Использование сжиженного газа
Несколько сложнее со сжиженным газом. Он широко применяется:
- в современном промышленном производстве;
- в тепловой и электроэнергетике;
- как резервный запас в период наиболее интенсивного потребления населением;
- в качестве замены традиционным бензину или дизельному топливу для автомобильного транспорта;
- в бытовых целях.
Рекомендуем: Сколько электричества расходует электрочайник
В домашнем хозяйстве сжиженный газ в баллонах выгодно использовать для эксплуатации газопотребляющих приборов бытового назначения при условии отсутствия подвода централизованной магистрали.
Для сжижения используются разнообразные смеси пропана с бутаном. Применение метана экономически невыгодно, поскольку при комнатной температуре давление в системе возрастает настолько, что для обеспечения безопасности требуется создание ёмкостей с большой толщиной стенки и применения материалов повышенной прочности.
Изменение объёма газа при переходе из жидкой фазы в газообразную определяется следующими факторами:
- химическим составом;
- давлением;
- температурой;
- плотностью и удельной массой.
Чтобы рассчитать количество литров сжиженного газа в кубометры топлива, перешедшие в газообразное состояние, необходимо использовать указанные характеристики. Но поскольку затруднительно достоверно установить точный состав смеси в баллоне, необходимо руководствоваться приблизительным соотношением, согласно которому при стандартной температуре в 20 градусов из 1-го литра сжиженного получится 200 – обычного газа. Поэтому применяется формула:
Окуб = Ол/5
где:
- Окуб – объём в кубических метрах;
- Ол – объём в литрах.
Рекомендуем: Пробки для электросчётчика
При расчёте необходимо дополнительно учитывать, что в целях безопасности газовые баллоны заполняются не более 85 процентов общего объёма.
Физико-химические свойства сжиженных углеводородных газов
Версия для печати Зависимость плотности от температуры Физические характеристики Упругость насыщенных паров Критические параметры Опытные коэффициенты объемного расширения βр Зависимость коэффициента объемного расширения βр , °С-1•10-5 от температуры и давления Зависимость коэффициента объемного сжатия βсж от давления, МПа-1•10-6
Зависимость плотности от температуры
| Температура,ºС | Пропан | Изобутан | н-Бутан | |||||||||
| Удельный объём | Плотность | Удельный объём | Плотность | Удельный объём | Плотность | |||||||
| Жидкость, л/кг | Пар, м3/кг | Жидкость, кг/л | Пар, кг/м3 | Жидкость, л/кг | Пар, м3/кг | Жидкость, кг/л | Пар, кг/м3 | Жидкость, л/кг | Пар, м3/кг | Жидкость, кг/л | Пар, кг/м3 | |
| минус 60 | 1,650 | 0,901 | 0,606 | 1,11 | ||||||||
| минус 55 | 1,672 | 0,735 | 0,598 | 1,36 | ||||||||
| минус 50 | 1,686 | 0,552 | 0,593 | 1,810 | ||||||||
| минус 45 | 1,704 | 0,483 | 0,587 | 2,07 | ||||||||
