi aniqlandi.

Toza tabiiy gaz rangsiz va hidsizdir. Oqishni hid bo'yicha aniqlash uchun gazga oz miqdorda kuchli yoqimsiz hidli moddalar (chirigan karam, chirigan pichan) (odorantlar deb ataladi) qo'shiladi. Eng ko'p ishlatiladigan odorant - etil merkaptan (1000 kub metr tabiiy gaz uchun 16 g).

Har bir chastota ofsetiga mos keladigan gaz oqimining zichligini juda aniq aniqlash uchun texnika mavjud. Oddiy gaz zichligini hisoblash uchun ikkita tebranish sensori ishlatiladi. Birinchi sensor tabiiy gazning qat'iy belgilangan miqdori bilan to'ldirilgan nazorat o'lchash kamerasiga o'rnatiladi. Boshqa tebranish sensori joylashgan ikkinchi o'lchov xonasi sinov gazi bilan to'ldiriladi. O'lchangan natijalarning to'g'riligi uchun zarur shart - bu ikki kameradagi gaz harorati bir xil bo'lishidir.

Ikkinchi kameradagi tabiiy gazning zichligi ikki datchik tebranish chastotasi farqiga qarab hisoblanadi. Bunday tabiiy gaz zichligini o'lchash asbobini keng qo'llashning asosi tebranish sensori tebranish chastotasini o'lchash va keyinchalik qayta ishlash mumkin bo'lgan yuqori aniqlikdir.

Tabiiy gazni tashish va saqlashni osonlashtirish uchun u yuqori bosimda sovutish orqali suyultiriladi.

Jismoniy xususiyatlar

Taxminiy jismoniy xususiyatlar (tarkibiga qarab; normal sharoitda, agar boshqacha ko'rsatilmagan bo'lsa):

Santrifüj jarayonidan foydalanishga asoslangan uchinchi tamoyil tabiiy gazning zichligini aniqlash uchun ham qo'llaniladi. Ushbu turdagi o'lchash moslamasining dizayni doimiy aylanish tezligiga ega bo'lgan rotor o'rnatilgan eksasimmetrik o'lchash kamerasini o'z ichiga oladi. Tahlil qilinadigan gaz kameradagi mikserga beriladi. Mikserning aylanishi jarayonida gaz molekulalarida hosil bo'lgan markazdan qochma kuchning ta'siri natijasida kameradagi bosim ortadi. Gaz zichligi va dozalash kamerasida bosimning oshishi o'rtasida chiziqli bog'liqlik mavjud.

  • Zichlik:
    • havoga nisbatan 0,68 dan 0,85 kg/m³ gacha (quruq gazsimon);
    • 400 kg/m³ (suyuqlik).
  • O'z-o'zidan yonish harorati: 650 °C;
  • Gaz va havo aralashmasining portlovchi kontsentratsiyasi 5% dan 15% gacha
  • O'ziga xos yonish issiqligi: 28-46 MJ / m³ (6,7-11,0 Mkal / m³);
  • Ichki yonuv dvigatellarida foydalanilganda oktan soni: 120-130.
  • U havodan 1,8 baravar engilroq, shuning uchun siz oqayotganda pasttekisliklarda to'planmaydi, balki yuqoriga ko'tariladi.

Yer ostidan olinadigan tabiiy gazning ta'mi, rangi va hidi yo'q. Odorizatsiya havoda sizib chiqqanda - kuchli hidli moddaning gazga kiritilishida uni tanib olish uchun hid berish uchun ishlatiladi. Etilmerkaptan 1000 m3 tabiiy gazga 16 g miqdorida odorant sifatida ishlatiladi. Bu havodagi 1% konsentratsiyada tabiiy gazni aniqlash imkonini beradi, bu pastki portlash chegarasining 1/5 qismidir™.

Ta'riflangan usul gaz oqimlarining zichligini o'lchash uchun javob beradi, lekin yuqorida tavsiflangan printsiplarning yuqori aniqligidan farq qilmaydi. Pragadagi Chexiya erlarida butun yil davomida yangi vosita paydo bo'ldi, benzinli dvigatelli mashina. Yil davomida Chexiya Respublikasida transportda gazdan foydalanish boshlandi. Xususan, avtomobil, avtobus va traktorlarni boshqarish uchun suyultirilgan gazdan foydalanish. O'sha yillarda gaz avtobuslari Krnov, Olomouc, Mlada Boleslavda ham ishlagan.

