Транспортируемый по магистральным газопроводам газ содержит некоторое количество влаги, что приводит к коррозии трубопроводов и образованию гидратов и конденсата. Различают абсолютную и относительную влажность газа.
Абсолютная влажность газа - количество водяного пара, содержащегося в единице количества газа. Массовая абсолютная влажность , где - количество водяного пара; - количество газа. Объемная абсолютная влажность , где - объем газа.
Относительной влажностью называется отношение фактически содержащегося количества водяного пара к максимально возможному при данных условиях , где - максимально возможное количество пара, которое может находиться в газе при данной температуре.
Относительная влажность может быть также определена как отношение парциального давления водяного пара в газе к давлению насыщенного пара при той же температуре: .
Газ считается насыщенным водяными парами, если парциальное давление находящихся в нем паров при данной температуре равно давлению насыщенного водяного пара, т. е насыщение = 1. Наибольшая температура, при которой газ насыщается водяными парами и образуются капли влаги, называется точкой росы данного газа при заданном давлении.
Смеси газов
Природные газы представляют собой смесь газов с подавляющим содержанием метана. Для термодинамических и гидравлических расчетов необходимо определять свойства смеси газов по характеристикам индивидуальных составляющих.
Массовой концентрацией компонента смеси газов называется отношение количества этого компонента в единицах массы к количеству смеси : .
Количество смеси равно сумме количеств отдельных газов: .
Молярной концентрацией компонента называется отношение числа киломолей компонента к числу киломолей смеси : , где - масса газа в килограмме, численно равная относительной молекулярной массе.
Сумма числа киломолей всех компонентов смеси газов равна числу киломолей смеси .
Сумма молярных концентраций всех компонентов смеси газа равна единице:
.
Средняя молекулярная масса смеси есть отношение количества смеси в единицах массы к числу молей смеси:
.
Таким образом, средняя молекулярная масса смеси газов равна сумме произведений относительной молекулярной массы на молярную концентрацию компонента:
.
Средняя молекулярная масса смеси газов выражается через массовую концентрацию и относительную молекулярную массу компонентов.
Массовые и молярные концентрации находятся в следующих соотношениях:
;
.
Объемной концентрацией называется отношение объема компонента при давлении и температура смеси газа к объему смеси :
Молярные концентрации компонентов смесей идеальных газов тождественны объемным концентрациям.
Объемные концентрации компонентов смеси газов
,
где - парциальное давление газа; - давление смеси.
|