| минус 40 | 1,721 | 0,383 | 0,581 | 2,610 | ||||||||
| минус 35 | 1,739 | 0,308 | 0,575 | 3,250 | ||||||||
| минус 30 | 1,770 | 0,258 | 0,565 | 3,870 | 1,616 | 0,671 | 0,619 | 1,490 | ||||
| минус 25 | 1,789 | 0,216 | 0,559 | 4,620 | 1,639 | 0,606 | 0,610 | 1,650 | ||||
| минус 20 | 1,808 | 0,1825 | 0,553 | 5,480 | 1,650 | 0,510 | 0,606 | 1,960 | ||||
| минус 15 | 1,825 | 0,156 | 0,548 | 6,400 | 1,667 | 0,400 | 0,600 | 2,500 | 1,626 | 0,624 | 0,615 | 1,602 |
| минус 10 | 1,845 | 0,132 | 0,542 | 7,570 | 1,684 | 0,329 | 0,594 | 3,040 | 1,635 | 0,514 | 0,612 | 1,947 |
| минус 5 | 1,869 | 0,110 | 0,535 | 9,050 | 1,701 | 0,279 | 0,588 | 3,590 | 1,653 | 0,476 | 0,605 | 2,100 |
| 0 | 1,894 | 0,097 | 0,528 | 10,340 | 1,718 | 0,232 | 0,582 | 4,310 | 1,664 | 0,355 | 0,601 | 2,820 |
| плюс 5 | 1,919 | 0,084 | 0,521 | 11,900 | 1,742 | 0,197 | 0,574 | 5,070 | 1,678 | 0,299 | 0,596 | 3,350 |
| плюс 10 | 1,946 | 0,074 | 0,514 | 13,600 | 1,756 | 0,169 | 0,5694 | 5,920 | 1,694 | 0,254 | 0,5902 | 3,94 |
| плюс 15 | 1,972 | 0,064 | 0,507 | 15,51 | 1,770 | 0,144 | 0,565 | 6,950 | 1,715 | 0,215 | 0,583 | 4,650 |
| плюс 20 | 2,004 | 0,056 | 0,499 | 17,740 | 1,794 | 0,126 | 0,5573 | 7,940 | 1,727 | 0,186 | 0,5709 | 5,390 |
| плюс 25 | 2,041 | 0,0496 | 0,490 | 20,150 | 1,815 | 0,109 | 0,5511 | 9,210 | 1,745 | 0,162 | 0,5732 | 6,180 |
| плюс 30 | 2,070 | 0,0439 | 0,483 | 22,800 | 1,836 | 0,087 | 0,5448 | 11,50 | 1,763 | 0,139 | 0,5673 | 7,190 |
| плюс 35 | 2,110 | 0,0395 | 0,474 | 25,30 | 1,852 | 0,077 | 0,540 | 13,00 | 1,779 | 0,122 | 0,562 | 8,170 |
| плюс 40 | 2,155 | 0,035 | 0,464 | 28,60 | 1,873 | 0,068 | 0,534 | 14,700 | 1,801 | 0,107 | 0,5552 | 9,334 |
| плюс 45 | 2,217 | 0,029 | 0,451 | 34,50 | 1,898 | 0,060 | 0,527 | 16,800 | 1,821 | 0,0946 | 0,549 | 10,571 |
| плюс 50 | 2,242 | 0,027 | 0,446 | 36,800 | 1,9298 | 0,053 | 0,5182 | 18,940 | 1,843 | 0,0826 | 0,5426 | 12,10 |
| плюс 55 | 2,288 | 0,0249 | 0,437 | 40,220 | 1,949 | 0,049 | 0,513 | 20,560 | 1,866 | 0,0808 | 0,536 | 12,380 |
| плюс 60 | 2,304 | 0,0224 | 0,434 | 44,60 | 1,980 | 0,041 | 0,505 | 24,200 | 1,880 | 0,0643 | 0,532 | 15,400 |
Физические характеристики
| Показатель | Метан | Этан | Этилен | Пропан | Пропилен | н-Бутан | Изобутан | н-Бутилен | Изобутилен | н-Пентан |
| Химическая формула | СН4 | С2Н6 | С2Н4 | С3Н8 | С3Н6 | С4Н10 | С4Н10 | С4Н8 | С4Н8 | С5Н12 |
| Молекулярная масса, кг/кмоль | 16,043 | 30,068 | 28,054 | 44,097 | 42,081 | 58,124 | 58,124 | 56,108 | 56,104 | 72,146 |
| Молекулярный объем, м3/кмоль | 22,38 | 22,174 | 22,263 | 21,997 | 21,974 | 21,50 | 21,743 | 22,442 | 22,442 | 20,87 |
| Плотность газовой фазы, кг/м3, при 0ºС | 0,7168 | 1,356 | 1,260 | 2,0037 | 1,9149 | 2,7023 | 2,685 | 2,55 | 2,5022 | 3,457 |
