число воббе природного газа что это такое
Число Воббе
Число Воббе газообразного топлива (низшее или высшее) — это отношение объемной (соответственно, низшей или высшей) теплоты сгорания к корню квадратному из относительной плотности газообразного топлива (то есть из отношения его плотности к плотности воздуха при стандартных условиях) [1] :
[ МДж/м 3 ]
Примечания
Полезное
Смотреть что такое «Число Воббе» в других словарях:
число Воббе — W (низшее число Воббе WI и высшее число Воббе Wu) Коэффициент, определяемый по следующей формуле (при одинаковых исходных условиях): где Нgas теплотворная способность газа, МДж/м3; ρair плотность воздуха, кг/м3; ρgas плотность газа, кг/м3 … Справочник технического переводчика
число Воббе — 3.12 число Воббе: Отношение теплоты сгорания газа к квадратному корню из его относительной плотности. Число Воббе называется высшим WBили низшим WHв зависимости от используемой теплоты сгорания газа. Источник: ГОСТ Р 51847 2001: Аппараты водонаг … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
число Воббе — показатель, представляющий собой отношение теплоты сгорания газа к квадратному корню относительной плотности при стандартных условиях. Характеризует постоянство теплового потока, получаемого при сжигании газа. Число Воббе называют высшим (WOB) и… … Строительный словарь
число Воббе W, МДж/м 3 — 3.1.9 число Воббе W, МДж/м3: Отношение теплоты сгорания газа к корню квадратному из его относительной плотности. Примечание Число Воббе называется высшим Ws или низшим Wi в зависимости от используемой при расчете теплоты сгорания газа. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
число Воббе W (низшее число Воббе WI и высшее число Воббе Wu) — 2.1.27 число Воббе W (низшее число Воббе WI и высшее число Воббе Wu): Коэффициент, определяемый по следующей формуле (при одинаковых исходных условиях): где Hgas теплотворная способность газа, МДж/м3; rair плотность воздуха, кг/м3, rgas плотность … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
число Воббе W, МДж/м 3 или МДж/кг — 3.5.3 число Воббе W, МДж/м3 или МДж/кг: Отношение теплотворной способности газа к корню квадратному его относительной плотности при одних и тех же эталонных условиях. Примечание Число Воббе называется высшим Ws или низшим Wi в зависимости от… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Число Воббе газообразного топлива, низшее — Низшее число Воббе газообразного топлива Отношение объемной низшей теплоты сгорания к корню квадратному из относительной плотности газообразного топлива Смотреть все термины ГОСТ 17356 89. ГОРЕЛКИ НА ГАЗООБРАЗНОМ И ЖИДКОМ ТОПЛИВАХ. ТЕРМИНЫ И… … Словарь ГОСТированной лексики
низшее число Воббе газообразного топлива — Отношение объемной низшей теплоты сгорания к корню квадратному из относительной плотности газообразного топлива. [ГОСТ 17356 89] Тематики горелки … Справочник технического переводчика
Низшее число Воббе газообразного топлива — 4. Низшее число Воббе газообразного топлива Отношение объемной низшей теплоты сгорания к корню квадратному из относительной плотности газообразного топлива Источник: ГОСТ 17356 89: Горелки газовые, жидкотопливные и комбинированные. Термины и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
число — Прие моч ное Источник: ГОСТ 111 90: Стекло листовое. Технические условия оригинал документа Смотри также родственные термины: 109. Число бетатронных колебаний … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Взаимозаменяемость газов. Число Воббе.
Если произвести анализ значений теплоты сгорания различных веществ, главным образом углеводородного ряда, для указанных выше веществ, отнесенная к единице массы, является примерно величиной постоянной. Это обстоятельство объясняется тем, что с увеличением молекулярной массы углеводородов растет не только количество молекул углерода и водорода, участвующих в процессе окисления, но и увеличивается также и плотность углеводородов. Исходя из этих соображений, мы можем с достаточной степенью точности утверждать, даже не зная точно состава углеводородов, входящих в горючий газ, что значение низшей теплоты сгорания будет находиться в интервале 46…50 МДж/кг, а высшей в интервале50…55 МДж/кг. Указанное выше значение в полной мере относится также к жидким углеводородам, в том числе и нефти, бензину, керосину и т.д.
В мире резко возросла добыча газов, расширилась география газовых месторождений. Каждое месторождение имеет свой особенный состав горючего газа, а, следовательно, и теплоту сгорания. В этой связи для того, чтобы газопотребляющие установки работали устойчиво, пришли к проблеме взаимозаменяемости газов.
