燃气设计计算
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天然气的容积成分为：CH
4为88.7%；C
2
H
6
为5.3%；C
3
H
8
为3.2%；C
4
H
10
为0.8%；
CO
2为0.7%；N
2
为1.3%。
工业用气指标为200 m3/（公顷.d）
仓储、物流指标为40m3/（公顷.d）
1、混合燃气的物理化学参数计算
（1）天然气的平均分子量
混合气体的平均分子量M=（y1*Mi+y2*M2+……yn*Mn）/100
其中的y均代表成分的容积成分，M代表各气体的单一分子量。
天然气的平均分子量为
M=（61*88.7+30*5.3+44*3.2+58*0.8+44*0.7+28*1.3）/100=18.326 （2）、天然气的平均密度
查教材第4页的表1-2和1-3可知，CH
4、C
2
H
6
、C
3
H
8
、C
4
H
10
、CO
2
、N
2
的密度（kg/m3）
分别为0.7174、1.3553、2.0102、2.7030、1.9771、1.2504。
混合气体的平均密度为
ρ=（∑y i*ρi）/100
=（0.7174*88.7+1.3553*5.3+2.0102*3.2+2.7030*0.8+1.9771*0.7+1.2504*1.3）/100=0.8242 kg/m3
（3）、混合气体的动力黏度
混合气体的动力黏度μ=（g
1+g
2
+……g
n
）/（g
1
/μ
1
+g
2
/μ
2
+…+g
n
/μ
n
）
混合气体的动力密度υ=μ/ρ
g
n
———各组分的质量成分
μn——各组分在0℃时的动力黏度。
查教材第4页的表1-2和1-3可知，CH
4、C
2
H
6
、C
3
H
8
、C
4
H
10
、CO
2
、N
2
的动力黏度（10-6pa）
分别为10.393、8.600、7.502、6.835、14.023、16.671。
混合气体的平均密度为ρ=（∑y
i
*M）/100=18.326 kg/m3
先将容积成分根据g
i =100*y
i
*M
i
/（∑y
i
*M
i
）换算为质量成分。
∑y
i *M
i
=1832.6，则各组分的质量成分分别为：
g
CH4
=16*88.7*100/1832.6=77.44
g
C2H6
=30*5.3*100/1832.6=8.68
g
C3H8
=44*3.2*100/1832.6=7.68
g
C4H10
=58*0.8*100/1832.6=2.53
g
CO2
=44*0.7*100/1832.6=1.68
g
N2
=28*1.3*100/1832.6=1.99
则混合气体的动力黏度为
μ=（g1+g2+……g n）/（g1/μ1+g2/μ2+…+g n/μn）
=100*10-6/
（77.44/10.393+8.68/8.6+7.68/7.502+2.53/6.835+1.68/14.023+1.99/16.671）=9.907*10-6Pa.s
则天然气的运动黏度为υ=μ/ρ=9.907*10-6/18.326=0.54*10-6 m2/s
（4）、混合气体的低热值
混合气体的低热值按下式计算： H
l =∑（y
i
*H
li
）/100
H
l
——混合气体的低热值；
y
i
——各单一气体容积成分（％）；
H
li
——各燃气组分的低热值。
查教材第4页的表1-2和1-3可知，CH
4、C
2
H
6
、C
3
H
8
、C
4
H
10
、CO
2、
N
2
的低位发热值（MJ/Nm3）
为35.902、64.397、93.240、122.853、0、0。
故燃气的低发热值
H
l
=（35.902*88.7+64.397*5.3+93.24*3.2+122.853*0.8）/100 =39.22 MJ/ Nm3
（5）、混合气体的临界参数
混合气体的平均临界压力为P
m.c =(y
1
P
c1
+y
2
P
c2
+…+y
n
P
cn
)/100
混合气体的平均临界温度为T
m.c =（y
1
T
c1
+y
2
T
c2
+…+y
n
T
cn
）/100
P c1、P
c2、…
P
cn
——各组分的临界压力；
T c1、T
c2、…
T
cn
——各组分的临界温度；