집 계산기

소리가 나는 프로판 가스 액화 탄화수소의 속도. 액화석유가스(LPG)와 액화천연가스(LNG)의 비교. 액화 프로판, 부탄, 메탄의 특성과 능력

액화 탄화수소 가스의 구성

LPG는 정상적인 조건에서 기체 상태에 있는 개별 탄화수소 또는 그 혼합물로 이해되며, 대기압에서 온도 변화 또는 약간의 온도 감소 없이 상대적으로 작은 압력 증가로 액체 상태로 변합니다. .

정상적인 조건에서는 포화 탄화수소(C n H 2 n +2) 중에서 메탄, 에탄, 프로판 및 부탄만 가스입니다.

O 0 C의 온도에서 압력이 약간 증가하면 어떤 가스가 액체 상태로 들어가는지 생각해 봅시다. 압력이 3 MPa로 상승하면 에탄이 액체로 응축됩니다. 프로판 최대 0.47 MPa, N-부탄 최대 0.116 MPa, 이소부탄 최대 0.16 MPa. 대부분 필수 조건을 충족합니다.

프로판과 부탄.

온도와 대기압이 상대적으로 적게 감소하면서 어떤 탄화수소가 액체 상태로 변하는지 생각해보십시오. 메탄의 끓는점은 161.5 0 С입니다. 에탄 - 88.5 0 С; 프로판 - 42.1 0 С; n-부탄 - 0.5 0 C. 실제 사용에 가장 적합한 것은 프로판과 부탄입니다.

일반 포화 탄화수소와 함께 탄소 원자 배열의 특성과 일부 특성이 다른 이성질체 화합물이 있습니다. 부탄의 이성질체는 이소부탄입니다. 프로판에는 이성질체가 없습니다.

구조 및 f-la N-부탄 CH 3 -CH 2 -CH 2 - CH 3

이소부탄:

제한적인 것 외에도 LPG 구성에는 불포화 물질 그룹도 있습니다. 또는 탄소 원자 사이의 이중 또는 삼중 결합을 특징으로 하는 불포화 탄화수소입니다. 이들은 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌(일반 및 이성질체)입니다. 이중 결합이 있는 불포화 탄화수소의 일반식은 C n H 2 n입니다. 에틸렌 C2H4 CH2=CH2.

LPG를 얻으려면 지방 천연 가스가 사용됩니다. 다량의 중질 탄화수소를 함유한 석유 및 응축수 분야의 가스. 가스 처리 공장에서는 이러한 가스에서 프로판-부탄 유분과 천연 가솔린(С5Н12)이 배출됩니다. 기술적인 프로판과 부탄 및 이들의 혼합물은 소비자에게 가스를 공급하는 데 사용되는 액화 가스입니다.

기술 가스는 소량의 탄화수소 함량과 불순물의 존재로 인해 순수 가스와 다릅니다. 공업용 프로판의 경우 C3H8 + C3H6(프로필렌) 함량이 다음과 같아야 합니다. 아니다< 93%. Содержание С2Н6 +С2Н4(этилен) не>4%. С4Н10+С4Н8의 함량은 >3%가 아닙니다.

기술 부탄의 경우: С4Н10+С4Н8 d.b. 아니다< 93%. С3Н8 +С3Н6 не>4%. С5Н12+С5Н10은 >3%가 아닙니다.

혼합물의 경우 부탄 및 프로판 함량: С3Н8+С3Н6, С4Н10+С4Н8 d.b. 아니다< 93%. С2Н6 +С2Н4 не>4%. С5Н12+С5Н10은 >3%가 아닙니다.

SUG 속성.

저장 및 사용되는 액화 가스에는 3가지 상태가 있습니다.

1) 액상(액상)

2) 증기(증기상), 즉 탱크나 실린더 내에서 액체와 함께 존재하는 포화 증기.

3) 가스 (증기상의 압력이 주어진 온도에서 포화 증기압보다 낮은 경우).

액화 가스의 특성은 한 상태에서 다른 상태로 쉽게 변하기 때문에 특히 귀중한 가스 공급원이 됩니다. 액체 형태로 운송 및 저장될 수 있으며 가스 형태로 연소될 수 있습니다. 저것. 액상은 주로 운송 및 보관 중에 사용되고, 기체상은 연소 중에 주로 사용됩니다.

포화 가스 증기의 탄성은 실린더와 탱크의 작동 압력을 결정하는 가장 중요한 매개변수입니다. 이는 액상의 온도에 비례하여 달라지며 주어진 온도에 대해 엄격하게 정의된 값입니다.

기체 또는 액체 물질의 물리적 매개변수와 관련된 모든 방정식에는 절대 압력과 온도가 포함됩니다. 그리고 실린더 벽, 저장소의 강도에 대한 기술 계산 방정식에서 초과 압력이 발생합니다.

가스 조성에서 LPG는 공기보다 1.5-2배 무겁습니다. 액체 상태에서 밀도는 510-580 kg / m 3 범위입니다. 물보다 거의 2배 가볍습니다. LPG의 점도는 매우 낮아 파이프라인을 통한 운송이 용이하고 누출이 발생하기 쉽습니다.

LPG는 공기 중 인화 한계가 낮습니다(프로판의 경우 2.3%, 부탄의 경우 1.7%). 상한과 하한의 차이가 미미하므로 압축 시 공기 액화 가스 비율을 사용할 수 있습니다.

특히 바람이 없는 경우 대기로의 확산은 매우 느립니다. 대부분의 가연성 가스(프로판의 경우 510°C, 부탄의 경우 490°C)에 비해 점화 온도가 낮습니다.

t-ry가 이슬점까지 떨어지거나 압력이 상승할 때 결로가 발생할 수 있습니다. 액화 가스는 끓는점이 낮은 것이 특징이므로 파이프라인이나 탱크에서 대기로 갑자기 방출되는 동안 증발하는 동안 음의 t점으로 냉각됩니다. 보호되지 않은 사람의 피부에 액체가 닿으면 동상이 발생할 수 있습니다. 충격의 특성상 화상과 유사합니다.

t-ry를 변경하면 부피가 약간 변하는 대부분의 액체와 달리 LPG의 액상은 t-ry가 증가함에 따라 부피가 매우 급격하게 증가합니다(물보다 16배 더 많음). 따라서 탱크와 실린더를 채울 때 액체의 양이 증가할 가능성을 고려해야 합니다.

다른 액체에 비해 액화 가스의 압축성은 매우 중요합니다. 물의 압축성을 단위로 취하면 오일의 압축성은 1.56이고 프로판은 15입니다. 액체상이 저장소의 전체 부피를 차지하면 t-ry가 증가하면 팽창할 곳이 없으며 줄어들기 시작합니다. 탱크의 압력이 상승합니다. 압력 증가 d.b. 계산된 허용치를 초과하지 마십시오. 그렇지 않으면 사고가 발생할 수 있습니다. 따라서 탱크와 실린더를 채울 때 특정 크기의 증기 쿠션을 남겨 둘 계획입니다. 그것들을 완전히 채워라. 액화 가스의 증기 쿠션 값은 천연 가스보다 체적 발열량이 더 높습니다(2.5-3.4배 높음).

액화 가스는 무독성이며 냄새, 색, 맛(액체 및 기체 형태 모두)이 없으므로 냄새 처리가 필요합니다.

지하 탱크는 10%, 지상 및 실린더는 15%입니다.

LPG 특성 결정

액화 가스의 조성이 알려진 경우 혼합물의 압력은 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

주어진 조성의 가스 혼합물의 밀도는 다음에 의해 결정됩니다.

혼합물의 i번째 성분의 몰분율

- 혼합물의 i번째 성분의 밀도, kg/m 3

이는 표에 있거나 아보가드로의 법칙에 따라 계산됩니다.

i 번째 성분의 분자량, kg/kmol은 어디에 있습니까?

- i번째 성분의 분자 부피, m 3 / kmol

질량 조성이 알려진 액체 혼합물의 평균 밀도는 다음 공식에 의해 결정됩니다.

알려진 분자 구성의 경우:

액상의 액체 혼합물에 포함된 i 번째 성분의 밀도는 kg / l입니다.

높은 압력에서 가스 혼합물의 밀도는 실제 가스의 상태 방정식에서 구됩니다.

어디에 - 혼합물의 절대 압력 (MPa) 및 t-ra.

- 혼합물의 기체 상수, (J/kg·K)

z-새로운 이상 기체로부터 실제 기체의 편차를 고려한 z-압축성 계수.

