燃气基本性质计算公式
燃气基本性质计算公式
计算公式※公式分类→ 燃气基本性质|·华白数计算来源：《燃气燃烧与应用》2003-11-12公式说明：公式：参数说明：W——华白数，或称热负荷指数；H——燃气热值(KJ/Nm3)，按照各国习惯，有些取用高热值，有些取用低热值；S——燃气相对密度(设空气的S=1)。
·含有氧气的混合气体爆炸极限来源：《燃气输配》中国建筑工业出版社2003-6-30 公式说明：公式：参数说明：L T——包含有空气的混合气体的整体爆炸极限（体积%）；L nA——该混合气体的无空气基爆炸极限（体积%）；y AiR——空气在该混合气体中的容积成分（%）。
·含有惰性气体的混合气体的爆炸极限来源：《燃气输配》中国建筑工业出版社2003-6-30公式说明：公式：参数说明：L——含有惰性气体的可燃气体的爆炸极限（体积%）；L c——该燃气的可燃基（扣除了惰性气体含量后、重新调整计算出的各燃气容积成分）的爆炸极限值（体积%）；y N——含有惰性气体的燃气中，惰性气体的容积成分（%）。
·只含有可燃气体的混来源：《燃气输配》中2003-6-30合气体的爆炸极限国建筑工业出版社公式说明：公式：参数说明：L——混合气体的爆炸（下上）限（体积%）；L１、L２……L n——混合气体中各可燃气体的爆炸下（上）限（体积%）；y１、y２……y n——混合气体中各可燃气体的容积成分（%）。
·液态碳氢化合物的容积膨胀来源：《燃气输配》中国建筑工业出版社2003-6-30 公式说明：公式：参数说明：（1）、对于单一液体v１——温度为t１(℃)的液体体积；v２——温度为t２(℃)的液体体积；β——t１至t２温度范围内的容积膨胀系数平均值。
（2）、对于混合液体v’１1、v’２——温度为t１、t２时混合液体的体积；k１、k２……k n——温度为t1时混合液体各组分的容积成分；β１、β２……βn——各组分由t1至t2温度范围内容积膨胀系数平均值。
第一章 燃气的基本性质
伯努里方程
• 理想的无粘性不可压缩流
实际流体必须修止伯努里方程
能量损失主要是出于流体粘性所造成的摩擦损耗，即 水头损失hf ，表示机械能向热能的转换
水化物
• 水化物及其生成条件 • 如果碳氢化合物中的水分超过一定含量，在一定温度 压力条件下，水能与液相和气相的 Cl、C2、C3 和 C4 生 成结晶水化物CmHn*H2O。水化物在聚集状态下是白色 的结晶体或带铁锈色。依据它的生成条件，一般水化 物类似于冰或致密的雪。水化物是不稳定的结合物， 在低压或高温的条件下易分解为气体和水。 • 在湿气中形成水化物的次要条件是：含有杂质、高速、 紊流、脉动(例如由活塞式压送机引起的)，急剧转弯等 因素。
饱和蒸气压及相平衡常数
• 液态烃的饱和蒸气压，简称蒸气压，就 是在一定温度下密闭容器中的液体及其 蒸气处于动态平衡时蒸气所表示的绝对 压力。 • 蒸气压与密闭容器的大小及液量无关， 仅取决于温度。温度升高时，蒸气压增 大。
混合液体的蒸气压
• 根据道尔顿定律，混合液体的蒸气压等于各组 分蒸气分压之和。根据拉乌尔定律，在一定温 度下，当液体与蒸气处于平衡状态时，混合液 体上方各组分的蒸气分压等于此纯组分在该温 度下的蒸气压乘以其在混合液体中的分子成分。 • 综上所述，混合液体的蒸气压可由下式计算：
燃气的基本性质
混合气体及混合液体的平均分子量、平均 密度和相对密度
对于由双原子气体和甲烷组成的混合气以标准状态下 的VM可取22.4Nm3/kmol，而对于由其它碳氢化合物组 成的混合气，VM可取22 Nm3/kmol。
Pressure, Specific Volume, Density
• isothermal, isobaric, isometric(isochoric), adiabatic process • 恒温，恒压，等容，绝热过程 • Viscosity, 粘度气体的一个重要特性是它的粘度(称为动 力粘度或绝对粘度)。粘滞性阻止气体的流动；它以流 动气体内部及流动气体向容器壁的剪切应力的形式出 现。 运动粘度
1-燃气性质.