| Плотность газовой фазы, кг/м3, при 20º | 0,668 | 1,263 | 1,174 | 1,872 | 1,784 | 2,519 | 2,486 | 2,329 | 2,329 | 3,221 |
| Плотность жидкой фазы, кг/м3, при 0º | 416 | 546 | 566 | 528 | 609 | 601 | 582 | 646 | 646 | 6455 |
| Температура кипения, при 101,3 кПа | -161 | -88,6 | -104 | -42,1 | -47,7 | -0,5 | -11,73 | -6,9 | 3,72 | 36,07 |
| Низшая теплота сгорания, МДж/м3 | 35,76 | 63,65 | 59,53 | 91,14 | 86,49 | 118,53 | 118,23 | 113,83 | 113,83 | 146,18 |
| Высшая теплота сгорания, МДж/м3 | 40,16 | 69,69 | 63,04 | 99,17 | 91,95 | 128,5 | 128,28 | 121,4 | 121,4 | 158 |
| Температура воспламенения, ºС | 545-800 | 530-694 | 510-543 | 504-588 | 455-550 | 430-569 | 490-570 | 440-500 | 400-440 | 284-510 |
| Октановое число | 110 | 125 | 100 | 125 | 115 | 91,20 | 99,35 | 80,30 | 87,50 | 64,45 |
| Теоретически необходимое количество воздуха для горения, м3/м3 | 3,52 | 16,66 | 14,28 | 23,8 | 22,42 | 30,94 | 30,94 | 28,56 | 28,56 | 38,08 |
Упругость насыщенных паров
| Температура, ºС | Этан | Пропан | Изобутан | н-Бутан | н-Пентан | Этилен | Пропилен | н-Бутилен | Изобутилен |
| минус 50 | 0,553 | 0,07 | 1,047 | 0,100 | 0,070 | 0,073 | |||
| минус 45 | 0,655 | 0,088 | 1,228 | 0,123 | 0,086 | 0,089 | |||
| минус 40 | 0,771 | 0,109 | 1,432 | 0,150 | 0,105 | 0,108 | |||
| минус 35 | 0,902 | 0,134 | 1,660 | 0,181 | 0,127 | 0,130 | |||
| минус 30 | 1,050 | 0,164 | 1,912 | 0,216 | 0,152 | 0,155 | |||
| минус 25 | 1,215 | 0,197 | 2,192 | 0,259 | 0,182 | 0,184 | |||
| минус 20 | 1,400 | 0,236 | 2,498 | 0,308 | 0,215 | 0,217 | |||
| минус 15 | 1,604 | 0,285 | 0,088 | 0,056 | 2,833 | 0,362 | 0,252 | 0,255 | |
| минус 10 | 1,831 | 0,338 | 0,107 | 0,0680 | 3,199 | 0,423 | 0,295 | 0,297 | |
| минус 5 | 2,081 | 0,399 | 0,128 | 0,084 | 3,596 | 0,497 | 0,343 | 0,345 | |
| 0 | 2,355 | 0,466 | 0,153 | 0,102 | 0,024 | 4,025 | 0,575 | 0,396 | 0,399 |
| плюс 5 | 2,555 | 0,543 | 0,182 | 0,123 | 0,030 | 4,488 | 0,665 | 0,456 | 0,458 |
| плюс 10 | 2,982 | 0,629 | 0,215 | 0,146 | 0,037 | 5,000 | 0,764 | 0,522 | 0,524 |
| плюс 15 | 3,336 | 0,725 | 0,252 | 0,174 | 0,046 | 0,874 | 0,594 | 0,598 | |
| плюс 20 | 3,721 | 0,833 | 0,294 | 0,205 | 0,058 | 1,020 | 0,688 | 0,613 | |
| плюс 25 | 4,137 | 0,951 | 0,341 | 0,240 | 0,067 | 1,132 | 0,694 | 0,678 | |
| плюс 30 | 4,460 | 1,080 | 0,394 | 0,280 | 0,081 | 1,280 | 0,856 | 0,864 | |
| плюс 35 | 4,889 | 1,226 | 0,452 | 0,324 | 0,096 | 1,444 | 0,960 | 0,969 | |
| плюс 40 | 1,382 | 0,513 | 0,374 | 0,114 | 1,623 | 1,072 | 1,084 | ||
| плюс 45 | 1,552 | 0,590 | 0,429 | 0,134 | 1,817 | 1,193 | 1,206 | ||
| плюс 50 | 1,740 | 0,670 | 0,490 | 0,157 | 2,028 | 1,323 | 1,344 | ||
| плюс 55 | 1,943 | 0,759 | 0,557 | 0,183 | 2,257 | 1,464 | 1,489 | ||
| плюс 60 | 2,162 | 0,853 | 0,631 | 0,212 | 2,505 | 1,588 | 1,645 |
Критические параметры