혼합물의 기체 상수는 보편적인 기체 상수와 혼합물의 분자량으로부터 계산됩니다.

압축성 계수는 가스의 주어진 매개변수(압력 및 온도)에 따라 그래프에 따라 결정됩니다.

혼합가스의 평균 임계압력과 온도는 그 조성에 따라 결정됩니다.

;

가스의 부피, LPG 혼합물의 증발, m.b. 다음 공식으로 구합니다.

혼합물의 i번째 성분의 질량, kg

혼합물의 i번째 성분의 분자량, kg/kmol

V Mi -i번째 성분의 분자 부피

LPG 혼합물의 최저 체적 연소 온도를 계산하기 위해 다음 관계식을 사용합니다.

– i 번째 성분의 낮은 체적 발열량, kJ / m 3

최저 대량 연소 온도

밸러스트 불순물을 포함하지 않는 LPG 혼합물의 발화 한계는 다음과 같이 결정됩니다.

L cm - 가스 혼합물의 점화 하한 또는 상한.

i번째 성분의 가연성 하한 또는 상한입니다.

레벨 차이로 인해

지형이 허용하는 경우 철도 및 탱크 트럭의 지하 탱크를 채울 때뿐만 아니라 LPG를 실린더에 쏟을 때도 정수압 헤드를 사용합니다. 탱크를 탱크로 배수하려면 증기상과 액체상을 연결해야하며, 연통 용기에서는 액체가 동일한 레벨로 설정되므로 액체상이 하부 탱크로 흘러 들어갑니다.

탱크와 탱크에서 동일한 온도와 압력에서 충분한 배수 속도를 생성하려면 정수압으로 인해 최소 0.7-0.1MPa의 압력 차이가 생성되어야 합니다.

이러한 조건에서 정수압 수두의 최소 요구 값은 액체 기둥의 14-20미터입니다.

겨울에는 저수지의 온도가 저수지보다 낮습니다. 탱크가 지하에 있는 경우 온도 차이는 10-15 0C에 도달할 수 있습니다. 탱크의 가스 압력은 탱크의 가스 압력보다 훨씬 낮습니다.

안정적인 배수를 위해서는 레벨 차이가 이러한 온도 차이와 그에 따른 압력 차이를 보상해야 합니다. 필요한 레벨 차이는 다음과 같습니다.

탱크의 가스 압력 Pa는 어디에 있습니까?

- 탱크의 가스 압력

- LPG의 액상의 밀도, kg / m 3

최대 수신됨 배수를 시작하려면 차이가 필요합니다. 앞으로는 탱크에서 냉각된 액체의 흐름으로 인해 탱크 내부의 t가 감소하기 시작할 것입니다. 지하 탱크의 압력은 줄어들고 레벨 차이는 이미 덜 필요합니다. 초기에는 이러한 수준 차이를 만드는 것이 거의 불가능하므로 증기 생산을 탱크와 탱크에 연결해야합니다. 이 경우 압력은 균등화되고 전체 정수두를 사용하여 통로가 배수됩니다.

여름에는 배수 초기에 탱크 아래에 탱크를 배치하는 것이 가능합니다. 그러나 여기서는 탱크의 따뜻한 액체로 인한 탱크 온도의 영향이 영향을 미치고 압력 강하는 약 0으로 떨어집니다. 배수가 중지됩니다. 따라서 여름철 배수 시 탱크트럭과 탱크의 증기상을 연결할 필요가 없습니다.

방법의 "+": 1. 회로의 단순성

2. 기계 장치 없음

3. 모든 장치의 신뢰성

4. 외부 에너지원의 존재 여부에 관계없이 언제든지 회로가 작동할 준비가 되어 있음

5. 낮은 수리 및 유지 비용

"-" 방법:

1. 산악 지형이 있는 지형을 사용할 수 없습니다.

2. 프로세스 기간이 길다.

3. 배수된 탱크에 증기 형태로 가스를 되돌려 보낼 때 가스가 크게 손실됩니다.

주유소

HPS는 액화 가스 공급을 위한 기반이며 철도, 도로, 해상 운송 및 이러한 가스가 생산되는 기업(가솔린 공장)에서 공급되는 액화 가스를 소비자에게 수용, 저장 및 공급하도록 설계되었습니다.

역에 있는 가스 저장 탱크의 부피는 8000m 3 이하입니다. 일반적으로 가스 매장량은 300~600톤을 초과하지 않으며 용량은 6000~24000톤/년입니다.

HPS에서는 다음과 같은 작업이 수행되고 있습니다.

공급업체로부터 액화 가스 수령

압축 가스를 자체 저장소로 배출

지상, 지하 또는 등온 탱크, 실린더 또는 지하 공극에 LPG를 저장합니다.

실린더 내 미증발 잔류물 배출 및 오작동 실린더 내 압축가스 배출

실린더, 이동식 탱크, 탱크 트럭에 액화가스 유출

빈 실린더 접수 및 채워진 실린더 납품

내부 파이프라인 네트워크를 통한 압축 가스 운송

실린더 수리 및 재검사

역 장비의 유지 보수 및 수리

많은 경우에 STS는 다음을 생성합니다.

주유소에서 압축 가스를 사용하여 운행되는 차량에 연료를 공급하는 경우

LPG 재기화

가스 증기와 공기 또는 저칼로리 가스의 혼합

압축 가스 증기, 가스-공기 및 가스 혼합물을 도시 유통 시스템에 전달합니다.

이러한 작업을 수행하기 위해 GNS에는 다음이 있습니다. 부서 및 워크샵:
- 철도 선로의 배수 고가도로 또는 연결 해제 장치가 있는 파이프라인 입력

지상 또는 지하 가압 탱크, 등온 탱크 또는 빈 공간의 지하 저장소로 구성된 LPG 저장 기지

철도 탱크에서 저장 시설까지 LPG를 배출하고 실린더 및 탱커 충전용으로 공급하는 펌핑 및 압축기 공장

실린더를 채우고 증발되지 않은 무거운 잔류물을 배출하기 위한 작업장

비어 있거나 채워진 실린더를 매일 보관하는 창고

탱커 충전용 컬럼

HPS의 모든 부서를 연결하고 액체 및 증기 흐름의 이동을 보장하는 액체 및 증기상의 통신입니다.

HPS는 HPS와 다른 구조물 사이에 필요한 거리를 유지하면서 바람이 불어오는 쪽의 거주지 외부에 배치해야 합니다.

저장 용량, 탱크 설치 방법에 따라 이 거리는 40~300m입니다.

영토 주변을 따라 STS는 높이 3.4m의 철근 콘크리트 울타리로 둘러싸여 있습니다. 200m 3 이상의 저수지 용량을 갖춘 HPS의 영역은 조명 울타리에 의해 2개의 영역으로 나뉩니다. 하나는 나열된 부서 및 작업장을 포함하는 작업 영역이고, 관리 및 다용도실, 차고, 급수탑과 소방수 공급용 탱크.

LPG 소비자 공급의 개략도가 그림에 나와 있습니다.

LPG의 등온 저장

저장소는 아치형 또는 원추형 지붕이 있는 원통형의 5000~50000m 3 규모의 얇은 벽 탱크입니다. 외부 표면은 단열되어 있습니다. 강철 저장소는 지상에 있을 수도 있고 땅에 묻혀 있을 수도 있습니다. 낮은 t(-42⁰С - 프로판의 경우)를 유지할 수 있습니다. LPG의 일부를 증발시키고 증기를 가스 네트워크 또는 특수 가스로 배출하여 수행됩니다. 냉동 장치. 탱크 벽을 통한 열 흐름은 미미하며 하루에 저장된 액체 부피의 0.3-0.5%가 증발합니다.

등온에는 3가지 주요 기술 방식이 있습니다. 저장소:

복합냉동장치 탑재

완충 탱크 포함

- 중간 냉각 포함

튜브 1을 통해 유입되는 "뜨거운" 제품은 t와 p가 감소하면서 탱크 2에서 조절됩니다. 외부로부터의 열 유입으로 인해 형성된 증기와 유입되는 "수평" 제품은 압축기 3에 의해 파이프라인 4를 통해 냉각 장치 5로 공급되어 냉각 및 응축됩니다. 스로틀 밸브(6)를 통한 응축수는 등온선으로 들어갑니다. 저장 창고.

파워 콜드. 장치는 저장소로 유입되는 총 열량에 따라 달라지며 다음을 결정합니다.

