индекс Воббе

Индикатор взаимозаменяемости топливных газов

Индекс Воббе (WI) или число Воббе ^[1] является показателем взаимозаменяемости топливных газов , таких как природный газ , сжиженный нефтяной газ (СНГ) и бытовой газ , и часто определяется в спецификациях предприятий газоснабжения и транспортировки.

Если — высшая теплотворная способность , или высшая теплотворная способность , а — удельный вес , то число Воббе определяется как: ${\displaystyle V_{C}}$ ${\displaystyle G_{S}}$ ${\displaystyle I_{W}}$

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

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

${\displaystyle \rho _{STP}}$— плотность газа при стандартных условиях , определение которой изменилось в 1982 году. Опубликованные данные Воббе могут быть получены при температуре 0 °C, 15 °C, 15,56 °C, 20 °C или 25 °C. Директивы ЕС по качеству газа используют температуру 15 °C в соответствии с ISO 13443 и ISO 6976 .

${\displaystyle \rho _{air,STP}}$- плотность воздуха при стандартных условиях, - молярная масса газа, - молярная масса воздуха, которая составляет около 28,96 кг/кмоль. . Индекс Воббе используется для сравнения выходной энергии сгорания различных по составу топливных газов в приборе (камине, плите и т. д.). Если два вида топлива имеют одинаковые индексы Воббе, то при заданном давлении и настройках клапана выходная энергия также будет одинаковой. Обычно допускаются отклонения до 5%, поскольку они не будут заметны потребителю. ${\displaystyle M}$ ${\displaystyle M_{air}}$

Индекс Воббе является критическим фактором для минимизации влияния перехода при анализе использования заменителей природного газа (SNG), таких как смеси пропана и воздуха . Индекс Воббе также требует добавления пропана к некоторым улучшенным биометановым продуктам, ^[2] особенно в регионах, где природный газ имеет высокую теплотворную способность, например, в Швеции. ^[3]

Индекс Воббе возник в 1920-х годах благодаря итальянскому физику и инженеру Гоффредо Воббе. ^[4]

Индекс Воббе обычных топливных газов[5]

Обратите внимание, что приведенные ниже числа Воббе не рассчитаны при температуре 15 °C и поэтому не являются правильными в соответствии с ISO 13443 , см. Стандартная температура и давление .

Примечание: 1 Джоуль =2,3901 × 10−4 ккал  .^​

Использование

Индекс Воббе выражается в МДж / Нм³ (где «Нм³» означает «м³ в нормальных условиях») или иногда в БТЕ / скф . В случае природного газа ( молярная масса 17 г/моль) типичная теплотворная способность составляет около 39 МДж/Нм³ (1050 БТЕ/скф), а удельный вес — приблизительно 0,59, что дает типичный индекс Воббе 51 МДж/Нм³ (1367 БТЕ/скф).

Существует три диапазона или «семейства» топливных газов, которые были согласованы на международном уровне на основе индекса Воббе. Семейство 1 охватывает искусственные газы, семейство 2 охватывает природные газы (с высокими и низкими диапазонами), а семейство 3 охватывает сжиженный нефтяной газ ( СНГ ). Оборудование для сжигания обычно предназначено для сжигания топливного газа в пределах определенного семейства: богатый водородом городской газ, природный газ или СНГ.

Приемлемость заменяющего газа может определяться другими характеристиками пламени и пределами состава, например, скоростью пламени , «желтым кончиком» из-за неполного сгорания, содержанием серы, содержанием 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. Необходимо учитывать и другие критерии при определении достаточной замены топлива другим, отличным от того, которое используется для регулировки системы сжигания. ^[6]

Ссылки

• «Индекс Воббе и взаимозаменяемость природного газа» (PDF) . Emerson Process Management. 2007-07-30.

1. Treloar, RD (2005). Технология газовой установки . Blackwell. стр. 24. ISBN 978-1-4051-1880-4.
2. "Bio Gas max" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2015-09-23 . Получено 2012-09-07 .
3. Ингемар Гуннарссон
4. "Американская газовая ассоциация" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2021-12-29 . Получено 2022-03-01 .
5. Индекс Воббе и топливные газы
6. Флорес-Оррего, Даниэль, Политехническая школа USP. «Взаимозаменяемость топливного газа» . Проверено 8 сентября 2012 г.{{cite web}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)