O'sha paytda Pragada Mishlidagi yoqilg'i quyish shoxobchasida shishalarni siqilgan gaz bilan to'ldirish uchun kompressor stantsiyasi o'rnatilgan. Oddiy atmosfera sharoitida propan-butan gazsimon shaklda bo'ladi. Nisbatan oson, sovutish yoki siqish orqali uni suyuq holatga aylantirish mumkin. Ikki davlat o'rtasida oson o'tish amaliy foydalanish uchun juda foydali. Propan-butan hozirgi vaqtda transportda eng ko'p ishlatiladigan gazdir, chunki avtomobil yoqilg'isi o'nlab yillar davomida ishlatilgan.

Tabiiy gazning eng muhim termotexnik xarakteristikasi yonish issiqligi - 1 m3 quruq gazni yoqish paytida ajralib chiqadigan issiqlik miqdori va yoqilg'idan ajralib chiqadigan va yonish jarayonida hosil bo'lgan suvning yonish mahsulotlaridagi agregatsiya holatiga bog'liq. vodorod va uglevodorodlardan - bug'da yoki suyuqlikda. Agar yonish mahsulotlarida barcha suv bug'lari kondensatsiyalanib, suyuq faza hosil qilsa, u holda yonish issiqligi s dagi eng yuqori Q deb ataladi. Agar suv bug'ining kondensatsiyasi sodir bo'lmasa, u holda kaloriya qiymati eng past Q n c \u003d 35,8 deb ataladi.

Odatda, yonish mahsulotlari qozonxonalarni suv bug'lari kondensatsiyalanmaydigan haroratda qoldiradi, shuning uchun issiqlik muhandislik hisoblarida tabiiy gaz uchun metanning kalorifik qiymatiga yaqin va 35,8 MJ / m ni tashkil etadigan Q nc qiymati qo'llaniladi. 3 (8550 kkal / m 3).

Oddiy sharoitlarda tabiiy gaz (metan) zichligi (0 ° C va 0,1 MPa, ya'ni 760 mm Hg) pg \u003d 0,73 kg / m 3. Xuddi shu sharoitda havo zichligi p \u003d 1,293 kg / m 3. Shunday qilib, tabiiy gaz havodan taxminan 1,8 baravar engilroq. Shuning uchun, gaz qochqinlari bo'lsa, u ko'tariladi va shiftga, shiftga va pechning yuqori qismiga yaqin joyda to'planadi.

Tabiiy gazning o'z-o'zidan yonish harorati t ateşleme = 645 ... 700 ° S. Bu shuni anglatadiki, gaz va havoning har qanday aralashmasi, bu haroratgacha qizdirilgandan so'ng, o't o'chirish manbasisiz o'z-o'zidan alangalanadi va yonib ketadi.

Tabiiy gazning (metan) yonish (portlash) kontsentratsiyasi chegaralari 5 ... 15% oralig'ida. Ushbu chegaralardan tashqari, gaz-havo aralashmasi olov tarqalishiga qodir emas. Portlash paytida yopiq hajmdagi bosim 0,8 ... 1 MPa ga ko'tariladi.

Tabiiy gazning boshqa yoqilg'ilarga nisbatan afzalliklari (birinchi navbatda qattiq yoqilg'i) yuqori kaloriya qiymatini o'z ichiga oladi; nisbatan past narx; saqlash uchun saqlash joylarining yo'qligi; nisbatan yuqori ekologik tozalik, yonish mahsulotlarida qattiq qo'shimchalarning yo'qligi va zararli gazsimon chiqindilarning kamroq miqdori bilan tavsiflanadi; yonish jarayonini avtomatlashtirish qulayligi; koeffitsientni oshirish imkoniyati foydali harakat qozon agregatining (samaradorligi); texnik xizmat ko'rsatuvchi xodimlarning ishini engillashtirish.

Bugungi kunda tabiiy gaz eng muhim energiya manbai hisoblanadi. Erning ichaklaridan barcha gazsimon yonuvchan birikmalar hidsiz, tabiiy gazning zichligiga ta'sir qiluvchi ko'plab aralashmalarni o'z ichiga oladi.