В мировой практике, в качестве характеристики природных газов, широко используется число Воббе. Это число было введено для определения условий, при которых тепловая мощность газогорелочных устройств остается неизменной при замене одного газа другим.
Рассмотрим формулу для расчета расхода газа через сопло газогорелочного устройства:
, (2.78)
F – площадь выходного отверстия;
Р1 и Р2 – соответственно давление газа перед соплом и на выходе из него;
С целью соблюдения постоянства тепловой мощности газогорелочного устройства при замене топлива необходимо обеспечить равенство произведений следующих двух параметров:
(2.79)
где Рр – тепловая мощность при рабочих условиях;
— соответственно низшая теплота сгорания и расход газа при
Учитывая уравнение (2.78) можно записать:
. (2.80)
Представим теперь вместо значения плотности газа, значение ее величины по отношению к воздуху:
, (2.81)
. (2.82)
Из этого выражения видно, что в случае равенства давлений газа перед соплом, условием взаимозаменяемости газов по тепловой мощности является следующее отношение:
. (2.83)
Анализируя последнее выражение, следует отметить, что число Воббе не учитывает зависимость коэффициента расхода от состава газа. Иными словами число Воббе характеризует тепловую мощность газогорелочного устройства при постоянном давлении:
. (2.84)
Число Воббе может быть низшим ( 
) или высшим ( 
).
При равенстве чисел Воббе имеют место следующие соотношения:
Для низшего числа Воббе:
. (2.85)
Аналогично для высшего числа Воббе:
, (2.86)
где 
соответственно низшее и высшее числа Воббе;
и 
соответственно низшая теплота сгорания одного газа и другого;
S1 и S2 – соответственно относительные (по воздуху) плотности одного газа и другого.
В отдельных случаях, когда не удается получить одинаковые числа Воббе, можно достигнуть взаимозаменяемости газов, изменив давление газа перед газогорелочным устройством. Для этого случая имеется формула для расчета расширенного числа Воббе:
Для низшего числа Воббе:
. (2.87)
Для высшего числа Воббе:
, (2.88)
где Р1 и Р2 – соответственно давление газа перед соплом газовой горелки
заменяемого газа и заменяющего.
Следует отметить, что при переводе газовой аппаратуры с одного газа на другой используют низшее число Воббе, а при общем рассмотрении взаимозаменяемости газов – высшее число.
Необходимо учесть также, что при определении взаимозаменяемости газов необходимо сохранить не только тепловую мощность, но также следует обеспечить необходимый подсос первичного воздуха и устойчивость горения (горение без проскока пламени и отрыва), а также избежать увеличения выхода вредных веществ при горении. Кроме того, важным фактором является также условие равенства скоростей распространения пламени.
Исходя из приведенных соображений, постоянство числа Воббе является необходимым, но недостаточным условием для взаимозаменяемости газов.
Анализ практических данных по взаимозаменяемости показывает, что эксплуатация газоиспользующих агрегатов без существенных нарушений в работе происходит при изменениях числа Воббе в пределах 5…7% от номинального значения.
Число воббе природного газа что это такое
ГОСТ 31369-2008
(ИСО 6976:1995)
ВЫЧИСЛЕНИЕ ТЕПЛОТЫ СГОРАНИЯ, ПЛОТНОСТИ, ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ И ЧИСЛА ВОББЕ НА ОСНОВЕ КОМПОНЕНТНОГО СОСТАВА
Natural gas. Calculation of calorific values, density, relative density and Wobbe index from composition
Дата введения 2010-01-01
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-97 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Порядок разработки, принятия, применения, обновления и отмены»
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом «Газпром» и Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И.Менделеева» (ФГУП «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева») на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 33 от 06 июня 2008 г.)
За принятие стандарта проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Госстандарт Республики Беларусь
Госстандарт Республики Казахстан
Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии
5 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 декабря 2008 г. N 422-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 31369-2008 (ИСО 6976:1995) введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2010 г.
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта публикуется в указателе «Национальные стандарты».
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на физико-химические показатели качества природного газа и устанавливает алгоритмы вычисления значений высшей теплоты сгорания, низшей теплоты сгорания, плотности, относительной плотности и числа Воббе природных газов*, имитаторов природного газа и других горючих газообразных топлив по известному компонентному составу газа при стандартных условиях измерений.
