Приложение 3. Формулы для пересчета основных характеристик газов применительно к различным условиям

Плотность газов. Плотность сухих газов, состоящих из нескольких компонентов, при нормальных условиях (Т_ат =273 К, р = 101,3кПа) равна, кг/м³: ρ _ос = М /22,4;

М = 0,01 (а₁М₁ + а₂М₂ + … + а_пМ_п),

где М, М₁, M₂,..., М_п — молекулярные массы смеси газов и отдельных компонентов, кг/кмоль; а ₁, а₂,..., а_п — содержание компонентов в смеси, % (объемн.).

Плотность сухих газов при рабочих условиях (температуре Т_г, °С, барометрическом давлении р_бар, кПа, и избыточном давлении ±р _г, кПа) определяют из выражения, кг/м³: ρ _с = ρ _ос273 (p_6sp ± р _г )/ 101,3·(273 + Т_г).

Плотность влажных газов при содержании в них водяных паров х, кг/м³, при нормальных условиях равна, кг/м³: ρ _о = (ρ _ос + х) 0,804/(0,804 + х),

где ρ _o^H2О = М _H2О/22,4= 18/22,4 = 0,804 — плотность водяных паров при нормальных условиях, кг/м³.

Плотность влажных газов при рабочих условиях находят из выражения кг/м³:

.

Вязкость газов. Динамический коэффициент вязкости смеси газов, состоящей из нескольких компонентов, при нормальных условиях (Т _о = 273 К, р _о = 101,3 кПа) приближенно определяют из выражения, Па·с:

М _см/ m _см = 0,01 (a₁M₁/m₁ + a₂M₂/m₂ +.. + a_nM_n/m_n), где M_см, M₁, M₂,..., М_п — молекулярные массы смеси газов и отдельных компонентов, кг/моль; а ₁ а₂,..., а_п — содержание компонентов в смеси, % (объемн.); / m _см, m₁, m₂,..., m_n — динамические коэффициенты вязкости смеси газов и отдельных компонентов, Па·с.

При рабочей температуре Т _г, °С, динамический коэффициент вязкости находят из выражения, Па·с:

m

Значения m _о (при 0 °С) и констант С для различных газов приведены в Приложении 2.

Кинематический коэффициент вязкости газов равен, м²/с: v = m / ρ _г, где ρ _г —плотность газа.

Влажность газов. В газоочистной технике влажность газов чаще всего характеризуют величиной относительной влажности φ=р_Н2О/р _насили влагосодержанием, выражаемым в граммах влаги на 1 м³ сухого воздуха (х) при нормальных условиях (Т _о=273 К, р _о== 101,3 кПа). Связь между этими величинами выражается следующими формулами:

х = 0 622 φ р _нас/(р _бар - φ р _нас),.

где р _бар — общее (барометрическое) давление смеси; р _нас — парциальное давление водяных паров при насыщении для данной температуры.

Объем влажного газа, получаемого из 1 м³ сухого газа при нормальных условиях после частичного или полного насыщения его водяными парами, равен, м³:

где Т _г — температура газа при рабочих условиях, °С.

Теплоемкость и энтальпия газов. Теплоемкость смеси газов, состоящей из нескольких компонентов, определяют из выражения

с _см= 0,01 (а₁с₁ + а₂с₂ + … + а_пс_п)

где с _см, с₁, с₂,…, с_п – удельные объемные теплоемкости смеси газов и отдельных компонентов; а ₁, а₂,..., а_п — содержание компонентов в смеси, % (объемн.)

Энтальпию влажных газов i _в.г определяют как сумму энтальпий сухих газов и водяных паров, отнесенных к 1 кг сухих газов:

i _в.г =i _с.г + хi _п = с _г Т _г + хi _п,

где i _с.г – энтальпия сухих газов, кДж/кг; i _п – энтальпия водяных паров при расчетной температуре, кДж/кг; с _г – теплоемкость сухих газов, кДж/(кг·^оС); х – влагосодержание газов, кг/кг.

Энтальпию водяных паров с достаточной для практики точностью можно определять из выражения

i _п = 2480 + 1,96 Т _г.

Объем газов. Объем влажных газов при рабочих условиях находят из выражения

,

где V _о – объем влажных газов при нормальных условиях, м³. Если известны объем сухих газов V _ос, м³, при нормальных условиях и содержание в них водяных паров х _вл, кг/м³, то объем влажных газов равен, м³:

V _о = V _ос (1 + х /0,804).

Если влагосодержание х ' дано в кг/кг, то объем влажных газов определяют из выражения, м³:

V _о = V _ос (1 + ρ _о х '/0,804).

Дата добавления: 2015-09-02