- 채워진 "산" 제품에 의한 열 입력

어디에 - 탱크에서 LPG 배출 속도 kg / h;

LPG 액상 열용량 kJ/(kg⁰С);

그리고 - 탱크와 저수지의 온도.

– 외부 환경으로부터 신체의 유입;

여기서 M은 등온에서의 액화 가스의 질량입니다. 탱크, kg;

r은 LPG의 기화열(kJ/kg)이고;

하루에 0.005 - 5%가 증발합니다.

– 설명되지 않은 열 입력:

b=0.04..0.12

결정 공식을 통해 탱크의 충전 속도를 줄임으로써 냉동 장치의 용량을 줄이는 것이 가능하다는 것을 알 수 있습니다. 일반적으로 철도탱크 3개를 배수할 때, 33-35t/h, 하루에 몇 시간만 작동하는(배수 시) 매우 강력한 냉동 장비가 필요합니다. 나머지 시간은 춥습니다. 탱크에서 증발하는 가스를 액화하는 데에만 필요합니다. 저장된 LPG의 최대 0.5%.

액화 가스 운송

CIS 국가에서는 철도, 기계 탱크 및 실린더를 통해 LPG를 가장 널리 운송합니다. 최대 300km의 거리에서는 더 먼 거리인 철도에서 기계 운송이 사용됩니다. 철도 탱크는 프로판(2MPa), 부탄(0.8MPa)을 운반할 때 작동 압력에 맞게 설계되었습니다.

널리 사용되어 왔습니다 수평 원통형 탱크 50-100m 3의 부피. 탱크 상부에는 해치 역할을 하는 목이 있으며 탱크 내부 공동을 검사하고 수리하기 위한 것입니다. 맨홀 뚜껑은 피팅이 제공되는 플랜지 형태로 만들어집니다. 고속 밸브로 액상을 채우고 배수하는 장치, 고속 밸브로 기상을 공급 및 추출하는 장치 및 안전 밸브가 있습니다. .

기계도로에서의 LPG 운송을 위해, 탱크 트럭, 용량은 2~5톤입니다. 액화 가스. 탱크 상단에는 안전 밸브가 설치되어 있습니다. 후면 바닥 중앙에는 온도계, 압력 게이지, 레벨 표시기와 같은 도구가 있는 덮개의 내부 구멍에 해치가 있습니다. 레벨 게이지는 강철 튜브로 둘러싸인 유리관입니다. 탱크 채우기 및 배수용 밸브가 양쪽에 6개 있으며, 최대 3.5m 길이의 호스 4개가 제공됩니다.

주유소 근처에 위치한 개인 소비자는 실린더에 LPG를 공급받습니다. 실린더는 항공 차량이나 특수 차량으로 배송됩니다. 이러한 목적에 맞게 조정되었습니다(컨테이너 내). 컨테이너는 2단 또는 3단 실린더 배열을 위해 설계된 용접 케이지입니다.

LPG를 물로 운송하는 것은 서유럽에서 널리 보급되었습니다.

LPG 운반선에는 3가지 유형이 있습니다.

1) 1.6MPa 압력탱크를 갖춘 유조선

2) 단열된 감압탱크를 갖춘 유조선. LPG는 -5 0 C ~ +5 0 C의 중간 냉각 및 감압(0.3 ... 0.6 MPa)으로 운송됩니다.

3) 대기압에 가까운 압력과 저온(프로판의 경우 -42 0 C, 천연가스의 경우 -161 0 C)에서 단열 탱크를 갖춘 유조선

하천 운송은 러시아 북부 지역에 공급하는 데 널리 사용됩니다. 항공 운송은 북극과 남극의 소비자에게 LPG를 공급하는 데 사용됩니다.

LPG 필름 증발기.

튜브인튜브 열교환기 입니다. LPG를 내관벽에 분사하여 얇은 LPG막을 형성합니다. 3 노즐 포함 2 . 냉각수(뜨거운 물 또는 수증기)가 환형 고리로 들어갑니다. 4 , 파이프 내부의 LPG를 집중적으로 증발시킵니다. 3 . 증발기 길이에 따른 균일한 온도 분포를 위해 냉각수는 2개 지점에 공급되고 한 지점에서 제거됩니다.

파이프 증발기의 허용할 수 없는 압력 증가를 방지하기 위해 3 안전 릴리프 밸브가 설치되어 있습니다. 5 . 증발되지 않은 응축수는 드레인 피팅을 통해 배출됩니다. 6 . 설치 생산성을 높여야 하는 경우 여러 개의 증발기를 수집기 1에 연결할 수 있습니다. 열전달 계수는 사문석 및 관형보다 약 2 배 높으므로 더 작고 금속 집약도가 낮습니다.

가스 연소 온도.

가스 연소 중에 방출되는 주요 열량은 연소 생성물을 특정 온도까지 가열하는 데 사용됩니다.

다음과 같은 연소 온도가 구별됩니다.

난방능력

열량 측정

이론적 인

유효한

난방능력 - 이는 α=1 및 가스 및 공기의 초기 t = 0 0 С의 단열 조건에서 가연성 가스의 완전 연소 생성물입니다.

Q n \u003d i 평균 연소 \u003d V 평균 연소 ∙С r ave. 연소 ∙t f

나 등 화상 - 연소 생성물의 열 함량 kJ / m 3

t w - 열 출력, 0C

t 우물 \u003d Q n / V 평균 연소 ∙С r ave 연소 \u003d Q n / (V co 2 ∙ C r CO2 + V H20 ∙ C r H 20 + V N 2 ∙ C r N 2)

V co 2 V H20 V N 2 - 가스 1m 3의 연소 생성물 구성 부분의 부피.

С р – P=const에서의 평균 체적 열용량. 연소 생성물의 구성 요소.

공식은 평균 열용량을 사용합니다. Cp 값은 일정하지 않기 때문에 온도가 증가함에 따라 증가합니다.

잘: 메탄의 경우 2043 0 С; 프로판의 경우 2110 0 С; 수소의 경우 2235 0C

이 데이터는 건조한 공기에서의 연소에 대한 것입니다.

열량측정-t 연소 계수를 고려한 가스. 과도한 공기와 가스 및 공기의 물리적 열, 즉 실제 온도 값이 사용됩니다. 즉, 연료와 공기의 모든 열이 가열되면 완전 연소 생성물이 가열되는 지점입니다.

Q n + i g + i in \u003d i ave.

i g i v - 가스 및 공기 엔탈피 kJ / m 3

방정식을 확장된 형태로 작성하고 칼로리에 대해 해결합니다. 우리는 다음을 얻습니다:

T g t in - 가스와 공기의 초기 온도.

T ~ 1900 0C,

가스 소비,

1입방미터를 연소하는 데 필요한 이론적인 공기량입니다. 가스.

연소 전 100°C 이상으로 가열되는 경우 가스와 공기의 물리적 열을 고려해야 합니다. 왜냐하면 낮은 t에서는 이 값이 발열량에 비해 중요하지 않기 때문입니다.

이론연소온도 연소의 화학적 불완전성 및 연소 생성물 해리의 흡열 반응으로 인한 열 손실을 고려합니다.

CO 2 ⇔CO + 0.5O 2 -Q

H 2 O ← H 2 +0.5O 2 -Q;

Qx - 연소의 화학적 불완전성과 CO2 및 H20의 해리로 인한 열 손실.

최대 1500°C(보일러 및 산업용 용광로에서 발생)에서 Qx 값은 무시할 수 있습니다. 이 경우 연소 생성물의 미미한 부분이 해리되기 때문입니다. 더 높은 온도에서는 이를 고려해야 합니다.)

실제 연소온도 연료 연소의 실제 조건에서 달성되며, 이를 결정할 때 환경으로의 열 손실, 연소 과정 기간, 가스 연소 방법 및 기타 요소가 고려되기 때문에 이론적 조건보다 낮습니다.

t d = t ∙ τ p

θ p - 실험적 고온계수 대부분의 보일러 및 용광로의 경우 0.65입니다. 가장 완벽한 0.8-0.85

확산 버너

이러한 유형의 버너에서는 가스와 공기가 별도의 흐름으로 용광로에 유입되어 혼합물 형성과 연소가 발생합니다. 가장 간단한 차이점. 버너는 구멍이 뚫린 트레브입니다.

이러한 버너는 다음과 같습니다. 직선형, 원형, T자형 및 U자형 등 가스는 이러한 버너 내부에 공급되어 수많은 흐름의 구멍을 통해 빠져나가 별도의 토치를 형성합니다. 구멍의 수와 직경은 버너의 용량에 따라 다릅니다. 구멍 사이의 피치는 토치가 합쳐지지 않도록 선택되며 가스가 버너에서 재연소될 때 불의 유창함이 보장됩니다.

