Определение влагосодержания газа

Для определения теплотворной способности газа, возможности образования в газопроводе кристаллогидратов (способных закупорить сечение газопровода) и выбора метода предупреждения их образования, необходимо знать влажность в поступающем газе. Поэтому целью данной работы является знакомство с существующими методами определения влагосодержания газа и освоение студентами одного из самых распространенных ранее, но упрощенных методов определение точки росы.

Влагосодержание, d = G_n/ G_r, а также весовое содержание, G_n и G_г, водяных паров и сухого газа определяется с помощью уравнений состояния для водяных паров и сухого газа, находящегося в объеме V при температуре Т, К.

P_nV = G_nR_nT;

P_rV = G_rR_rT.

Разделив почленно одно уравнение на другое, и сделав преобразования, находим

d ₌ G_n / G_r = P_n / P_r x R_n / R_r.

Учитывая, что газовая постоянная для водяного пара R_n = 461, 5 Дж/кг´ К, а парциальное давление сухого газа Р_r = В – р_r, после заме­ны размерности d (кг/кг на г/кг), получим:

d = 21, 2 R_r х Р_n/(В - р_a), или сухость газа.

X = d_pr = 21, 2 R_r х р_r Р_n/(В – р_n),

где X - объемное содержание водяных паров и сухого газа во влаж­ном газе, г/м³;

R_r - газовая постоянная исследуемого газа, равная 37, 85/р_r;

В - барометрическое давление влажного газа, Па;

р_г - плотность газа, кг/м³.

Упругость водяных паров Р_n определяется по температуре точки ро­сы, t_p, с помощью соответствующих таблиц.

Определение точки росы влажного газа производится прибором, по­казанным на рис.2.1.

Исследуемый газ по трубкам 7 и 8 пропускают через стеклянный со­суд – 1. Трубка 2, имеющая полированную внешнюю поверхность охлаж­дается при продувании воздуха с помощью резиновой груши 3 через на­литую легко испаряющуюся жидкость 9. Температура t_p, при которой вы­ступает роса на внешней поверхности трубки 2, записывается в таблицу измерений. Затем через сосуд 1 пропускают газ без понижения темпера­туры в трубке 2 и измеряют температуру (при которой роса испаряется с поверхности).

Рис. 2.1.Прибор для определения точки росы влажного газа

Замеры температур t_u и t_p производят несколько раз. За действитель­ную точку росы принимают среднее арифметическое значение темпера­тур t_u и t_p, то есть

где n - число замеров температур t_u и t_p.

Данные измерений и результаты их обработки сводят в табл. 2.

Таблица 2