不可燃组分 二氧化碳、氧气和氮气 杂质 焦油,萘,水蒸气,灰尘,氨,硫化氢
标准状态
273.15K、101325Pa，Nm3
1.体积分数 在相同温度、压力下，燃气中各单一组分的体积占燃气总体 积的比值
γi Vi V
2.质量分数 在相同温度、压力下，燃气中各单一组分的质量占燃气总质 量的比值
烃类混合气体的露点
与组分、混合比和总压力有关 气液平衡状态时，多种碳氢化合物的混合物中，各组分在 气相或液相中的摩尔分数之和都等于1，满足相平衡条件
y k x x
i i i
i
1
碳氢化合物露点的确定
条件是：气相摩尔分数yi 确定给定压力p下的露点 计算步骤
三.燃气密度和相对密度
燃气密度
单位体积燃气具有的质量，Kg/m3
m ρ V
yiρi
i 1
n
1 n gi i 1 ρ i
相对密度
燃气平均密度与相同状态下的空气平均密度之比值
s ρ0 1.2931
1.2931,标准状态下的空气平均密度
常见燃气的密度和相对密度
燃气 天然气 焦炉煤气 液化石油气
燃气气源
天然气
人工燃气 液化石油气 生物气
第一章 燃气性质与分类
第一节 燃气物理性质
一. 燃气组成及其表示方法
指可以作为燃料的气体。城镇燃气是指符合一定质量要求，供 给居民生活、商业和工业企业生产作燃料用的公用性质的燃气。 混合气体
可燃组分
低级烃（甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、丙烯、丁烯）、氢气、 一氧化碳
天然气体积计算公式
天然气体积计算公式天然气是一种重要的能源资源，广泛应用于工业、民用和交通等领域。
在天然气的生产、输送和储存过程中，准确计算天然气的体积是十分重要的。
本文将介绍天然气体积计算的公式及其相关知识。
一、天然气体积的计算公式天然气的体积计算公式是根据理想气体状态方程得出的。
理想气体状态方程是描述气体状态的重要定律之一，由法国物理学家盖·吕萨克和爱德华·克拉普龙于18世纪末提出。
该方程可以表示为：PV = nRT其中，P表示气体的压力，V表示气体的体积，n表示气体的物质的量，R为气体常数，T表示气体的绝对温度。
在天然气的体积计算中，一般采用洛伦兹公式对天然气进行修正，该公式可以表示为：Z = 1 + B × P + C × P^2 + D × P^3其中，Z为修正系数，B、C、D为修正系数的常数，P为天然气的压力。
通过以上两个公式，可以计算出天然气的实际体积。
二、天然气体积计算的影响因素天然气体积的计算不仅仅依赖于上述的公式，还受到以下几个因素的影响：1. 压力：天然气的压力是影响天然气体积的重要因素。
随着压力的增加，天然气的体积会减小；反之，压力的减小会导致天然气的体积增大。
2. 温度：温度也是影响天然气体积的重要因素。
根据理想气体状态方程可知，温度的升高会导致天然气的体积增大，而温度的降低会导致天然气的体积减小。
3. 含气量：天然气的含气量是指单位体积内所含的天然气质量。
含气量的增加会导致天然气的体积增大，反之则会导致天然气的体积减小。
4. 组分：天然气是由多种气体组分组成的混合物，不同组分的气体在不同压力、温度下的体积变化也不同，因此组分的变化也会影响天然气的体积。
5. 地质条件：天然气储层的地质条件也会对天然气体积的计算产生影响。
例如，储层的渗透率、孔隙度等参数会影响天然气的储存和流动，从而影响天然气的体积。
三、天然气体积计算的应用天然气体积计算在天然气工业中有着广泛的应用。
天然气基本物理量计算公式
天然气基本物理量计算公式天然气是一种重要的能源资源，其基本物理量的计算是天然气开发和利用过程中的重要环节。
天然气的基本物理量包括压力、温度、体积、质量等，针对不同的物理量，有相应的计算公式。
本文将分别介绍天然气压力、温度、体积和质量的计算公式及其应用。
一、天然气压力的计算公式。
天然气的压力是指天然气分子对容器壁的撞击力，通常用帕斯卡（Pa）或千帕（kPa）来表示。
天然气压力的计算公式为：P = nRT/V。
其中，P表示天然气的压力，n表示天然气的摩尔数，R为气体常数，T表示天然气的绝对温度，V表示天然气的体积。
在实际应用中，可以根据天然气的摩尔数、温度和体积来计算天然气的压力，从而为天然气的输送和储存提供参考数据。
二、天然气温度的计算公式。
天然气的温度是指天然气分子的平均动能，通常用摄氏度（℃）或开尔文（K）来表示。
天然气温度的计算公式为：T = PV/nR。
其中，T表示天然气的温度，P表示天然气的压力，V表示天然气的体积，n表示天然气的摩尔数，R为气体常数。
