logo1

logoT

 

В чем измеряется газ на заправках


Свойства СУГ и единицы измерения

 ПропанБутан
Химическое название C3H8 C4h20
Плотность жидкой фазы при 20°C, кг\литр 0,498 0,578
Плотность сжиженного газа при 15°C  кг\м3 2,019 2,590
Специфический объём газа (воздух = 1) 1,562 2,091
Момент кипения,  °C - 42,1 - 0,5
Oбъём газа, который испарится из 1 кг жидкой фазы, м3:при температуре 0°C и при давлении 101,325 кРа

при температуре 20°C и при давлении 101,325 кРа

0,496

0,553

0,368

0,395

Теплотворная способность/ жидкая фаза, МДж\кгТеплотворная способность/ газ, МДж\м3 46,3497,19 47,20118,23
Октановое число 112 93

Для заправки резервуаров применяются различные смеси углеводородов в разное время года.

Соотношение в смеси пропана к бутану различное в зимнее и летнее время:

- зимний вариант топлива – 70/30;                Средняя плотность зимнего СУГ ,  - 2,14 кг/м3Источник:http://www.gosthelp.ru/text/RD15339408101Metodikauche.html

- летний вариант топлива – 50/50, 60/40       Средняя плотность зимнего СУГ,  - 2,2 - 2,25 кг/м3

Правила для расчётов с населением

Плотность газовой фазы при нормальных условиях, 2,019 кг/м3Плотность жидкой фазы при нормальных условиях, 510 кг/м3

Таким образом получается что из единицы объема жидкого газа получается в 252,6 раз больше газообразного газа.

Вес сжиженного газа (Расчётная таблица):

Соотношение объёма и весаСоотношение объёма и веса1 килограмм1 литр1 м. куб.
Сжиженный кг. 1 0.53 2.1
Сжиженный литр. 1.9 1 3.99
Газообразный м.3 0.48 0.25 1

Единицы измерения параметров газа

11 мая 2016 г.

Измерение давления газа. Величину избыточного давления газа измеряют манометрами, а для получения абсолютного давления необходимо к избыточному давлению прибавить атмосферное давление.

В системе СИ единица измерения давления - паскаль (Па), которая обозначает давление, вызываемое силой 1 ньютон (Н), равномерно распределенной по нормальной к ней поверхности площадью 1 м2. Соотношения между единицами измерения давления приведены в таблице ниже.

Соотношение между единицами давления газа

Обозначение

единиц

Па

дин/

см2

кгс/м2

кгс/см2

(ат)

бар

мм вод. ст.

мм рт. ст.

1 паскаль(Па)

1

10

0,102

102*10-6

10-5

0,102

7,5*10-3

1 дин/см2

0,1

1

10,2*10-3

1,02*10-6

10-6

10,2*10-3

750*10-6

1 кгс/м2

9,81

98,1

1

10-4

98,1*10-6

1

73,56*10-3

1 кгс/см2 (ат)

98,1*103

98*103

104

1

0,981

104

735,6

1 бар

105

106

10,2*103

1,02

1

10,2*103

750

1 мм вод. ст.

9,81

98,1

1

10-4

98,1*10-6

1

73,56*10-3

1 мм рт. ст.

133,3

1333

13,6

1,36*10-3

1,333*10-3

13,6

1

Измерение температуры. При нагревании тела расширяются и увеличиваются в объеме. Больше всего расширяются газообразные тела, меньше - твердые. Например, газопровод длиной 100 м при нагревании до 100 °С увеличит свою длину только на 12 см; 100 л воды при нагревании до 100 “С увеличат свой объем на 4 л. При нагревании газа от 0 до 273 °С его объем увеличивается в два раза.

Температуру газа измеряют жидкостными термометрами, шкала которых имеет две постоянные точки: таяния льда (0 °С) и кипения воды (100 °С). Наиболее точны и просты в обращении ртутные термометры. Применяют также и шкалу Кельвина, в которой точка 0 соответствует абсолютному нулю, то есть такой степени охлаждения тела, при которой прекращается всякое движение молекул любого вещества. Абсолютный нуль, принимаемый за начало отсчета температур в системе СИ, в технической системе равен 273,16 °С. Таким образом, показания абсолютной шкалы больше на 273,2 °С.

Пример. Если продукты сгорания газа имеют температуру по Цельсию 200 °С, то по абсолютной шкале Кельвина та же температура равна 200 + 273,16 = 473,16 К.