* В международном стандарте ИСО 6976 используют термин «сухие природные газы». Определение «сухие» исключено, так как стандарт распространяется на реальные природные газы с содержанием паров воды вплоть до уровня, соответствующего состоянию насыщения.
Для вычисления физико-химических показателей качества природного газа используют значения различных физических величин чистых компонентов, приведенные в таблицах 1-5 (раздел 10).
В настоящем стандарте приведены методы оценки точности вычисленных значений основных показателей качества природного газа*.
* В приложении М приведены требования к точности определения компонентного состава природного газа и расширенная неопределенность для значений теплоты сгорания и плотности. В приложении N приведен алгоритм оценки неопределенности для значений теплоты сгорания, плотности и числа Воббе природного газа.
Методы вычисления значений показателей качества на основе молярной доли или массовой концентрации применимы к любому составу природного газа*, имитатора природного газа или другого горючего топлива, которое обычно находится в газообразном состоянии. Для вычисления значений показателей качества газа, состав которого известен в объемных долях, эти методы применимы только для газов, состоящих, в основном, из метана (молярная доля метана не менее 0,5).
* В международном стандарте ИСО 6976 используют термин «сухие природные газы». Определение «сухие» исключено, так как стандарт распространяется на реальные природные газы с содержанием паров воды вплоть до уровня, соответствующего состоянию насыщения.
Примеры вычислений приведены в приложении D в соответствии с рекомендуемыми методами расчетов.
молярная доля азота не должна превышать 0,3;
молярная доля СО и С Н (каждого) не должна превышать 0,15;
молярная доля ни одного другого компонента не должна превышать 0,05.
При таких ограничениях ожидаемая систематическая погрешность результата вычисления теплоты сгорания не будет превышать 0,1%.
2 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
В тех случаях, когда теплоту сгорания определяют на основе компонентного состава газа, выраженного в единицах молярной доли, ее обозначают, как 
; когда состав выражен в единицах массовой доли, теплоту сгорания обозначают как 
.
Рассчитанное на основе единиц молярной доли, массовой доли и объемной доли компонентов значение низшей теплоты сгорания обозначают, соответственно, как 
, 
и 
.
2.3 плотность (density): Масса газовой пробы, деленная на ее объем при определенных значениях давления и температуры.
2.4 относительная плотность (relative density): Плотность газа, деленная на плотность сухого воздуха стандартного состава (приложение В) при одинаковых заданных значениях давления и температуры. Термин «идеальная относительная плотность» применяют в тех случаях, когда как газ, так и воздух считаются средами, которые подчиняются закону идеального газа (2.7); термин «реальная относительная плотность» применяют в тех случаях, когда как газ, так и воздух считаются реальными средами.
2.5 число Воббе (Wobbe index)*: Значение высшей объемной теплоты сгорания при определенных стандартных условиях, деленное на квадратный корень относительной плотности при тех же стандартных условиях измерений.
2.6 энтальпия перехода (entalphy of transformation): Энтальпия перехода вещества из состояния А в состояние В является термодинамическим обозначением количества выделяемой теплоты, которое сопровождает переход между состояниями. Положительное выделение теплоты условно считается численно равным отрицательному приращению энтальпии. Исходя из этого, величины энтальпии сгорания и энтальпии испарения имеют численно равные значения. Термин «поправка на энтальпию» относится к (молярной) энтальпии перехода между идеальным и реальным состояниями газа.
, (1)
— объем одного моля газа;
— молярная газовая постоянная в когерентных производных единицах;
Реальный газ не подчиняется этому закону. Для реальных газов уравнение (1) следует записать в следующем виде
, (2)
где 
— переменная, часто близкая к единице и известная как коэффициент сжимаемости (2.8 и Е.2 (приложение Е)).
Число воббе природного газа что это такое
ГАЗЫ ГОРЮЧИЕ ПРИРОДНЫЕ
Расчетный метод определения теплоты сгорания, относительной плотности и числа Воббе
Combustible natural gases. Calculation method for determination of calorific value, specife gravity
and Wobbe index
Дата введения 1983-07-01
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 23 августа 1982 г. N 3333 дата введения установлена 01.07.83
Ограничение срока действия снято по протоколу N 4-93 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 4-94)
ИЗДАНИЕ с Изменением N 1, утвержденным в августе 1992 г. (ИУС 11-92).
Настоящий стандарт устанавливает методы расчета высшей и низшей теплоты сгорания, относительной плотности и числа Воббе сухих природных углеводородных газов по компонентному составу и известным физическим величинам чистых компонентов.
