一、燃氣的密度和相對密度
1. 密度
燃氣一般為混合氣體，混合氣體密度可按下式計算
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式中ρm——混合氣體密度，kg/m3；
ρi——混合氣體各組分的密度，kg/m3；
Vi——混合氣體各體積組分，%。
2. 相對密度
相對密度過去稱比重，是指該物質(zhì)的密度與標準物質(zhì)的密度之比。
對于氣態(tài)燃氣來說，相對密度是氣態(tài)燃氣密度與空氣密度的比值(一般用S表示)。S＞1表明該燃氣比空氣重，S＜1表明該燃氣比空氣輕。
對于液態(tài)燃氣來說，相對密度是液態(tài)燃氣密度與純水密度的比值(一般用D表示)。D＞1表明該液態(tài)燃氣比水重，D＜1表明該液態(tài)燃氣比水輕。幾種常用燃氣的密度和相對密度見表1-2。
表1-2 幾種常用燃氣的密度和相對密度
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燃氣種類 | 密度/(kg/m3) | 相對密度 |
天然氣 | 0.75～0.8 | 0.58～0.62 |
焦爐煤氣 | 0.4～0.5 | 0.3～0.4 |
液化石油氣(氣態(tài)) | 1.9～2.5 | 1.5～2.0 |
沼氣 | 0.85～1.1 | 0.66～0.85 |
輕烴氣 | 3.0～3.6 | 2.3～2.8 |
二甲醚 | 2.0～2.2 | 1.55～1.7 |
二、燃氣的含濕置
在燃氣儲存、輸送等過程中，濕燃氣中水蒸氣的含量將發(fā)生變化，而干燃氣的含量卻保持不變。如果以干空氣為標準來衡量水蒸氣量的多少，那將給計算帶來方便。
濕燃氣中1kg干燃氣所夾帶的水蒸氣量(以克計)稱為濕燃氣的含濕量，以符號d表示，單位為g/kg干燃氣，即
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式中Mzq——1kg濕燃氣中所含水蒸氣的質(zhì)量；
Mg——1kg濕燃氣中所含干燃氣的質(zhì)量。
顯然，(1+0.001d)kg濕燃氣中含有1kg干燃氣和0.001d kg水蒸氣。
三、燃氣的露點
飽和蒸汽經(jīng)冷卻或加壓，立即處于過飽和狀態(tài)，當遇到接觸面或凝結(jié)核便液化成露，這時的溫度稱為露點。
對于氣態(tài)碳氫化合物，與飽和蒸氣壓相應的溫度也就是露點。例如，丙烷在3.49×105Pa壓力時露點為-10℃，而在8.46×105Pa壓力時露點為+20℃。氣態(tài)碳氫化合物在某一蒸汽壓時的露點也就是液體在同一壓力時的沸點。
碳氫化合物混合氣體的露點與混合氣體的組成及其總壓力有關。在實際的液化石油氣供應中，由于碳氫化合物蒸氣分壓力降低，因而露點也降低了。
露點隨混合氣體的壓力及各組分的容積成分而變化，混合氣體的壓力增大，露點升高。當用管道輸送氣體碳氫化合物時，必須保持其溫度比露點高5℃以上，以防凝結(jié)，阻礙輸氣。
四、燃氣的熱值
1m3(標準狀態(tài)下)燃氣完全燃燒所放出的熱量稱為該燃氣的熱值，單位為kJ/m3。對于液化石油氣，熱值單位也可用kJ/kg表示。
熱值分為高熱值和低熱值。
高熱值是指燃氣完全燃燒后其煙氣被冷卻至原始溫度，而其中的水蒸氣以凝結(jié)水狀態(tài)排出時所放出的熱量。
低熱值是指燃氣完全燃燒后其煙氣被冷卻至原始溫度，但煙氣中的水蒸氣仍為蒸汽狀態(tài)時所放出的熱量。
顯然，燃氣的高熱值在數(shù)值上大于其低熱值，差值為水蒸氣的汽化潛熱。
燃氣的熱值可按下式求出。
式中QL——燃氣的低位熱值，kg/m3；
Vi——燃氣中各組分的體積，%；
qi——燃氣中各單一組分的熱值，kJ/m3。
五、著火溫度和爆炸濃度極限
1. 著火溫度
可燃氣體與空氣混合物在沒有火源作用下被加熱而引起自燃的最低溫度稱為著火溫度(又稱自燃點)。甲烷性質(zhì)穩(wěn)定，以甲烷為主要成分的天然氣著火溫度較高。即使是單一可燃組分，著火溫度也不是固定數(shù)值，與可燃組分在空氣混合物中的濃度、混合程度、壓力、燃燒室形狀、有無催化作用等有關。工程上實用的著火溫度應由試驗確定。在大氣壓下一些可燃氣體在空氣中的著火溫度見表1-3。由于試驗條件不同，其數(shù)值也可能不同。可燃氣體在氧氣中的著火溫度要比表中的數(shù)值略低50～1OO℃。
2. 爆炸濃度極限(又稱著火極限)
在可燃氣體與空氣混合物中，如燃氣濃度低于某一限度，氧化反應產(chǎn)生的熱量不足以彌補散失的熱量，無法維持燃燒爆炸；當燃氣濃度超過某一限度時，由于缺氧也無法維持燃燒爆炸。前一濃度限度稱為著火下限，后一濃度限度稱為著火上限。著火上、下限又稱爆炸上、下限，上、下限之間的濃度范圍稱為爆炸范圍。常見燃氣的參考爆炸濃度極限見表1-4。
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