Измерение количества теплоты. В качестве основной единицы измерения количества теплоты ранее принималась калория (кал) - это количество теплоты, которое необходимо сообщить 1 г дистиллированной воды для повышения ее температуры с 19,5 до 20,5 °С при давлении 101,325 кПа.

В теплотехнике применяется укрупненная единица измерения - килокалория (ккал), равная 1000 кал. Килокалория - это количество теплоты, которое необходимо сообщить 1 кг дистиллированной воды для повышения ее температуры на 1 °С.

В системе единиц СИ теплота выражается универсальной единицей - джоулем (Дж). Джоуль - это работа, которую совершает сила в 1 Н на пути в 1 м. Можно применить и более крупную и удобную единицу (килоджоуль, кДж), равную 1000 Дж, 1 Дж = 0,239 кал.

Количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании 1 м3 газа, называется удельной теплотой сгорания газового топлива. Теплоту сгорания газа измеряют в ккал/м3 при температуре 20 °С и давлении 760 мм рт. ст. Различают низшую теплоту сгорания QH и высшую QB.

Высшую и низшую теплоту сгорания природного газа подсчитывают по следующим формулам:

QB = 95СН4 + 167C2H6 + 237C3H8 + 307C4h20

QH = 85,5Ch5 + 152C2H6 + 218C3H8 + 284С4Н10 ,

где Ch5, C2H6, С3Н8, C4h20 - содержание в природном газе метана, этана, пропана и бутана в процентах по объему. Цифровые значения обозначают низшие и высшие теплоты сгорания метана, этана и т. д., пересчитанные на 1 % горючего компонента.

Перевод физических единиц количества теплоты в систему СИ приведен в таблице ниже.

Перевод количества теплоты, выраженной в калориях, на джоули

Кало

рии,

кал

Калории, кал

0

1          2        3

4          5        6         7

8        9

Джоули, Дж

0

0

4,2

8,4

12,6

16,7

20,9

25,1

29,3

33,5

37,7

10

41,9

46,1

50,2

54,4

58,6

62,8

67

71,2

75,4

79,5

20

83,7

87,9

92,1

96,3

100,5

104,7

108,9

113

117,2

121,4

30

125,6

129,8

134

138,1

142,4

146,6

150,7

154,9

159,1

163,3

40

167,5

171,7

175,8

180

184,2

188,4

192,6

196,8

201

205,9

50

209,3

213,5

217,7

221,9

226,1

230,3

234,5

238,7

242,8

247

60

251,2

255,4

259,6

263,3

268

272,1

276,3

280,5

284,7

288,9

70

293,1

297,3

301,4

305,6

308,9

314

318,2

322,4

326,6

330,8

80

334,9

339,1

343,3

347,5

351,7

355,9

360,1

364,3

368,4

372,6

90

376,8

361

385,3

389,4

393,6

397,7

401,9

406,1

410,3

414,5

Примечания:

  1. 6055 кал = 6000 кал + 55 кал = 251,2-100 Дж + 230,3 Дж = 25350,3 Дж.
  2. Чтобы перевести величину количества теплоты, выраженную ккал, в Дж, надо приведенную в таблице величину умножить на 1000.

Для удобства сравнения различных видов топлива введено понятие условного топлива, теплоту сгорания которого принимают равной 7000 ккал/кг, или 29288 кДж/кг.

Чтобы привести любое топливо к условному, необходимо значение его низшей теплоты сгорания разделить на эту величину. Величина, показывающая, во сколько раз теплота сгорания данного топлива больше теплоты сгорания условного топлива, называется тепловым эквивалентом.

Для метана тепловой эквивалент

Ккал = QH/7000 = 8558/7000 = 1,22,

где QH - низшая теплота сгорания метана, ккал/м3; 7000 - теплота сгорания условного топлива. 1 м3 метана эквивалентен 1,22 кг условного топлива.

Измерение объема и плотности газов. Объем газа измеряют в кубических метрах (м3). В связи с тем, что объем газов значительно изменяется при нагревании, охлаждении и сжатии, для сравнения объемных количеств газа их приводят к нормальным и стандартным условиям.

