Индекс Воббе

редактировать

Индекс Воббе (WI) или число Воббе является индикатором взаимозаменяемости из топливных газов, таких как природный газ, сжиженный нефтяной газ (LPG) и городской газ, и часто определяется в спецификациях газоснабжение и транспортные коммуникации.

Если $VC {\ displaystyle V_ {C}}$ $V_C$ - более высокая теплотворная способность, или более высокая теплотворная способность, и $GS {\ displaystyle G_ {S}}$ $G_ {S}$ - удельный вес, индекс Воббе, $IW {\ displaystyle I_ {W}}$ ${\ displaystyle I_ {W}}$ , определяется как:

IW = VCGS. {\ displaystyle I_ {W} = {\ frac {V_ {C}} {\ sqrt {G_ {S}}}}.}

{\ displaystyle I_ {W} = {\ frac {V_ {C}} {\ sqrt {G_ {S}}}}.}

GS = ρ STP ρ воздух, STP = MM воздух {\ displaystyle G_ {S } = {\ frac {\ rho _ {STP}} {\ rho _ {air, STP}}} = {\ frac {M} {M_ {air}}}}

{\ displaystyle G_ {S} = {\ frac {\ rho _ {STP}} {\ rho _ {air, STP}}} = {\ frac {M} {M_ {air}}}}

$ρ STP {\ displaystyle \ rho _ {STP}}$ ${\ displaystyle \ rho _ {STP}}$ - плотность газа при стандартных условиях (0 ° C, 101,325 кПа), $ρ воздух, STP {\ displaystyle \ rho _ {air, STP}}$ ${\ displaystyle \ rho _ {воздух, STP}}$ - плотность воздуха при стандартных условиях, $M {\ displaystyle M}$ $M$ - молярная масса газа и $M air {\ displaystyle M_ {air}}$ ${\ Displaystyle M_ {воздух}}$ - это молярная масса воздуха, которая составляет около 28,96 кг / кмоль.

Индекс Воббе используется для сравнения выходной энергии сгорания топливных газов разного состава в приборе (огонь, плита и т. Д.). Если два топлива имеют одинаковые индексы Воббе, то для данного давления и настроек клапана выход энергии также будет идентичным. Обычно допускаются отклонения до 5%, поскольку они не будут заметны для потребителя.

Индекс Воббе является критическим фактором для сведения к минимуму влияния перехода при анализе использования заменителей природного газа (SNG) топлива, такого как пропан - воздушные смеси. Индекс Воббе также требует добавления пропана к некоторым улучшенным биометановым продуктам, особенно в регионах, где природный газ имеет высокую теплотворную способность, например в Швеции

Содержание

1 Индекс Воббе для обычных топливных газов
2 Использование
3 Ограничения
4 Ссылки

Индекс Воббе для обычных топливных газов

Топливный газ	Верхний индекс. ккал / Нм³	Нижний индекс. ккал / Нм³	Верхний индекс. MJ / Нм³	Нижний индекс. МДж / Нм³
Водород	11528	9,715	48,23	40,65
Метан	12,735	11,452	53,28	47,91
Этан	16,298	14,931	68,19	62,47
Этилен	15,253	14,344	63,82	60,01
Природный газ	12,837	11597	53,71	48,52
Пропан	19,376	17,817	81,07	74,54
Пропилен	18,413	17,180	77,04	71,88
н-бутан	22,066	20,336	92.32	85.08
Изобутан	21,98 0	20,247	91,96	84,71
Бутилен-1	21,142	19,728	88,46	82,54
LPG	20,755	19,106	86,84	79,94
Ацетилен	14,655	14,141	61.32	59.16
Окись углерода	3,060	3,060	12.80	12.80

Примечание: 1 Джоуль = 2,3901 × 10 ккал.

Использование

Индекс Воббе выражается в MJ /Нм³ (или иногда в BTU / scf ). В случае природного газа (молярная масса 17 г / моль) типичная теплотворная способность составляет около 39 МДж / Нм³ (1050 БТЕ / scf), а удельный вес составляет примерно 0,59, что дает типичный индекс Воббе. 51 МДж / Нм³ (1367 БТЕ / куб. фут).

Существует три диапазона или «семейства» топливных газов, которые были согласованы на международном уровне на основе индекса Воббе. Семейство 1 охватывает промышленные газы, семейство 2 охватывает природные газы (с высоким и низким диапазоном), а семейство 3 охватывает сжиженный нефтяной газ (LPG ). Оборудование для сжигания обычно предназначено для сжигания топливного газа определенного семейства: богатого водородом городского газа, природного газа или сжиженного нефтяного газа.

Семейство	Тип газа	Диапазон индекса Воббе (МДж / Nm )	диапазон чисел Воббе от
1	Городской газ / Синтез-газ	22,5 - 30,0	24,0 - 29,0
2 л	Натуральный	39,0 - 45,0
2 H		45,5 - 55,0	48,0 - 53,0
3	СНГ	73,5 - 87,5	72,0 - 87,0

Приемлемость замещающего газа могут зависеть от других характеристик пламени и пределов состава, например, скорость пламени, «желтые опилки» из-за неполного сгорания, содержание серы, содержание кислорода и т. д.

Ограничения

Несмотря на свою полезность, индекс Воббе сам по себе не является хорошим индикатором взаимозаменяемости двух или более газов или их смесей. При определении достаточной замены топлива другим, отличным от того, которое используется для регулировки системы сжигания, необходимо учитывать другие критерии.

Ссылки

«Индекс Воббе и взаимозаменяемость природного газа» (PDF). Emerson Process Management. 30 июля 2007 г.