Bunday gazlarda odamlarga tanish bo'lgan jismoniy ko'rsatkichlar yo'q - ta'mi, rangi, hidi - biz ularning mavjudligini aniqlashimiz mumkin. Va shunga qaramay, ular xarakterli ko'rsatkichlar bilan tavsiflanadi, masalan: zichlik, yonish harorati, kaloriya qiymati, tarkibi, portlash sodir bo'lishi uchun maksimal kontsentratsiya, portlash paytida bosim.

Ko'pgina muhim jismoniy ko'rsatkichlar orasida tabiiy gazning zichligi haqida aytishimiz mumkin. Bu massaning uning hajmiga nisbati sifatida hisoblangan qiymat va r \u003d t / V formulasi bilan yoziladi. Oddiy sharoitlarda tabiiy gazning zichligi 0,73 dan 0,85 kg / m3 gacha.

Gaz xususiyatlari

Konlardan olinadigan, u umumiy massaning 82-98% oralig'idagi metandan, ko'pincha boshqa uglevodorodlarning aralashmalaridan iborat. uning tarkibida u yonmaydigan moddalarni ham o'z ichiga oladi: kislorod, karbonat angidrid, azot va ichakdan chiqarilgandan so'ng darhol gaz zaharli vodorod sulfididan ozod bo'lib, uning tarkibini ruxsat etilgan 0,02 g / m3 ga yetkazadi. Tabiiy gazning eng yuqori zichligi N 2, CO 2, H 2 S yoki og'ir uglevodorodlarning yonmaydigan aralashmalarining tarkibi bilan yaratiladi. Eng past ko'rsatkichlar quruq metan muhitida berilgan. ning ortishi ma'lum jismoniy miqdor gidrat hosil bo'lish haroratining oshishiga olib keladi. Kichkina vazn ham hidratlar berishga qodir bo'lsa-da. Konda gaz ko'p bo'lsa, u suyultiriladi va bunday konni gaz kondensati konlari deyiladi.

Boshqa yoqilg'i (qattiq, suyuq) bilan solishtirganda, zichligi butunlay uning tarkibiga bog'liq bo'lgan tabiiy gaz bir necha jihatdan afzaldir:

  • arzonligi - qazib olish va tashishning ancha oson usuli natijasida;
  • yonish paytida kul va qattiq zarralar hosil bo'lmaydi;
  • nisbatan yuqori kaloriya qiymati;
  • kerak emas dastlabki tayyorgarlik yonish uchun ko'k yoqilg'i;
  • xizmat ko'rsatuvchi xodimlarning ishi sezilarli darajada osonlashadi;
  • ishchilarning sanitariya-gigiyena sharoitlari sezilarli darajada yaxshilanadi;
  • texnik jarayonlarni avtomatlashtirish shartlari soddalashtirilgan.

Kundalik hayotda uyning yuqori qavatlarida gaz bosimi pastki qavatlarga qaraganda kattaroq bo'lish xavfini tug'diradigan holatlar mavjud. Buning sababi, indikator yonuvchan muhitga nisbatan ancha yuqori. Balandlikda statik bosim ancha pasayadi, gaz bosimi esa zaifroq pasayadi.

Zichlikni o'lchash usullari

Tabiiy gazning zichligi laboratoriyada aniqlanadi. Texnik va iqtisodiy maqsadga muvofiqligi sababli uni quyidagi usullar bilan hisoblash mumkin:

  • qo'lda;
  • jadvallar, grafiklar, diagrammalardan foydalanish;
  • kompyuterlar va avtomatlashtirilgan qurilmalardan foydalanish.

Eng aniq usul sinov namunasini aniq tarozida qo'shimcha tortish bilan yupqa devorli shisha idishga joylashtirishdir. Tabiiy gazning zichligini o'lchaydigan maxsus qurilmalar ham mavjud. Bular eng xilma-xil turdagi zichlik o'lchagichlari - tebranish, piknometrik, akustik, gidrometrik, radiatsiya va boshqalar. Ular orasida Soartron 7812 va Solartron 3098 modellari juda mashhur bo'lib, ular oqimda uzluksiz o'lchashni ta'minlashga qodir. Qoida tariqasida, ushbu modellar gazni tijorat hisobi tizimlarida qo'llaniladi.





Oldingi maqola: Keyingi maqola:

© 2015 .
Sayt haqida | Kontaktlar
| Sayt xaritasi