구멍 직경 d.b. 0.5~5mm. 이 경우 직경이 작은 구멍이 막히기 쉽다는 점을 고려해야 합니다. 가스와 공기의 원활한 혼합을 위해 각 차동 튜브에 구멍을 두 줄 이하로 만드는 것이 좋습니다. 버너. 가스를 공급하는 배관의 단면적 d.b. 버너 구멍의 전체 단면적보다 작지 않습니다.

"+" 차동 버너:

제조가 용이하고 작동이 안정적입니다(화염 역화 제외).

제어 한계가 크고 폭발 없이 낮은 가스 압력과 중간 가스 압력 모두에서 작동할 수 있습니다.

높은 방사선량으로 안정적으로 빛나는 토치를 제공합니다.

"-" 차동 버너:

· 열부하가 적습니다.

증가된 α(1.2-1.5)로 작업합니다. 공기가 많이 과잉됨에도 불구하고 이러한 버너는 종종 화학 물질과 함께 작동합니다. 덜 타다.

긴 토치 길이

용광로 부피의 안정적인 배출을 보장할 필요성

가스 연소 공정 자동화의 어려움(가스 및 공기의 자동 비율 조정)

우수한 성능 특성을 지닌 대형 차동 버너(예: 난방 및 산업용 보일러용 버너)에 대한 설계가 만들어졌습니다. 버너 축에 대해 비스듬히 배치된 다중 제트 가스 배출구로 인해 공기와 가스의 우수한 혼합이 이루어지며, 이는 흐름의 소용돌이를 발생시킵니다.

1 내부 유리

2-외부 케이스

3개의 접선 노즐 슬롯

4.5- 에어 초크

내부 유리는 더 큰 직경의 본체에 삽입됩니다. 가스는 본체와 유리 사이의 내부 공간을 통과하여 3을 통해 용광로로 유입됩니다. 소비되는 공기의 약 50%가 내부 유리를 통해 공급됩니다. 나머지는 외부 환형 슬롯을 통과합니다. 공기의 이동은 퍼니스에 진공이 존재하기 때문에 발생합니다. 이러한 버너의 용량은 30~350m 3 /h입니다. 그럴 수도 있습니다. 저압 및 중압.

차등 버너는 공기가 가스의 발화 온도보다 훨씬 높은 온도로 가열될 때 고온 용광로(열용해, 강철 제련)에서 필수 불가결합니다. 가스와 공기의 사전 혼합은 불가능하므로 이러한 용광로에서는 가스 연소가 강제될 뿐만 아니라 가장 정당합니다. 높은 수준의 암흑과 강렬한 방사선으로 밝게 빛나는 그을음 토치를 얻을 수 있습니다.

난로 버너

보일러 기술에서 차동 버너는 퍼니스의 전면 또는 측면 벽뿐만 아니라 노 내부에도 위치할 수 있습니다. 후자 유형의 버너를 난로 버너라고 합니다. 이는 층상로를 갖춘 난방 및 산업용 보일러를 가스 연료로 전환할 때 사용됩니다. 버너의 가스는 화격자 아래에서 공기가 들어가는 용광로로 들어갑니다. 노상 버너에서 나오는 가스 제트는 공기 흐름에 대해 비스듬히 향하고 단면에 고르게 분포됩니다.

혼합 과정은 다음과 같이 수행됩니다. 내화 라이닝에 의해 형성된 균열. 이는 가스와 공기의 혼합을 강화하고 α를 감소시키며 결과 혼합물에서 안정적인 점화를 보장합니다.

1- 수집가

버너 매니폴드는 화격자 위에 있는 벽돌에 장착됩니다. 집열기 위에 내화 라이닝은 공기와 혼합되지 않은 가스가 들어가는 직선형 슬롯을 형성합니다. 가스 출구 구멍은 90°에서 180° 사이의 각도로 수직면을 기준으로 대칭인 체커보드 패턴으로 2열에 위치합니다. 공기는 팬이나 퍼니스의 진공에 의해 화격자 아래에 공급되며, 통풍에 의해 지원되고 슬롯을 통과하여 양쪽에서 수집기를 세척합니다.

난류 확산의 결과로 가스 제트는 공기와 혼합되어 구멍에서 20~40mm 떨어진 곳에서 연소되기 시작합니다. 연소 과정은 버너로부터 0.5~1m 거리에서 끝납니다. 여기서는 가스 연소의 확산 원리가 구현됩니다. 혼합물 형성 과정은 가스 흐름이 직접적인 공기 흐름에 대한 각도로 고속으로 빠져나가는 작은 흐름으로 분해된다는 사실에 의해 활성화됩니다. 슬롯의 내화벽은 화염 안정제 역할을 하여 화염 분리를 방지하고 간접 방사체입니다.

슬롯 표면의 최대 온도는 900 - 1000 ° C입니다. 수집기 표면의 경우 300 - 500 ° C입니다. 슬롯 아래의 화격자 온도는 75 - 80 ° C입니다. 난로 버너는 완전 연소를 제공합니다. 가스의 α 값은 1.1에서 1.3입니다. 500 ~ 5000 Pa의 가스 압력(공칭 약 1000 Pa). 600 ~ 1000 Pa의 기압. 용광로에서 폭발 없이 작업할 때, d.b. 중형 보일러(시간당 증기 2~10톤)의 경우 20~30Pa를 배출하고 소형 난방 보일러의 경우 8Pa를 넘지 않습니다.

가열 보일러의 난로 버너의 크기는 다음과 같습니다: 구멍 직경 1.3~3mm(최대 10~20mm), 슬롯 높이 130~200mm; 너비는 계산에 의해 결정되며 일반적으로 80 - 110mm 범위입니다.

52세에 복귀

§ 디자인의 단순성

§ 낮은 가스 압력에서 작업하는 능력

§ 가압 공기 공급 불필요

§ 다양한 특성의 가스의 완전연소

§ 광범위한 부하 변화에도 안정적인 작동

§ 조용한 작동, 안정적이고 쉬운 작동

§ 높은 공기과잉율

§ 낮은 생산성(버너 1개로 120kW 이하)

§ 설계 특성(퍼니스의 버너)으로 인해 고온 설치에서는 상당한 α를 사용할 수 없습니다.

버너를 혼합합니다.

강제 공기 혼합 버너가 널리 사용됩니다. 구조적으로는 별도의 파이프를 통해 버너에 공급되는 가스 및 공기 흐름의 최상의 이동을 보장하는 방식으로 수행됩니다. 혼합물 형성의 징후는 버너 자체에서 시작되어 연소실에서 적극적으로 완료됩니다. 결과적으로 가스는 짧고 빛이 나지 않는 불꽃으로 연소됩니다. 난류 확산의 결과로 가스와 공기의 혼합이 수행됩니다. 따라서 난류 혼합 버너 또는 간단히 혼합기라고 합니다.

가스 연소 강도를 높이려면 혼합물 형성이 전체 공정에서 억제 링크이기 때문에 가스와 공기의 혼합을 최대한 강화해야 합니다. 혼합물 형성 과정의 주입은 다음과 같이 이루어집니다. 가이드 베인으로 공기 흐름을 소용돌이치며 접선 공급, 공기 흐름 아래에 작은 제트 형태의 가스 공급, 가스와 공기 흐름을 작은 흐름으로 분리하여 혼합물 형성이 발생함 .

버너의 긍정적인 특성은 다음과 같습니다.

1) 상대적으로 작은 크기의 버너로 많은 양의 가스를 연소시킬 수 있다.

2) 광범위한 버너 성능 솔루션.

3) t 점화를 초과하는 t 가스 및 공기 가열 가능성은 고온 용광로에 매우 중요합니다.

4) 복합 연료 압축을 통해 가스-연료유 또는 가스-석탄 분진과 같은 혼합물을 만드는 것이 상대적으로 쉽습니다.

주요 단점:

1) 강제 공기 공급

2) 운동 연소보다 체적 열 응력이 낮은 가스 연소.

3) 화학적 불완전성을 갖는 가스의 연소는 운동 연소보다 더 크다.

60kW-60MW의 성능이 있습니다. 산업용 용광로 및 보일러 가열에 사용됩니다.

난류 혼합 버너:

1바디, 2노즐, 3노즐 팁, 4노즐.