Нормальными условиями принято считать температуру 0 °С (273,2 К) и давление 101,325 кПа. На практике за единицу измерения количества газа принимают 1 м3 газа, взятого при давлении 101,325 кПа, температуре 20 °С и нулевой влажности. Эти условия принято считать стандартными. Для пересчета параметров, характеризующих состояние газа, на нормальные или стандартные условия можно использовать следующие формулы:

  • приведение газа к нормальным условиям

  • приведение газа к стандартным условиям

где V0 — объем газа при нормальных условиях; Vt - объем газа при заданном давлении и температуре t, °С; Рt — давление газа в момент измерения объема газа при температуре 1, °С; Р0 - нормальное давление газа (101,325 кПа); 273,2 - нормальная температура, К; V20 - объем газа при стандартных условиях, то есть при t = 273,2 + 20 = = 293,2 К и давлении Р0.

Масса газа в единице объема называется плотностью. Применительно к газам плотность имеет размерность кг/м3 и определяется обычно при температуре 0 °С и давлении 101,325 кПа.

Чтобы показать, насколько 1 м3 данного газа легче или тяжелее 1 м3 воздуха, определяют относительную плотность. Для этого необходимо плотность газа разделить на плотность воздуха при нормальных условиях.

Метан как газ и моторное топливо для автомобилей

Метан (компримированный природный газ, КПГ, сompressed natural gas, CNG) – горючий газ, который является основным компонентом природного газа. Газ метан практически не оставляет вредных продуктов сгорания. Метан используется для газообеспечения населенных пунктов, но нас интересует его другое назначение, а именно – в качестве моторного топлива для автомобилей.

К сожалению плотность природного метана в тысячу раз ниже плотности бензина. Поэтому, если заправлять автомобиль метаном при атмосферном давлении, то для равного с бензином количества топлива понадобится бак в 1000 раз больше. Чтобы не возить огромный прицеп с топливом, необходимо увеличить плотность газа. Это можно достичь сжатием метана до 20-25 МПа (200-250 атмосфер). Для хранения газа в таком состоянии используются специальные баллоны, которые устанавливаются на автомобилях.

Заправки метана в России пока еще не совсем хорошо развиты, но развиваются довольно быстрыми темпами. Сеть АГНКС состоит уже более чем из 300 метановых заправок. Так что установка газа метана на автомобили сейчас не происходит массово из-за 3х факторов: 1) Сеть метановых заправок еще недостаточно развита. 2) Газовое оборудование для метана довольно-таки дорогое, в основном из-за баллонов, которые должны выдерживать давление 200 атмосфер.

3) Метановые баллоны несколько уменьшают грузоподъемность автомобиля, поэтому метановое ГБО чаще устанавливается на грузовые автомобили, такие как ЗИЛ, ГАЗон, ГАЗель.

Источники получения метана Основной компонент природных (77-99 %), попутных нефтяных (31-90 %), рудничного и болотного газов (отсюда другие названия метана – болотный, или рудничный газ). Получается также при коксовании каменного угля, гидрировании угля.

Химические свойства метана Метан горит бесцветным пламенем. С воздухом образует взрывоопасные смеси. Газ метан вступает с галогенами в реакции замещения (например, Ch5 + ЗС12 = СНС13+ ЗНС1).

Соединения включения Метан образут соединения включения – газовые гидраты, широко распространенные в природе.

Применение метана Сырьё для получения многих ценных продуктов химической промышленности – формальдегида, ацетилена, сероуглерода, хлороформа, синильной кислоты, сажи. Для получения водяного газа (Ch5 + Н2О = СО + ЗН2), Метан применяется как моторное топливо.

Показатели Значение
Температура кипения метана -164,5°С
Температура плавления метана -182,5°С
Плотность метана по отношению к воздуху 0,554 (20°С)
Теплота сгорания 50,08 МДж/кг (11954 ккал/кг)
Цвет метана отсутствует
Запах метана отсутствует
Содержание в природных газах 77-99%
Содержание в попутных нефтяных газах 31-90%
Содержание в рудничных газах 34-40%
Образование при термической переработке нефти и нефтепродуктов 10-57%
Образование при коксовании и гидрировании каменного угля 24-34%
Температура воспламенения метана 650-750°С
Скорость взрывного горения метана 500-700 м/сек
Давление газа при взрыве в замкнутом объёме