| Показатель | Метан | Этан | Этилен | Пропан | Пропилен | н-Бутан | Изобутан | н-Бутилен | Изобутилен | н-Пентан |
| Критическая температура, ºС | минус 82,5 | 32,3 | 9,9 | 96,84 | 91,94 | 152,01 | 134,98 | 144,4 | 155 | 196,6 |
| Критическое давление, МПа | 4,58 | 4,82 | 5,033 | 4,21 | 4,54 | 3,747 | 3,6 | 3,945 | 4,10 | 3,331 |
Опытные коэффициенты объемного расширения βр
| Продукт | При t = 15ºС | Интервал температур, ºС | |
| -20 / +10 | +10 / +40 | ||
| Пропан | 0,00306 | 0,00290 | 0,00372 |
| Пропилен | 0,00294 | 0,00280 | 0,00368 |
| н-Бутан | 0,00212 | 0,00209 | 0,00220 |
| н-Бутилен | 0,00203 | 0,00194 | 0,00210 |
| Керосин | 0,00095 | – | – |
| Вода | 0,00019 | – | – |
Зависимость коэффициента объемного расширения βр , °С-1•10-5 от температуры и давления
| Давление, МПа | Температура, °С | ||||
| 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | |
| Сжиженный пропан | |||||
| 2,0 | 313 | 384 | – | – | – |
| 4,0 | 293 | 345 | 480 | 805 | – |
| 6,0 | 277 | 312 | 406 | 603 | 929 |
| 8,0 | 261 | 287 | 353 | 480 | 656 |
| 10,0 | 248 | 265 | 311 | 400 | 510 |
| 15,0 | 223 | 227 | 251 | 297 | 354 |
| 20,0 | 205 | 204 | 218 | 251 | 294 |
| Сжиженный н-бутан | |||||
| 2,0 | 226 | 225 | 247 | 321 | 446 |
| 4,0 | 217 | 212 | 227 | 287 | 393 |
| 6,0 | 209 | 201 | 210 | 259 | 355 |
| 8,0 | 202 | 191 | 195 | 239 | 327 |
| 10,0 | 195 | 182 | 182 | 223 | 306 |
| 15,0 | 182 | 164 | 164 | 197 | 273 |
| 20,0 | 169 | 151 | 151 | 183 | 255 |
Зависимость коэффициента объемного сжатия βсж от давления, МПа-1•10-6
| Давление, МПа | Температура, °С | ||||
| 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | |
| Сжиженный пропан | |||||
| 2,0 | 451 | 755 | – | – | – |
| 4,0 | 420 | 674 | 1250 | 2810 | – |
| 6,0 | 393 | 602 | 1040 | 2050 | 4600 |
| 8,0 | 364 | 544 | 884 | 1560 | 2980 |
| 10,0 | 343 | 492 | 758 | 1330 | 2090 |
| 15,0 | 295 | 394 | 542 | 640 | 1070 |
| 20,0 | 256 | 320 | 404 | 506 | 640 |
| Сжиженный н-бутан | |||||
| 2,0 | 247 | 355 | 533 | 833 | 1350 |
| 4,0 | 238 | 335 | 488 | 730 | 1100 |
| 6,0 | 230 | 319 | 450 | 611 | 918 |
| 8,0 | 223 | 303 | 415 | 569 | 781 |
| 10,0 | 215 | 284 | 386 | 510 | 669 |
| 15,0 | 200 | 256 | 313 | 395 | 479 |
| 20,0 | 185 | 229 | 273 | 316 | 358 |
Как перевести кубические метры природного газа в тонны?
Как перевести кубы природного газа в тонны?
Сколько кубов природного газа в 1 тонне?
Природный газ — это смесь углеводородов с непостоянным составом, поэтому точных данных не существует. Однако от 90 до 98 % природного газа занимает метан CH4 с небольшими примесями более тяжёлых предельных углеводородов.
Плотность метана при нормальных условиях = 0,67 килограмм на кубометр, а так как он занимает большую часть природного газа, то можно предположить, что усреднённая плотность природного газа — 0,75 — 0,8 килограмм на метр кубический.
