Число Воббе

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Число́ Воббе (англ. Wobbe index) (нижче або вище) газоподібного палива — це основний показник якості газу за його теплотою згоряння.

Загальна характеристика[ред.ред. код]

Число Воббе - відношення об'ємної (відповідно, нижчої або вищої) теплоти згорання при певних стандартних умовах, поділене на квадратний корінь відносної густини при тих же стандартних умовах вимірювань[1].

W = \frac {H} {\sqrt{d}},

де H — об'ємна теплота згорання;

d — відносна густина газу \left(d = \frac{\rho_\Gamma}{\rho_\Pi}\right).

Число Воббе — характеристика горючого газу, що визначає взаємозамінність горючих газів при спалюванні в побутових і промислових пальникових пристроях, вимірюється в мегаджоулях на кубічний метр (МДж/м3).

Для газів газових і газоконденсатних родовищ знаходиться в межах 40195-50244 кДж/м3, для газів нафтових родовищ 46057-60711 кДж/м3. Число назване на честь італійського вченого Ґольфредо Воббе (Goffredo Wobbe).

Терміни і визначення[ред.ред. код]

Вища теплота згорання[1] (англ. superior calorific value) — кількість теплоти, що може виділитися при повному згорянні в повітрі певної кількості газу таким чином, що тиск p1, при якому відбувається реакція, залишається сталим, а всі продукти згоряння набувають тієї ж температури, що і температура реагентів. При цьому всі продукти знаходяться в газоподібному стані, за винятком води, яка конденсується в рідину при t1.

У тих випадках, коли теплоту згоряння визначають на основі компонентного складу газу, вираженого в одиницях молярної частки, її позначають, як \overline{H}_s (t_1, p_1); коли склад виражений в одиницях масової частки, теплоту згоряння позначають як \widehat{H}_s (t_1, p_1). У тих випадках, коли теплоту згоряння визначають на основі компонентного складу газу, вираженого в одиницях об'ємної частки, її позначають як \widetilde{H}_s [(t_1, p_1), V(t_2, p_2)], де t2 і p2 - (виміряні) стандартні умови для об’єму газу

Нижча теплота згорання[1] (англ. inferior calorific value) — кількість теплоти, що може виділитися при повному згорянні в повітрі певної кількості газу таким чином, що тиск p1, при якому відбувається реакція, залишається сталим, а всі продукти згоряння набувають тієї ж температури, що і температура реагентів. При цьому всі продукти знаходяться в газоподібному стані. Розраховане на основі одиниць молярної частки, масової частки і об'ємної частки компонентів значення нижчої теплоти згорання позначають, відповідно, як \overline{H}_l (t_1, p_1), \widehat{H}_l (t_1, p_1), і \widetilde{H}_l [(t_1, p_1), V(t_2, p_2)].

Відносна густина[1] (англ. relative density) — густина газу, поділена на густину сухого повітря стандартного складу при однакових заданих значеннях тиску і температури. Термін «ідеальна відносна густина» застосовують в тих випадках, коли як газ, так і повітря вважаються середовищами, які підпорядковуються закону ідеального газу , термін «реальна відносна густина» застосовують в тих випадках, коли як газ, так і повітря вважаються реальними середовищами.

Класифікація природного газу[ред.ред. код]

В більшості європейських країн основною якісною характеристикою газу є число Воббе, яке є функцією калорійності і відносної густини природного газу. Згідно із чинним стандартом ISO 3686:1998 [2] природні гази розділені за числом Воббе на дві групи (два сорти): Н–газ та L–газ. Для Н–газу межі числа Воббе становлять 48,36...57,87 МДж/м3 , а для L–газу — 41,28 ... 47,38 МДж/м3. Своєю чергою, вказані групи поділяються на підгрупи, залежно від яких встановлюється ціна на газ для побутових споживачів. Наприклад, в Німеччині природний газ групи Н поділяють на підгрупи E та ES, а газ групи L — на підгрупи ЕІ та LL, у Франції таких підгруп є вісім — Е1...Е4 та L1...L4.[3]

Число Воббе поширених паливних газів[4][ред.ред. код]

Паливний газ Вище число
ккал/м3 за
нормальних умов
Нижче число
ккал/м3за
нормальних умов
Вище число
МДж/м3 за
нормальних умов
Нижче число
МДж/м3 за
нормальних умов
Водень 11,528 9,715 48,23 40,65
Метан 12,735 11,452 53,28 47,91
Етан 16,298 14,931 68,19 62,47
Етилен 15,253 14,344 63,82 60,01
Природний газ 12,837 11,597 53,71 48,52
Пропан 19,376 17,817 81,07 74,54
Пропілен 18,413 17,180 77,04 71,88
Бутан (сполука) 22,066 20,336 92,32 85,08
Ізобутан 21,980 20,247 91,96 84,71
Бутени 21,142 19,728 88,46 82,54
Зріджений нафтовий газ 20,755 19,106 86,84 79,94
Ацетилен 14,655 14,141 61,32 59,16
Монооксид вуглецю 3,060 3,060 12,80 12,80
Примітка: 1 джоуль = 2.3901×10−4 ккал.

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

  1. а б в г ДСТУ ISO 6976:2009 Природний газ. Обчислення теплоти згоряння, густини, відносної густини і числа Воббе на основі компонентного складу (ISO 6976:1995/Cor.2:1997, Cor.3:1999, IDT)
  2. ISO 13686:1998 Natural gas – Quality designation:. – [Введений 01.01.83]. – Женева: Міжнародна організація зі стандартизації, 1983. – 49 с.
  3. А. В. Мотало, В. П. Мотало, О. С. Сендега Дослідження залежності теплотворної здатності природного газу від його фізико-хімічних властивостей Вісник Національного університету «Львівська політехніка»// Автоматика, вимірювання та керування 2010, №665, С.58
  4. Wobbe Index and Fuel Gases

Посилання[ред.ред. код]