1 Мн/м2

Определение количества СПГ (м3) в одном баллоне объемом 50 л

Давление газа в баллоне,

кгс/см2

Температура окружающей среды, °C

– 30

– 20

– 10

0

+ 10

+ 20

+ 30

+ 40

10

0,55

0,55

0,54

0,53

0,53

0,53

0,52

0,52

20

1,15

1,12

1,16

1,10

1,09

1,07

1,06

1,04

30

1,79

1,70

1,70

1,69

1,65

1,63

1,61

1,57

40

2.41

2,33

2,30

2,27

2,22

2,17

2,15

2,13

50

3,2

3,05

2,98

2,94

2,84

2,81

2,75

2,72

60

4,05

3,76

3,66

3,57

3,53

3,45

3,41

3,27

70

5,00

4,61

4,43

4,32

4,17

4,07

4,02

3,89

80

6,45

5,71

5,33

5,20

4,88

4,76

4,65

4,55

90

7,63

6,72

6,25

5,92

5,63

5,49

5,29

5,17

100

8,77

7,69

7,24

6,76

6,49

6,25

5,95

5,81

110

9,82

8,59

7,97

7,53

7,24

6,96

6,63

6,47

120

10,91

9,38

8,95

8,45

8,00

7,79

7,32

7,14

130

12,04

10,16

9,85

9,29

8,78

8,33

8,02

7,83

140

12,8

11,11

10,77

10,14

9,59

9,09

8,75

8,54

150

13,16

11,90

11,36

10,87

10,27

9,74

9,38

9,15

160

13,79

12,50

12,12

11,43

11,11

10,39

10,13

9,76

170

13,93

13,28

12,69

11,81

11,49

10,90

10,63

10,37

180

14.29

13,64

13,24

12,50

12,00

11,54

11,25

10,98

190

14,62

14,18

13,57

12,84

12,50

12,03

11,59

11,18

200

14,93

14,29

13,81

12,99

12,66

12,50

12,19

11,63

Использованы материалы из книги “Газобаллонные автомобили: Справочник / А. И. Морев, В. И. Ерохов, Б. А. Бекетов и др. – М.: Транспорт, 1992.”

Почему газовые баллоны красные?

Организацией, которая имеет исключительное право на территории России на регулирование этого вопроса, является Госгортехнадзор России. Регулирующими документами являются так называемые Правила.  Согласно этим техническим законодательным документам газовые баллоны должны быть красными. К слову, красный цвет- любимый только на территории стран СНГ (бывшего СССР, нормы которого, кстати и были в своё время взяты за основу).

Чем отличаются метановые баллоны от пропановых?

 Основное отличие метановых баллонов от пропановых в том, что у метановых баллонов нет сварных швов. Нагрузки, которым подвергается метановый баллон, исключают наличие сварки. Пропановый баллон- это труба соответствующего диаметра, к которой с обеих сторон приварены сферические днища.

В чём измеряется объём баллонов и объём газа в баллонах?

 Заметьте - это не одно и то же. Объём самих баллонов измеряется в литрах - без разницы пропановый он или метановый. А вот газ в баллонах измеряется либо в литрах (пропан), либо в метрах кубических или как говорят в народе- кубах (метан). Объясняется это просто.  Пропан заправляется в машины в жидкой фазе, т.е. в виде водички. А метан-это своего рода пар, так как задувают его в машины в парообразной фазе. И измеряют его в количестве надутого пара в баллон. Соответственно, отталкиваются от количества газа, заполняющего внутренний объём баллона.

Имеет ли баллон какие либо документы?

 Любой газовый баллон содержит так называемый паспорт баллона. Для пропана- это приваренная непосредственно на баллон табличка. Информация, которая содержится в паспорте, регулируется законодательно. В России этим занимается Госгортехнадзора России.  Из паспорта Вы можете узнать размеры и вес баллона, страну- и завод- производитель, дату производства, дату следующей поверки, срок службы баллона, индивидуальный номер баллона, каким нормативным требованиям он соответствует и другую информацию. Для пропановых баллонов объёмом свыше 100 литров кроме паспорта непосредственно на баллоне требуется ещё и бумажный документ (паспорт).

Какие виды баллонов существуют?

Существует два вида баллонов. Это циллиндрические баллоны (в виде сардельки) объёмом от 35 до 230 литров и тороидальные баллоны (в виде бублика) объёмом 42 до 95 литров.


Смотрите также

     ico 3M  ico armolan  ico suntek  ico llumar ico nexfil ico suncontrol jj rrmt aswf