通过这个计算公式，可以根据天然气的压力、体积和摩尔数来计算天然气的温度，为天然气的加工和利用提供重要参数。
三、天然气体积的计算公式。
天然气的体积是指天然气所占据的空间大小，通常用立方米（m³）或升（L）来表示。
天然气体积的计算公式为：V = nRT/P。
其中，V表示天然气的体积，n表示天然气的摩尔数，R为气体常数，T表示天然气的绝对温度，P表示天然气的压力。
通过这个计算公式，可以根据天然气的摩尔数、温度和压力来计算天然气的体积，为天然气的储存和运输提供重要数据。
四、天然气质量的计算公式。
天然气的质量是指天然气中所含的化学元素的质量总和，通常用千克（kg）或吨（t）来表示。
天然气质量的计算公式为：m = nM。
其中，m表示天然气的质量，n表示天然气的摩尔数，M表示天然气的摩尔质量。
通过这个计算公式，可以根据天然气的摩尔数和摩尔质量来计算天然气的质量，为天然气的生产和利用提供重要数据。
燃气分类与性质
燃气分类（按气源分类）
天然气
凝析气田气：凝析气田天然气由井口流出后，经减压、降温分 离为气、液两相。气相经净化后成为商品天然气。液相凝析 液主要是凝析油（可能还有部分凝析出的水分）。凝析气田 天然气成分，除含有甲烷、乙烷外、还含有一定数量的丙烷、 丁烷及戊烷等一些轻油馏分。甲烷含量在70%以上，乙、丙、 丁烷含量8%以上，戊烷和戊烷以上约占2-5%以上，所以热 值更高。 矿井气：主要组分是甲烷，其含量随开采方式而变，含氮量 较高，热值较低。 天然气可以压缩或液化，以便于储存和用车辆、船舶运输 远途运输。
燃气分类（按气源分类）
液化石油气 液化石油气是开采和炼制石油过程中，作为 副产品而获得的一种碳氢化合物。主要组分卫 丙烷、丙烯和丁烷、丁烯。常温、常压下呈气 态，热值在92-121MJ/Nm³；液态热值在4546MJ/kg。
燃气分类（按气源分类）
生物气
有机物质在隔绝空气及适宜的温度、含水率和酸 碱度条件下，受发酵微生物作用而生成的气体。总 成为生物气，也成沼气。主要成分是甲烷含量在 55-65%、二氧化碳含量在%，还含有少量的清、 硫化氢和氨等，热值约为20-25MJ/Nm³。
燃气的性质
6.比容：
单位质量的燃气所具有的容积 单位是：m3 /kg或Nm3/kg 其计算公式：γ =V/M 平均密度与比容的关系为：ρ ×γ =1 即二者互为倒数 7.沸点和露点 沸点是指一定压力下液体沸腾气化时的温度。 露点是指在一定压力下，气体冷却出现液体时的温度。 气态碳氢化合物在某一蒸气压时的露点就是在同一压力下 的沸点；燃气露点与其组成与压力有关，压力增大，露点升 高。
燃气的性质
4.平均密度： 单位体积的燃气所具有的质量 单位是：kg/m3或kg/Nm3 其计算公式：ρ =m/V 标准状态下，燃气的平均密度可用各组分的密度与其体 积分率的乘积求得 ρ = ∑ρ i×vi 5.相对密度（比重）： 燃气的平均密度与同状态下同体积的空气平均密度之比 。 是一个无单位的量 ，空气标准状态下的平均密度是： 1.293kg/m3 其计算公式：s= ρ 0/1.293
燃气基本性质计算公式
计算公式※公式分类→ 燃气基本性质|·华白数计算来源：《燃气燃烧与应用》2003-11-12公式说明：公式：参数说明：W——华白数，或称热负荷指数；H——燃气热值(KJ/Nm3)，按照各国习惯，有些取用高热值，有些取用低热值；S——燃气相对密度(设空气的S=1)。
·含有氧气的混合气体爆炸极限来源：《燃气输配》中国建筑工业出版社2003-6-30 公式说明：公式：参数说明：L T——包含有空气的混合气体的整体爆炸极限（体积%）；L nA——该混合气体的无空气基爆炸极限（体积%）；y AiR——空气在该混合气体中的容积成分（%）。
·含有惰性气体的混合气体的爆炸极限来源：《燃气输配》中国建筑工业出版社2003-6-30公式说明：公式：参数说明：L——含有惰性气体的可燃气体的爆炸极限（体积%）；L c——该燃气的可燃基（扣除了惰性气体含量后、重新调整计算出的各燃气容积成分）的爆炸极限值（体积%）；y N——含有惰性气体的燃气中，惰性气体的容积成分（%）。
·只含有可燃气体的混来源：《燃气输配》中2003-6-30合气体的爆炸极限国建筑工业出版社公式说明：公式：参数说明：L——混合气体的爆炸（下上）限（体积%）；L１、L２……L n——混合气体中各可燃气体的爆炸下（上）限（体积%）；y１、y２……y n——混合气体中各可燃气体的容积成分（%）。
·液态碳氢化合物的容积膨胀来源：《燃气输配》中国建筑工业出版社2003-6-30公式说明：公式：参数说明：（1）、对于单一液体v１——温度为t１(℃)的液体体积；v２——温度为t２(℃)的液体体积；β——t１至t２温度范围内的容积膨胀系数平均值。