Стандарт не распространяется на газы, в которых фракция углеводородов 
превышает 0,1%.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОТЫ СГОРАНИЯ
1.1. Теплоту сгорания газа объемную (высшую или низшую) вычисляют по компонентному составу и теплоте сгорания отдельных компонентов газа.
1.2. Компонентный состав газа определяют по ГОСТ 23781-87 методом абсолютной калибровки. Определяют все компоненты, объемная доля которых превышает 0,005%, кроме метана, содержание которого рассчитывают по разности 100% и суммы всех компонентов.
1.1, 1.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).
1.3. Теплоту сгорания ( ) высшую ( ) или низшую ( ) в МДж/м (ккал/м ) вычисляют по формуле
,
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ
2.1. Относительную плотность ( ) вычисляют по формуле
,
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА ВОББЕ
3.1. Число Воббе ( ) (низшее или высшее) в МДж/м (ккал/м ) вычисляют по формуле
.
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. При расчетах допускается не учитывать теплоту сгорания и относительную плотность компонентов газа, значения которых менее 0,005 МДж/м (1 ккал/м ) и 0,0001 соответственно.
4.2. Значение теплоты сгорания компонентов округляют до 0,005 МДж/м (1 ккал/м ), конечный результат округляют до 0,05 МДж/м (10 ккал/м ).
4.4. При записи результатов определения необходимо указывать температурные условия (20 °C или 0 °С).
5. ТОЧНОСТЬ МЕТОДА
Теплота сгорания газа, рассчитанная из последовательно выполненных двух анализов одного образца газа одним исполнителем, с использованием одного и того же метода и прибора, признается достоверной (с 95%-ной доверительной вероятностью), если расхождение между ними не превышает 0,1%.
Разд.5 (Введен дополнительно, Изм. N 1).
ПРИЛОЖЕНИЕ
Обязательное
Высшая и низшая теплота сгорания и относительная плотность* компонентов сухого природного газа при 0 °С и 101, 325 кПа**
* Плотность воздуха принята равной 1.
Число Воббе и динамический напор газовых струй на входе в КС
Число Воббе и динамический напор газовых струй на входе в КС
Изменение теплотворной способности топливного газа в результате изменения его состава влияет на содержание вредных веществ, производительность и стабильность горения в ГТУ. Изменение состава газа, связанное с появлени ем тяжелых фракций, может привести к появле нию вибрационного горения, которое ведет к разрушению элементов конструкции ГТУ. Осо бенно чувствительными в этом плане являются современные энергетические газовые турбины с «сухими» низкоэмиссионными горелками.
Одним из основных критериев взаимозаменя емости газообразных видов топлива является число Воббе ( Wobbe Index ), которое рассчиты вается по формуле
Следует отметить, что число Воббе в данном виде учитывает изменение теплоты сгорания газа и плотности при изменении состава газа, сгорающего при атмосферных условиях, то есть близких к нормальным (0 °С) или стандартным условиям. Поэтому оно хорошо зарекомендо вало себя в качестве критерия взаимозаменяе мости газообразного топлива для устройств, работающих при давлениях и температурах близких к атмосферным, таких как бытовые газовые подогревательные устройства и котель ные установки. Число Воббе позволяет учитывать одновременно изменение состава газа и перепад давления на горелочном устройстве.
Особенность сжигания газа в ГТУ заключается в том, что топливный газ подается в камеру сгорания под высоким давлением. В первую очередь, давление газа перед КС определяется степенью сжатия воздуха в установке. Также оно существенно зависит от способа организа ции смешения газа с воздухом в камере сгора ния. Так, в современных малотоксичных каме рах для снижения выбросов NO X и СО должно обеспечиваться более интенсивное смешивание топливного газа с воздухом по сравнению со стандартными горелочными устройствами. Для этого необходим подвод газа с более высоким давлением, чтобы подавать в КС топливовоз- душную смесь с более высокой скоростью.
Например, при отношении WI 2 / WI 1 = 1,1 от ношение динамических напоров струй газов №2 и №1 равно
Р дин2 /Р дин1 = 0,82. Это означает, что при сжигании газа №2 в КС, разработанной для сжигания газа № 1, динамический напор струй на входе в КС будет ниже динамического напора струй газа №1 на 18 %. Это может привести к ухудшению качества смешения газа с воздухом в камере сгорания ГТУ.
При увеличении калорийности и числа Воббе газа при прочих равных условиях (энергия, давление и температура подводимого газа) вели чина динамического напора газовых струй уменьшается, и наоборот.