가스는 노즐을 통해 버너로 들어가고 특정 속도로 노즐 밖으로 흘러 나옵니다. 공기는 압력을 받아 버너에 공급됩니다. 버너 코에 들어가기 전에 비틀립니다. 가스와 공기의 혼합은 가스가 노즐에서 빠져나와 소용돌이치는 공기 흐름에 의해 주입될 때 버너 내부에서 시작됩니다. 다중 제트 가스 공급을 사용하면 혼합물 형성 과정이 더 빠르게 진행되고 가스는 짧은 불꽃으로 연소됩니다. 단일 제트 팁을 사용하면 길쭉한 토치가 생성됩니다. 버너의 장점은 설계의 단순성과 소형화, 낮은 압력의 가스 및 공기에서 작동하는 능력, 넓은 용량 조절 한계입니다.

다중 제트 와류 버너는 가스와 공기 흐름을 여러 개의 작은 흐름으로 분할하는 원리를 기반으로 널리 사용됩니다. 그 내부에서는 주입 혼합 공정이 이루어지며 생산성은 40-940 m 3 / h입니다.

혼합 버너는 종종 결합됩니다. 이를 통해 장치를 한 유형의 연료에서 다른 유형의 연료로 신속하게 이동할 수 있습니다. 또한, 그 안에 있는 가스는 다른 유형의 연료와 동시에 압축될 수 있습니다.

변위 방법.

수심 100~1200m 지하 저장시설(염상)에 LPG를 저장할 때 사용된다.

액화 가스의 선택은 불활성 액체 또는 기체 매체로 대체하여 수행됩니다. 가장 일반적으로 사용되는 소금물.

1-중앙 염수 컬럼

2-염수 파이프라인

LPG 공급용 외부 컬럼 3개

4-파이프라인 액화 가스

지하 5층 규모

7-액화 가스

표면 2열 시스템과 통신하는 지하 탱크:

케이싱 파이프(3)와 중앙 기둥은 웰헤드 1에 자유롭게 매달려 있습니다.

LPG는 고리를 통해 탱크에서 공급되고 배출됩니다.

중앙 기둥은 탱크 맨 아래로 내려갑니다. 염수의 밀도는 LPG의 밀도보다 2배 더 높기 때문에 후자는 염수 패드에 저장됩니다.

지하 탱크를 비우려면 소금물을 중앙 기둥 입구로 가져오는 것으로 충분하며, 정수압(100m 깊이에서 1.3MPa) 하에서 LPG는 과도한 압력으로 분배 파이프라인으로 유입됩니다. 펌프를 사용하지 않고 운반이 가능합니다.

LPG는 브라인 컬럼의 배압과 유체가 환형 공간과 중앙 컬럼을 통과할 때 마찰로 인한 압력 손실에 의해 결정되는 압력으로 저장고로 펌핑됩니다.

"+" 방법:

1. 디자인의 단순성

2. 외부 에너지원 없이도 단번에 가스를 방출하는 능력

3. 모든 장치의 안정적인 작동

4. 액화 가스를 저장소로 펌핑할 때 염수 제거에만 드는 에너지 비용

5. 고성능 펌프만을 고효율로 펌핑할 필요성

"-" 방법:

1. 배수 시 충분한 전력을 갖춘 외부 에너지원의 필요성

액화탄화수소가스(LHG)는 수반되는 석유가스로부터 생산됩니다. 이는 가정 난방, 자동차 연료 및 석유화학 제품 생산에 사용할 수 있는 순수 가스 또는 특수 혼합물입니다.

NGL 에서 HFC

액화 탄화수소 가스는 다양한 경질 탄화수소(NGL)에서 얻어지며, 이는 다시 관련 석유 가스(APG)에서 분리됩니다.

NGL을 구성 요소인 개별 탄화수소로 분리하는 작업은 가스 분별 장치(GFU)에서 이루어집니다. 분리 과정은 APG 분리와 유사합니다. 그러나 이 경우에는 분리에 더욱 주의해야 한다. 가스분류 과정에서 NGL로부터 다양한 제품을 얻을 수 있습니다. 프로판 또는 부탄일 수도 있고 프로판-부탄 혼합물(SPBT 또는 기술적인 프로판-부탄 혼합물이라고도 함)일 수도 있습니다. SPBT는 가장 일반적인 유형의 액화 가스입니다. 이 제품은 인구, 산업 기업에 공급되고 수출되는 형태입니다. 따라서 2012년 Gazprom Gazenergoset이 판매한 LPG 203만 4천 톤 중 프로판-부탄 혼합물이 41%를 차지했고, 부탄은 공급량의 1/3, 프로판은 약 15%를 차지했습니다.

또한 NGL, 공업용 부탄과 공업용 프로판을 분리하여 자동차용 프로판(PA) 또는 PBA 혼합물(프로판-부탄 자동차)을 얻습니다.

NGL을 처리하여 격리되는 다른 구성 요소가 있습니다. 이들은 이소부탄과 이소부틸렌, 펜탄, 이소펜탄입니다.

액화석유가스는 어떻게 사용되나요?

액화 탄화수소 가스는 다양한 방법으로 사용될 수 있습니다. 아마도 소련 시대부터 모든 사람들이 밝은 빨간색 프로판 실린더에 익숙했을 것입니다. 가정용 스토브에서 요리하거나 시골집에서 난방에 사용됩니다.

또한 라이터에는 액화 가스를 사용할 수 있습니다. 일반적으로 프로판이나 부탄이 펌핑됩니다.

액화 탄화수소 가스는 천연가스가 파이프라인을 통해 아직 도달하지 않은 지역의 산업 기업 및 주거용 건물 난방에도 사용됩니다. 이 경우 LPG는 가스 홀더(지상 및 지하 모두에 있을 수 있는 특수 용기)에 저장됩니다.

효율성 측면에서 프로판-부탄은 주요 천연가스 다음으로 2위를 차지합니다. 동시에 LPG의 사용은 예를 들어 디젤 연료나 연료유에 비해 환경 친화적입니다.

모터 및 패키지의 가스

프로판, 부탄 및 그 혼합물은 천연가스(메탄)와 함께 자동차에 연료를 공급하는 대체 연료로 사용됩니다.
가스 모터 연료의 사용은 현재 매우 관련성이 높습니다. 왜냐하면 매년 3,400만 대 이상의 차량으로 구성된 국내 차량 함대가 배기 가스와 함께 1,400만 톤의 유해 물질을 배출하기 때문입니다. 이는 대기 중으로 배출되는 전체 산업 배출량의 40%에 해당합니다. 가스 구동 엔진의 배기 가스는 몇 배나 덜 유해합니다.

가스 엔진의 배기가스에는 일산화탄소(CO)가 2~3배, 질소산화물이 1.2배 적게 포함되어 있습니다. 동시에 휘발유에 비해 LPG 가격은 약 30~50% 저렴합니다.

가스 자동차 연료 시장은 활발히 발전하고 있습니다. 현재 우리나라에는 3,000개 이상의 주유소와 100만 대 이상의 LPG 차량이 있습니다.

마지막으로 액화 탄화수소 가스는 석유화학 산업의 원료입니다. LPG 제품을 생산하려면 매우 높은 온도에서 발생하는 열분해라는 복잡한 과정을 거쳐야 합니다. 그 결과 올레핀(에틸렌 및 프로필렌)이 생성되며, 이는 중합 과정의 결과로 폴리머 또는 플라스틱(폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 기타 유형의 제품)으로 변환됩니다. 즉, 우리가 일상생활에서 사용하는 비닐봉지, 일회용 식기, 각종 제품의 용기·포장 등은 액화가스로 만들어진다.

연료 혼합물의 뛰어난 성능에 대한 주장은 일반적으로 너무 일반적이고 정보가 부족합니다. 우리는 정보 부족을 보완합니다. 이 기사는 액화 탄화수소 가스(LHG)에 대한 실제 데이터를 제공합니다. 이는 이미 그러한 연료를 사용하고 있거나 집(상업 시설)의 자율 가스화를 계획하고 있는 모든 사람에게 유용할 것입니다.

LPG란 무엇이며 주요 특징은 무엇입니까?

"액화 탄화수소 가스"라는 이름은 저분자량 탄화수소(프로판과 부탄)의 혼합물을 의미합니다. 주요 차이점은 기체상에서 액체로 또는 그 반대로 쉽게 전환된다는 것입니다.

정상 대기압 및 정상 주변 온도 조건에서 혼합물의 구성 요소는 가스입니다.
온도가 떨어지지 않고 압력이 약간 증가하면 LPG 탄화수소는 액체로 변합니다. 동시에 그 양은 급격히 감소합니다.