Тогда найдём количество кубов природного газа в одной тонне:
1000/0,75-0,8= 1250-1330 кубов в тонне газа.
Ответ: 1250-1330 кубов.
Кубы природного газа в тонны
Кубический метр — это единица измерения объёма, а тонна — это единица измерения массы. Чтобы соотнести эти единицы измерения между собой следует воспользоваться плотностью.
В нашем случае мы будем выражать массу (в тоннах) через объём (в кубических метрах) и плотность (в кг/м³).
Формула для перевода кубических метров газа в тонны примет следующий вид:
Тонны = Количество кубометров * Плотность газа / 1000.
Здесь 1000 означает, что масса природного газа дана в тоннах, а не килограммах (1 тонна = 1000 килограмм).
Состав природного газа не является постоянным.
Его большую часть составляет метан (до 98%), также природный газ может включать в себя этан, пропан, бутан и некоторые другие вещества.
Плотность газа может варьироваться от 0,68 до 0,85 кг/м³ и зависит не только от состава, но и от давления и температуры в месте расчета плотности газа.
В любом случае, чтобы получить точное значение плотности газа, нужно знать соотношение его компонентов — ведь при стандартных условиях (температура 293К и давление 0,1013МПа) их плотность сильно различается.
Метан — 0,668 кг/м³.
Пропан — 1,872 кг/м³.
После определения плотности газа остаётся подставить её в вышеуказанную формулу.
Как перевести кубометры в литры и наоборот: примеры расчетов
Пример 1.На упаковке пластиковых пакетов для мусора указано, что их объем равен 30 литров. Какова вместимость такого пакета в кубометрах?
Простое решение: 30/1000 = 0.03. Объем пакета — 0.03 (три сотых) кубометра.
Пошагово это решение можно расписать так: 30 литров = 30 дм^3 = 30 Х 0.1 м^3 = 30 Х 0.001 м^3 = 0.03 м^3.
Пример 2. По данным статистики, в среднем в России один человек расходует в месяц 6 кубометров воды. Сколько литров воды израсходует за сутки «среднестатистическая» семья из трех человек, если считать, что в месяце 30 дней?
Вариант расчета: В месяц семья из 3 человек израсходует 6 Х 3=18 кубометров воды. Переведем кубометры в литры, умножив на 1000 — и получаем в итоге 18 000 литров в месяц. Разделим на число дней в месяце: 18 000 / 30 = 600. В итоге получается, что ежедневный расход воды на семью в целом составит 600 литров.
Пример 3. Размер чаши детского надувного бассейна составляет 2 Х 3 метра, глубина бассейна — 1 метр. Сколько времени потребуется на то, чтобы наполнить его до краев, если вода поступает в него со скоростью 30 литров в минуту?
Вариант расчета:Рассчитаем вместимость бассейна в кубометрах. 2 м Х 3 м Х 1 м= 6 м^3. Переведем в литры: 6 Х 1000 = 6 000 литров. Остается разделить объем в литрах на количество воды, поступающей за минуту: 6 000 / 30 = 200 минут. Таким образом, бассейн будет наполняться 200 минут (3 часа 20 минут).
Количество литров, содержащихся в кубометре газа – не такой простой вопрос, как может показаться на первый взгляд, учитывая особенности использования газового топлива. Рассмотрим способы перевода объёма газов, используемых в качестве топлива, учитывая их характеристики.
Пример расчёта
Необходимо определить, сколько кубометров газа содержит один баллон со смесью пропан-бутана ёмкостью 50 л, если пропустить его содержимое через газовый счётчик:
- масса закачиваемой в него газовой смеси – около 21 килограмм;
- объём в м³ равняется 50/5 = 10;
- после корректировки по заполняемости баллона получим 10×0,85 = 8,5 м³.

Указанный показатель может изменяться, в зависимости от температуры окружающей среды, поскольку при её понижении давление внутри ёмкости снижается, с соответствующим уменьшением объёма топлива.
Но использование литров газа в кубометры имеет значение только в качестве примерного расчёта. При закупке такого вида топлива важны килограммы газовой смеси и давление внутри ёмкости, а при использовании индивидуальных приборов учёта применяется стандартная единица измерения- кубические метры, порядок перевода которой не зависит от состава газа и определяется простым арифметическим вычислением в соотношении 1 к 1000.