（2）、对于混合液体v’１1、v’２——温度为t１、t２时混合液体的体积；k１、k２……k n——温度为t1时混合液体各组分的容积成分；β１、β２……βn——各组分由t1至t2温度范围内容积膨胀系数平均值。
1.燃气气源性质计算
2气源性质计算2.1燃气选择的基本要求根据国家相关标准规定，燃气用作城市气源时，其高发热值应大于31.40MJ∕Nm3,另外对于发热量和组分，其波动还必须符合气源互换时的要求。
2.2气源成分及组成某些低短短的♦本性质［273.15K. lO1325Pa）» 12英普气体的M本性质［273∙15K∙ 1O1325P B）表13以下举例计算：气源具体组分及各组分性质如下表：表2.1气源的燃气成分及其各成分基本性质表2.3燃气基本性质的计算2.3.1燃气的平均相对分子量M r=∑y i M ri=(96.226× 16.043÷ 1.77×30.07+0.322×44.097+0.062×58.124+0.075×72.151 +0.105×31.9988+0.473×44.0098+0.967×28.0134)∕100= 16.7146上式中M r：气源气的平均相对分子量；X：气源气中各种成分的体积分数M,：气源气中各种组分的相对分子质量。
2.3.2燃气的平均密度和相对密度(1)燃气的平均密度：p=∑y i p i=(96.226×0.7174÷ 1.77× 1.3553+0.322×2.0102+0.062×2.7030+0.075×3.4537 +0.105× 1.4291+0.473×1.9771 +0.967× 1.2506)/100=0.7480kg∕Nm3气源气中各个成分的体积分数; 气源气各种成分的相对分子质量。
利用上述计算公式可计算燃气的各种成分对应的质量分数如下:上式中p ：气源气的平均密度,kg/m 3; ）『 气源气中各种组分的体积分数;p i ∙.在标准状态下气源气中各成分的密度，kg∕m 3o(2) 上式中燃气的相对密度：P 0.7480二 ------------ = -------------------- =U.J /OJ1.2931.293S ：气源气相对于空气的相对密度； 1.293：空气在标准状况下的密度，kg∕m 3o2.3.3燃气的动力粘度和运动粘度（1）动力黏度〃在计算动力粘度时需要用体积分数，所以需要先将各组分的体积分数换算为对应的质量分数。
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探公式分类宀燃气基本性质|
来源：《燃气燃烧与应
-华白数计算中
用》
公式说明：
公式:
参数说明：W——华白数，或称热负荷指数；
H――燃气热值（KJ/Nm3）,按照各国习惯，有些取用高热值，有些取用低ห้องสมุดไป่ตู้值;
S――燃气相对密度（设空气的S=1）o
含有氧气的混合气体 爆炸极限
来源：《燃气输配》 中
国建筑工业岀版社
也、便……旳一一各组分由t1至t2温度范围内容积膨胀系数平均值。
—温度为t1、t2时
液化石油气的气相和
液相组成之间的换算
公式说明：
来源：《燃气输配》 中
国建筑工业岀版社
2003-6-30
公式:
2003-6-30
公式说明:
公式:
参数说明：lt――包含有空气的混合气体的整体爆炸极限（体积%）；
LnA――该混合气体的无空气基爆炸极限（体积%）；
yAiR空气在该混合气体中的容积成分（％）。
含有惰性气体的混合来源：《燃气输配》 中
气体的爆炸极限国建筑工业岀版社
公式说明:
公式：
参数说明：L——含有惰性气体的可燃气体的爆炸极限（体积%）;
液态碳氢化合物的容来源：《燃气输配》 中
积膨胀国建筑工业岀版社
公式说明:
参数说明：(1)、对于单一液体v1温度为11(°C)的液体体积；
V2温度为t2(C)的液体体积；
B――1至t2温度范围内的容积膨胀系数平均值。(2)、对于混合液体v'11、v‘2
混合液体的体积；
k1、k2……kn――温度为t1时混合液体各组分的容积成分；
Lc――该燃气的可燃基（扣除了惰性气体含量后、重新调整计算岀的各燃气容积成分）的爆炸极限值（体
积%）;
yN——含有惰性气体的燃气中，惰性气体的容积成分（%）。
公式说明:
公式:
参数说明：L――混合气体的爆炸（下上）限（体积%）;
L1、L2……Ln——混合气体中各可燃气体的爆炸下（上）限（体积%）;
屮、y……y n——混合气体中各可燃气体的容积成分（%）