이러한 특성으로 인해 LPG의 운반 및 보관이 용이해집니다. 결국, 혼합물을 압력 하에서 닫힌 용기에 펌핑하여 액체가되고 작은 양을 받아들이는 것으로 충분합니다. 그리고 작동 전에 LPG가 증발한 후 일반 천연가스와 동일하게 사용할 수 있습니다. 동시에 부탄과 프로판의 혼합물은 효율이 더 높습니다. 액화 가스의 연소 비열은 천연 가스의 연소 비열보다 약 25% 더 높습니다.

LPG는 가스 처리 공장에서 관련 석유가스 또는 천연가스 응축물을 원료로 생산됩니다. 가공 과정에서 원료는 에탄, 메탄, 천연 가솔린 등 경질 부분과 중질 부분으로 분리됩니다. 그 중 두 가지(프로판과 부탄)는 추가로 액화 가스로 가공됩니다. 불순물을 제거하고 적절한 비율로 혼합한 후 액화하여 저장고나 소비자에게 운송합니다.

LPG 구성 요소의 특성 - 프로판 및 부탄

두 가스 모두 저분자량 포화 탄화수소입니다.

프로판(C3H8). 선형 분자는 3개의 탄소 원자와 8개의 수소 원자를 포함합니다. 이 가스는 러시아 기후 조건에서 사용하기에 이상적입니다. 끓는점은 -42.1 °C입니다. 동시에 -35°C까지 프로판은 높은 증기압을 유지합니다. 즉, 가장 혹독한 겨울에도 자연적으로 잘 증발하여 실외 배관을 통해 이송됩니다. 순수 액화 프로판은 지상 가스 탱크 및 실린더에 사용할 수 있습니다. 서리가 내리는 동안 가스 흐름에 장애가 발생하지 않습니다.
부탄(C4H10). 4개의 탄소 원자와 10개의 수소 원자로 구성됩니다. 분자는 선형이거나 분지형일 수 있습니다. 부탄은 프로판보다 발열량이 높고 가격이 저렴합니다. 하지만 그에겐 심각한 결점이 있다. 부탄의 끓는점은 -0.5℃에 불과하다. 이는 약간의 서리에도 액체 상태로 유지된다는 것을 의미합니다. -0.5°C 이하의 온도에서는 부탄의 자연 증발이 멈추고, 가스를 얻기 위해서는 추가적인 가열이 필요합니다.

위의 정보로부터 우리는 중요한 결론을 얻었습니다: 가스 탱크나 실린더 내의 액화 프로판-부탄 혼합물의 온도는 항상 양수여야 합니다. 그렇지 않으면 부탄이 증발하지 않고 가스 공급에 문제가 발생합니다. 원하는 온도를 달성하기 위해 가스 홀더가 지하에 설치됩니다(여기서는 지열로 가열됩니다). 또 다른 옵션은 탱크에 전기 가열 장치(증발기)를 장착하는 것입니다. 채워진 실린더는 항상 실내에 보관됩니다.

LPG의 품질은 어떻게 결정되나요?

따라서 자율 가스화 시스템에 공급되는 액화 가스는 항상 혼합물입니다. 공식 문서에서는 프로판과 기술 부탄의 혼합물인 SPBT로 전달됩니다. 이 두 가지 가스 외에도 LPG에는 항상 물, 알칼리, 불포화 탄화수소 등 소량의 불순물이 포함되어 있습니다. 혼합물의 품질은 프로판과 부탄의 비율, 불순물의 양과 유형에 따라 달라집니다.

SPBT에 프로판이 많을수록 추운 계절에 더 잘 증발합니다. 사실, 프로판 성분 농도가 높은 액화 가스는 더 비싸기 때문에 일반적으로 겨울철 연료로만 사용됩니다. 어쨌든 러시아 기후 조건에서는 부탄 함량이 60%를 초과하는 혼합물을 사용하는 것이 불가능합니다. 증발기가 있는 경우에만 증발합니다.
LPG에 불순물이 많을수록 가스 장비에는 좋지 않습니다. 불포화 탄화수소는 완전히 연소되지 않고 중합되어 코크스화됩니다. 잔여물은 장비를 오염시키고 장비의 수명을 크게 단축시킵니다. 무거운 부분(물과 알칼리)도 기술에 도움이 되지 않습니다. 많은 물질이 비증발성 응축수로 탱크와 파이프라인에 남아 있어 시스템 효율성이 저하됩니다. 또한, 불순물은 프로판이나 부탄만큼 열을 발생시키지 않기 때문에 농도가 높아지면 연비가 떨어진다.

액화 가스에 관한 유용한 사실

프로판-부탄 혼합물은 공기와 완벽하게 혼합되고 균일하게 연소되며 완전히 연소되어 장비 요소에 그을음이나 침전물이 남지 않습니다.
가스 상태의 LPG는 공기보다 무겁습니다. 프로판은 1.5배, 부탄은 2배입니다. 누출되면 혼합물이 가라앉습니다. 따라서 액화가스 탱크는 지하실이나 우물 위에 설치할 수 없습니다. 그러나 지하 가스 홀더는 절대적으로 안전합니다. 손상되더라도 가스 혼합물은 토양의 하층으로 이동합니다. 그곳에서는 공기와 혼합되어 폭발하거나 불이 붙을 수 없습니다.
LPG의 액상은 열팽창 계수가 매우 높습니다(온도 증가당 프로판의 경우 0.003, 부탄의 경우 0.002). 이는 물보다 약 16배 더 높습니다. 따라서 가스탱크는 85% 이상 채워질 수 없습니다. 그렇지 않으면 온도가 상승하면 액체 혼합물이 크게 팽창하여 기껏해야 탱크의 전체 부피를 차지할 수 있습니다. 그러면 증발할 공간이 없어지고 가스가 시스템에 유입되지 않습니다. 최악의 경우, 액체 혼합물의 과도한 팽창으로 인해 가스 탱크가 파열되고, 큰 누출이 발생하며, 공기와 폭발성 및 인화성 혼합물이 형성됩니다.
LPG의 액상 1리터가 증발하면 250리터의 가스가 생성됩니다. 따라서 실내에 액화 혼합물이 설치된 탱크는 매우 위험합니다. 액상의 약간의 누출에도 즉시 증발하고 방은 엄청난 양의 가스로 채워집니다. 이 경우 가스-공기 혼합물은 빠르게 폭발 비율에 도달합니다.
공기 중 액체상의 증발은 매우 빠릅니다. 사람의 피부에 유출된 액화 가스는 동상을 유발합니다.
순수한 프로판과 부탄은 무취의 가스입니다. 강한 냄새가 나는 물질(취취제)이 특별히 첨가되었습니다. 일반적으로 이들은 황 화합물이며 가장 흔히 에틸 메르캅탄입니다. 그들은 가스 누출에 대해 사람에게 "알려주는"매우 강하고 불쾌한 냄새를 가지고 있습니다.
혼합물은 발열량이 높습니다. 그래서 1cu를 태울 때. m의 기체 프로판은 24입방미터를 사용합니다. m의 공기, 부탄 - 31 입방 미터. m의 공기. 혼합물 1kg을 연소하면 평균 11.5kWh의 에너지가 방출됩니다.

열 공급 시스템은 주거용, 행정용, 산업용 건물 및 건물에 온수, 가스, 열 및 전기를 제공합니다. 이러한 시스템의 일부로 복잡한 가스 사용 장비가 포함되며 작동을 위해서는 충분한 양의 연료가 필요합니다.

현재 주가스 공급라인에 연결되지 않은 자율가스공급시스템의 저장연료로는 액화탄화수소가스(LHG)와 액화천연가스(LNG)가 널리 사용되고 있다. 영어로 LPG(액화석유가스), LNG(액화천연가스)를 각각 표기합니다.

LNG- 이것은 유기 화합물의 혐기성 분해 과정에서 지구의 깊은 층에서 형성된 가스 혼합물입니다. 생산은 가스가 석유의 부산물일 수 있는 유전과 저수지에서 이루어집니다. 어떤 경우에는 천연가스의 결정질 형태인 가스 하이드레이트가 나타날 수도 있습니다.

LPG- 이것은 또한 가스의 혼합물이지만 수반석유가스 또는 흡수가스 분별 장치를 사용한 분리로 인해 천연가스의 응축수 분획에서 얻어집니다.

