Газовые смеси

В теплотехнике гораздо чаще приходится иметь дело не с однородным газом, а смесью нескольких газов (например, с воздухом, природным газом, топлива и др.) под смесью идеальных газов понимается механическая смесь различных газов при условии отсутствия в них химических реакций, т.е. химически между собой не взаимодействующих.

Для удобства решения задач введено понятие о кажущиеся молекулярной массе смеси газов. Кажущаясямолекулярная масса смеси газовможет быть определена из уравнения:

µ_см= r₁ µ₁+ r₂ µ₂+ r₃ µ₃+………..+ r_n µ_n=∑ r_i µ_i;

где: r₁, r₂, r₃……..r_n объемные доли компонентов.

Уравнение состояния смеси газов выводится на основании уравнений состояний отдельных компонентов смеси и имеет вид:

pV=GR_смT;

где: R_см газовая постоянная смеси; G масса газа.

Величину газовой постоянной смеси R_см, определяют если известны массовые доли отдельных компонентов смеси:

R_см = g₁ R₁+ g₂ R₂+ g₃ R₃+……….. g_n R_n=∑ g_i R_i;

Где: g₁, g₂, g₃...........g_n массовые доли компонентов.

Газовую постоянную смеси, Дж/(кг*К), можно найти по формуле:

R_см=8314/µ_см;

Например, для одной из самым распространенных смесей – воздуха - µ = 28, 97кг/Кмоль, а следовательно R_см = 287, 7Дж/(кгК).

В систему газоснабжения здания входят следующие элементы: ввод, распределительный газопровод, стояки, поэтажный подводки, запорная арматура, газовые приборы. В отдельных случаях – контрольно – измерительные устройства.

Внутри здания – газопроводы прокладывают открыто и вмонтируют из стальных труб на сварке с различными резьбовыми или фланцевыми соединениями в местах установки запорной арматуры и газовых приборах, регуляторов давления.

Газопроводы крепят к стенам здания с помощью хомутов, крючьев, повесок; кронштейнов на расстоянии, обеспечивающее монтаж, ремонт, и осмотр трубопроводов.

Вводы газопроводов устраивают в нежилые помещения, лестничные клетки, коридоры, кухни, в помещения с газовыми приборами или в изолированные помещения, оборудованные приточно – вытяжной вентиляцией и отдельным входом и выходом.

Трубопровод ввода не разрешается прокладывать в помещения вентиляционных камер, шахты, каналы, помещения лифтов, машин и механизмов, складов и распредустройств. Трубопровод ввода прокладывают с уклонам не менее 0, 002 в сторону, противоположенную направлению движения газа.

Рис. Схемы газоснабжения зданий.

1- уличная сеть газа низкого давления; 2- дворовой газопровод; 3- конденсатосборник; 4- ввод газа; 5- запорная арматура; 6- распределительный газопровод; 7- стояки; 8- поэтажные разводки; 9- газовые приборы; 10- ковер; 11- задвижка;

Конденсатосборники устанавливают для периодического удаления через специальную трубку конденсата, который (вода и примеси – тяжелые углеводороды) образуются при охлаждении влажного газа. Конденсатосборник представляет собой цилиндрическую емкость с трубкой для удаления конденсата. Другой конец трубки прикрыт пробкой или краном и выведен в ковер для подключения насоса или вакуумного котла для отсоса конденсата.

Рис. Конденсатосборник.

1- емкость для конденсата, 2 - трубка для отсоса конденсата, 3 - резервный сброс, 4 – ковер, 4 - головка для присоединения насоса.

На вводе вблизи распределительного трубопровода устанавливают главное отключающую запорную арматуру – пробковый кран или задвижка. От главного запорного крана на вводе до стояков делают подводки на каждом этаже к местам установки газовых приборов и технологического оборудования, потребляющих газов.

Рис. Устройство вводов.

1 - труба ввода газов, 2 – футляр, 3 – пробка, 4 - кран на вводе, 5 - распределительный трубопровод, 6 - кран на стояке, 7 – стояк, 8 – дверка.

Газовые счетчики устанавливают в зданиях предприятия, специальном помещении, не сгораемом, в приточно – вытяжной вентиляцией, или в помещения газорегуляторного пункта (ГРП). газорегуляторного пункта (ГРП) и установки ГРУ служат для снижения давления газа и поддержания его на необходимом заданном уровне. ГРП сооружают для питания газом распределительных сетей, ГРУ – для питания отдельных потребителей.