Плотность газа.
После определения коэффициента сжимаемости природного газа рассчитывают плотность газовой смеси (по плотности ее компонентов):
Или по молекулярной массе:
Кроме этого, плотность можно вычислить по следующей формуле:
где н, Tн, Рн, zн – плотность, температура, давление, коэффициент сжимаемости, соответствующие нормальным условиям.
Чаще пользуются относительной плотностью газа по воздуху ρг.в равной отношению плотности газа ρг к плотности воздуха ρв взятой при тех же давлении и температуре.
Относительная плотность удобна тем, что не зависит от температуры и давления, если пренебречь различием в коэффициентах сжимаемости воздуха и газа.
Вязкость природного газа.
Еще одной характеристикой газа является вязкость – свойство сопротивляться перемещению одних частиц относительно других. Вязкость смеси, как и отдельных компонентов, зависит от температуры и давления. Значение определяются в 2 этапа: сначала определяется значение при заданной температуре и атмосферном давлении, а затем заданное значение пересчитывают на нужное давление. Определение вязкости можно проводить аналитическим путем по известному составу газа и графическим по его относительной плотности – рисунок 4.
Зависимость вязкости УВ от относительной плотности по воздуху.
Для определения вязкости при заданных давлении и температуре необходимо дополнительно определить критические и приведенные параметры давления и температуры, по графику рисунка 5 найти *, по найденным значениям рассчитать искомую вязкость по формуле
Зависимость отношений вязкости от приведенных значений температуры и давления.
Влагосодержание газа.
Существенным свойством природного газа при его оценке является влагосодержание
Абсолютной влажностью называется содержание паров воды в единице объема газа. Относительной влажностью – отношение фактического содержания паров в единице объема к его влагоемкости. Влажность с нормируемой точностью можно определить по номограмме рисунка 6.
Номограмма равновесного влагосодержания природного газа
Влагосодержание природных газов связано с тем, что природные газы и газоконденсатные смеси контактируют с пластовыми водами различных форм и вследствие чего содержат определенное количество паров воды. При аналитическом определении влагосодержания используют формулу:
где А – коэффициент влагосодержания идеального газа, B – коэффициент, зависящие от состава газа, Р – давление.
Значения коэффициентов представлены в справочниках.
Теплоемкость газа.
Для выполнения теплового расчета газотранспортной сети необходимо знать зависимости теплоемкости и коэффициента Джоуля – Томсона газа от давления и температуры. Теплоемкостью газа называется отношение теплоты, подведенной к нему в определенном термодинамическом процессе, к соответствующему изменению температуры газа. Отношение теплоемкости к единице количества газа называется удельной (массовой или молярной) теплоемкостью. Для практических расчетов используют массовую или молярную теплоемкость при постоянном давлении Ср (изобарная теплоемкость):
где C0pi – изобарная теплоемкость при температуре и атмосферном давлении, Xi – молярная доля вещества (компонента), Ср – поправка на давление. Изобарная теплоемкость при температуре и атмосферном давлении определяется аналитически или графически по графику зависимости рисунок 6.
Зависимость изобарной молярной теплоемкости при атмосферном давлении и температуре
В случае аналитического определения пользуются справочными коэффициентами. Подробно на нем останавливаться не будем.
Поправка на давление определяется по 2 или трем характеристикам:
Нахождением нужного значения на графике зависимости рисунка 8;
Вычислением по формуле.
где R=1,986 ккал/кмоль, М- масса киломоля, C0p и C1p – безразмерные величины, находятся по номограммам рисунков 9, 10.
Зависимость Ср от Рпр и Тпр
Зависимость С0р от Рпр и Тпр