LPG와 LNG를 교체할 수 있습니다. 액화 탄화수소 가스는 액화 천연 가스의 가스 공급 시스템에서 예비 연료일 뿐만 아니라 주요 유형의 연료 역할을 할 수 있습니다.

두 가스는 여러 가지 면에서 서로 유사합니다.

적용 범위: 열 및 가스 공급;
증발 능력: 가스는 특정 온도에 따라 가스 상태로 변환되는 액상으로 저장 및 운송됩니다.
환경 친 화성 : 연소 중에 황 화합물이 대기로 방출되지 않으며 그을음과 재가 없습니다.
독성이 거의 없음.

순수한 형태에서는 두 가스 모두 뚜렷한 냄새가 없으므로 공기 중 물질을 적시에 감지하기 위해 취기제(에탄티올, 천연 메르캅탄의 혼합물 등)가 가스에 혼합됩니다.

액화 가스 LPG와 LNG의 차이점

유사한 구조, 매개변수 및 물리적, 화학적 특성을 갖는 두 가스는 서로 다르기 때문에 시설의 가스 공급 시스템의 기술 라인에 최적의 연료를 선택할 수 있습니다.

색인	액화 석유 가스 LPG	액화천연가스 LNG
화합물	기본 물질: 프로판 및 부탄, 함량은 95% 이상입니다. 추가 물질: 펜탄, 메탄, 에탄, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌	주요 물질: 메탄, 함량 85-95% 추가 물질: 에탄, 프로판, 부탄, 질소, 황화수소, 메르캅탄 황
보관방법	아니면 가스탱크	낮은 온도가 유지되는 크라이오 탱크
1Gcal을 생성하려면 일반 연료를 태워야 합니다.	99.84kg*	104.48kg*
가스 액화가 불가능한 임계 온도	96.84°C(프로판)	-82.5°C(메탄)
0°C에서의 기체상 밀도	0.7168kg/m3	2.0037kg/m3
0°C에서의 액상의 밀도	416kg/m3	528kg/m3
연소 비열	45.58MJ/kg	43.56MJ/kg
점화에 필요한 가스 농도	프로판 증기 농도 2.3~9.5%, 일반 부탄 1.8~9.1%(부피 기준)	4.4% ~ 17%(V/V)
* 값은 조건부로 제공됩니다. 계산의 정확성은 시설에서 사용되는 가스의 구성에 직접적으로 좌우됩니다.

위 표의 데이터에 따르면 가장 중요하고 중요한 차이점은 보관 온도입니다. LPG는 주변 온도에 가까운 온도에서 압력을 가하여 가스 탱크에 저장됩니다. 기온이 -60°C 미만인 극북 지역에서는 액상의 증발이 불충분하게 관찰될 수 있습니다. 이러한 지역에서는 재기화 프로세스를 개선하기 위해 액체 또는 전기 유형이 설치됩니다.

LNG 저장 조건은 근본적으로 다릅니다. 액화천연가스는 제품 보관 온도에 견딜 수 있는 재료로 만들어진 완전히 밀봉된 등온 탱크(크라이오탱크)에만 보관할 수 있습니다. 용기 내부는 -163℃ 정도의 낮은 온도를 지속적으로 유지해야 한다.

액화 탄화수소 가스는 자동차 연료로 사용됩니다.

상대적으로 짧은 시간 내에 액화 가스 회계를 구성하고 펌핑, 측정, 저장 및 운송 중에 발생하는 프로세스를 명확하게 이해하는 데 다소 어려운 경로를 통과했습니다.

러시아의 석유 및 가스 추출과 사용이 오랜 역사를 가지고 있다는 것은 잘 알려져 있습니다. 그러나 20세기까지 가스전 분야의 기술수준은 극히 원시적이었다. 경제적으로 타당한 적용 분야를 찾지 못한 석유 소유자는 가스 또는 탄화수소의 가벼운 부분 보존에 관심이 없었을 뿐만 아니라 이를 제거하려고 시도했습니다. 휘발유 분율에 대해서도 부정적인 태도가 관찰되었는데, 이는 인화점 증가와 화재 및 폭발 위험을 초래했기 때문입니다. 1946년 가스 산업이 독립 산업으로 분리되면서 상황이 혁명적으로 변했고 절대적인 가스 생산량과 국가 연료 수지에서 차지하는 비중이 급격히 증가했습니다. 가스 생산의 급속한 성장은 주요 가스 생산 지역과 가스 소비자, 대규모 산업 센터 및 화학 공장을 연결하는 주요 가스 파이프 라인 건설 작업의 급격한 강화로 인해 가능해졌습니다.

그럼에도 불구하고 우리나라에서 액화 가스의 정확한 측정 및 계산에 대한 철저한 접근 방식은 불과 10~15년 전부터 나타나기 시작했습니다. 비교를 위해 영국에서는 시장 경제가 발달하고 액화 가스 측정 및 회계 기술, 특수 장비 생산을 갖춘 국가라는 점을 감안할 때 20 세기 30 년대 초반부터 액화 가스가 생산되었습니다. 이러한 목적은 거의 생산 시작부터 개발되기 시작했습니다.

그럼 액화탄화수소가스가 무엇인지, 어떻게 생산되는지 간단히 살펴보도록 하겠습니다. 액화 가스는 두 그룹으로 나뉩니다.

액화탄화수소가스(LHG)- 주로 수소와 탄소로 구성된 다양한 분자 구조를 가진 화합물의 혼합물입니다. 다양한 분자량과 구조를 지닌 탄화수소의 혼합물. LPG의 주성분은 프로판과 부탄으로, 불순물로 더 가벼운 탄화수소(메탄과 에탄)와 무거운 탄화수소(펜탄)가 포함되어 있습니다. 나열된 모든 구성 요소는 포화 탄화수소입니다. LPG에는 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌과 같은 불포화 탄화수소가 포함될 수도 있습니다. 부탄-부틸렌은 이성질체 화합물(이소부탄 및 이소부틸렌)로 존재할 수 있습니다.

NGL - 경질 탄화수소의 광범위한 분획으로, 주로 에탄(C2) 및 헥산(C6) 분획의 경질 탄화수소 혼합물을 포함합니다.

일반적으로 일반적인 NGL 구성은 다음과 같습니다: 에탄 2~5%; 액화 가스 비율 C4-C5 40-85%; 헥산 분율 C6이 15%에서 30%로, 펜탄 분율이 나머지를 차지합니다.

가스 산업에서 LPG가 널리 사용됨을 고려할 때 프로판과 부탄의 특성에 대해 더 자세히 설명할 필요가 있습니다.

프로판은 알칸류의 유기물질입니다. 석유 제품이 분해되는 동안 형성된 천연 가스에 포함되어 있습니다. 화학식 C 3 H 8 (그림 1). 무색, 무취의 가스로 물에 아주 약간 용해됩니다. 끓는점 -42.1C. 2.1~9.5%의 증기 농도에서 공기와 폭발성 혼합물을 형성합니다. 0.1MPa(760mmHg)의 압력에서 공기 중 프로판의 자체 발화 온도는 466°C입니다.

프로판은 폴리프로필렌 합성을 위한 단량체 생산에서 소위 액화 탄화수소 가스의 주성분인 연료로 사용됩니다. 용제 생산의 원료입니다. 식품 산업에서 프로판은 추진제로 식품 첨가물 E944로 등록됩니다.

부탄(C 4 H 10)은 알칸 계열의 유기 화합물입니다. 화학에서는 주로 n-부탄을 가리키는 이름으로 사용됩니다. 화학식 C 4 H 10 . n-부탄과 그 이성체 이소부탄 CH(CH3)3의 혼합물은 동일한 이름을 갖습니다. 무색, 인화성 가스, 무취, 쉽게 액화됩니다(상압 0°C 미만, 또는 상압 및 상온에서 휘발성이 높은 액체). 가스 응축수 및 석유가스에 함유되어 있습니다(최대 12%). 이는 오일 분획의 촉매 및 수소촉매 분해의 산물입니다.

액화 가스와 NGL의 생산은 다음 세 가지 주요 소스를 희생하여 수행됩니다.

석유 생산 기업 - LPG 및 NGL 생산은 수반(결합) 가스 처리 및 원유 안정화 과정에서 원유 생산 중에 발생합니다.
가스 생산 기업 - LPG 및 NGL 획득은 유정 가스 또는 자유 가스 및 응축수 안정화의 1차 처리 중에 발생합니다.
정유소 - 정유소에서 원유를 처리하는 동안 액화 가스 및 유사한 NGL이 생산됩니다. 이 범주에서 NGL은 부탄-헥산 유분(C4-C6)과 소량의 에탄 및 프로판의 혼합물로 구성됩니다.

