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 - более высокая теплотворная способность, или более высокая теплотворная способность, и - удельный вес, индекс Воббе, , определяется как:
- плотность газа при стандартных условиях (0 ° C, 101,325 кПа), - плотность воздуха при стандартных условиях, - молярная масса газа и - 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
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 |
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.
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.