LPG의 가장 큰 장점은 주변 온도와 적당한 압력에서 액체 및 기체 상태로 존재할 수 있다는 것입니다. 액체 상태에서는 쉽게 가공, 저장 및 운송이 가능하며, 기체 상태에서는 더 나은 연소 특성을 갖습니다.

탄화수소 시스템의 상태는 다양한 요인의 영향 조합에 의해 결정되므로 완전한 특성화를 위해서는 모든 매개변수를 알아야 합니다. 직접 측정할 수 있고 LPG 흐름 체계에 영향을 미칠 수 있는 주요 매개변수에는 압력, 온도, 밀도, 점도, 성분 농도 및 상 비율이 포함됩니다.

모든 매개변수가 변경되지 않으면 시스템은 평형 상태에 있습니다. 이 상태에서는 시스템에 눈에 띄는 질적, 양적 변화가 없습니다. 하나 이상의 매개변수가 변경되면 시스템의 평형 상태가 위반되어 하나 이상의 프로세스가 발생합니다.

탄화수소 시스템은 균질하거나 이질적일 수 있습니다. 시스템이 물리적, 화학적 특성이 균질하다면 균질하다고 하고, 이질적이거나 서로 다른 응집 상태의 물질로 구성되어 있으면 이질적이라고 합니다. 2상 시스템은 이질적입니다.

단계는 다른 단계와 명확한 인터페이스를 갖는 시스템의 특정 동종 부분으로 이해됩니다.

저장 및 운송 중에 액화 가스는 응집 상태를 지속적으로 변경하고, 가스의 일부는 증발하여 기체 상태로 변하고, 일부는 응축되어 액체 상태로 변합니다. 증발된 액체의 양이 응축된 증기의 양과 같은 경우, 액체-기체 시스템은 평형에 도달하고 액체의 증기는 포화되며 그 압력을 포화압력 또는 증기압이라고 합니다.

LPG의 증기압은 온도가 증가함에 따라 증가하고 온도가 감소함에 따라 감소합니다.

액화 탄화수소 가스는 철도 및 도로 탱크로 운송되며 포화 상태로 다양한 용량의 탱크에 저장됩니다. 끓는 액체는 용기 하부에 배치되고 건조 포화 증기는 상부에 위치합니다. 탱크의 온도가 낮아지면 증기의 일부가 응축됩니다. 즉, 액체의 질량은 증가하고 증기의 질량은 감소하여 새로운 평형 상태가 시작됩니다. 온도가 상승함에 따라 상이 새로운 온도에서 평형을 이룰 때까지 반대 과정이 발생합니다. 따라서 증발 및 응축 과정은 탱크 및 파이프라인에서 발생하며, 2상 매체에서는 증발 및 응축 온도가 동일한 동안 일정한 압력 및 온도에서 진행됩니다.

실제 상황에서 액화 가스에는 수증기가 한 가지 또는 다른 양으로 포함되어 있습니다. 더욱이, 가스의 양은 포화 상태까지 증가할 수 있으며, 그 후 가스의 수분이 물 형태로 침전되어 액체 탄화수소와 제한된 용해도까지 혼합된 다음 자유수가 방출되어 탱크에 침전됩니다. LPG에 포함된 물의 양은 탄화수소 구성, 열역학적 상태 및 온도에 따라 달라집니다. LPG의 온도가 15~30℃ 낮아지면 물의 용해도는 1.5~2배 감소하고 자유수(free water)는 탱크 바닥에 쌓이거나 응축수 형태로 빠져나가는 것으로 입증되었습니다. 파이프라인에서. 탱크에 쌓인 물은 주기적으로 제거해야 합니다. 그렇지 않으면 소비자에게 전달되거나 장비 고장으로 이어질 수 있습니다.

LPG 테스트 방법에 따르면 자유수(free water)의 존재만 결정되고 용해된 물의 존재는 허용됩니다.

해외에서는 LPG 내 물의 존재 여부에 대한 요구 사항이 더욱 엄격하며, 여과를 통해 그 양은 중량 기준으로 0.001%가 됩니다. 이는 액화 가스에 용해된 물이 오염 물질이기 때문에 정당합니다. 왜냐하면 양의 온도에서도 수화물 형태의 고체 화합물을 형성하기 때문입니다.

수화물은 조성이 엄격하게 정의되어 있기 때문에 화학 화합물에 속할 수 있지만 분자 유형의 화합물이지만 수화물은 전자를 기반으로 한 화학 결합을 갖지 않습니다. 내부 세포의 분자 특성과 구조적 형태에 따라 다양한 가스는 외부적으로 명확하게 정의된 다양한 모양의 투명한 결정을 나타내고, 난류에서 얻은 수화물(촘촘하게 압축된 눈 형태의 무정형 덩어리)을 나타냅니다.

대부분의 경우 액화 가스라고 하면 GOST 20448-90 "국내 소비용 액화 탄화수소 가스" 및 GOST 27578-87 "도로 운송용 액화 탄화수소 가스"에 해당하는 탄화수소를 의미합니다. 주로 프로판, 부탄, 이소부탄으로 구성된 혼합물입니다. 분자 구조의 동일성으로 인해 가산성의 규칙이 대략적으로 관찰됩니다. 혼합물의 매개 변수는 개별 구성 요소의 농도 및 매개 변수에 비례합니다. 따라서 일부 매개변수에 따라 가스 구성을 판단하는 것이 가능합니다.

액화 탄화수소 가스는 포화 증기압 하에서 액체 상태일 수 있는 끓는점이 낮은 액체입니다.

끓는점: 프로판 -42 0 С; 부탄 - 0.5℃
정상적인 조건에서 기체 프로판의 부피는 액화 프로판의 부피보다 270배 더 많습니다.
액화 탄화수소 가스는 높은 열팽창 계수를 특징으로 합니다.
LPG는 경질유 제품에 비해 밀도와 점도가 낮은 것이 특징이다.
온도, 수압 저항, 고르지 못한 조건 통과에 따라 파이프라인을 통과하는 동안 LPG 집합 상태의 불안정성.
LPG의 운송, 저장 및 측정은 일반적으로 1.6MPa의 작동 압력에 맞게 설계된 폐쇄형(밀봉된) 시스템을 통해서만 가능합니다. GOST R 55085-2012
펌핑, 측정 작업에는 특수 장비, 재료 및 기술을 사용해야 합니다.

전 세계적으로 탄화수소 시스템과 장비는 물론 기술 시스템 배열에도 통일된 요구 사항과 규칙이 적용됩니다.

액화 가스는 뉴턴 유체이므로 펌핑 및 측정 과정은 유체 역학의 일반 법칙에 따라 설명됩니다. 그러나 탄화수소 시스템의 기능은 액체의 단순한 이동과 측정뿐 아니라 LPG의 "부정적인" 물리적, 화학적 특성의 영향을 줄이는 것으로도 축소되었습니다.

기본적으로 LPG를 펌핑하는 시스템은 물 및 석유 제품을 펌핑하는 시스템과 크게 다르지 않지만 그럼에도 불구하고 측정의 질적, 정량적 특성을 보장하려면 추가 장비가 필요합니다.

이를 기반으로 기술적 탄화수소 시스템에는 최소한 탱크, 펌프, 가스 분리기, 계량기, 차동 밸브, 차단 또는 제어 밸브, 과도한 압력이나 유량에 대한 안전 장치가 포함되어야 합니다.

저장 탱크에는 제품 로딩 입구, 배출 배수 라인 및 압력 균등화, 가스 분리기의 증기 회수 또는 시스템 교정에 사용되는 증기상 라인이 장착되어 있어야 합니다.

펌프 - 디스펜싱 시스템을 통해 제품을 이동하는 데 필요한 압력을 제공합니다. 펌프는 용량, 성능, 압력에 따라 선택해야 합니다.

미터 - 제품 수량 변환기와 판독 장치(표시)가 포함되어 있으며 전자식 또는 기계식일 수 있습니다.

가스 분리기 - 액체 흐름 중에 생성된 증기가 계기에 도달하기 전에 분리하여 탱크의 증기 공간으로 반환합니다.

차동 밸브 - 계량기 뒤에 과도한 차압을 생성하여 액체 제품만 계량기를 통과하도록 하는 역할을 하며, 이는 분명히 용기의 증기압보다 큽니다.