1-ma’ruza mavzu: Yonuvchi gazlar va ularning fizik-kimyoviy xossalari

1.5. Gazlarning normal va standart holatlari

Har qanday gazning holati uning bosimi va haroratiga bog‘liq. Shu sababli gazning ikki xil holati bo‘ladi.

1. Normal holat. Bunda gazning harorati va bosimi mm sim.ust. har qanday muhandislik hisob-kitoblarida qo‘llaniladi.
2. Standart holat. Bunda gaz harorati , bosimi mm sim. ust. Ishlatilgan gaz uchun pul to‘lashda yoqilgan gazning hajmi standart holati quyidagi formula yordamida hisoblanadi:

bunda:
-o`lchov asbobi ko`rsatgan gaz sarfi, m³/soat

-quvurdagi gazning absolyut bosimi, atm,
-quvurdagi gazning absolyut harorati,K,
-atmosfera bosimi ( ).
Yonuvchi gazlarning energiya sig‘imiga ta’sir qiluvchi harorat va bosim. Yonuvchi gazlarning energiya sig‘imiga bosim va harorat ta’sir qiladi. Uning tayinlangan kattaligini normal holati deb ataladi.
1.2-jadval
Gazlarning fizik ko‘rsatkichlari

T/r	Nomi	Ifodasi	Zichligi kg/m3	Havoga nisbatan zichligi			Quyi portlash chegarasi,%	Yuqori portlash chegarasi,%	Alanga- lanish harorati, (^0C)
1	Havo	-	1,2928	1	-	-	-	-	-
2	Azot	N2	1,2505	0,9673	-	-	-	-	-
3	Vodorod	H2	0,0899	0,0695	10800	12770	4,0	75	510
4	Uglerod oksidi	CO	1,25	0,9669	12640	12640	12,5	75	610
5	Uglerod ikki oksidi	CO2	1,9768	1,5291	-	-	-	-	-
6	Vodorod sulfid	H2S	1,5392	1,1906	23490	25460	4,3	45,5	290
7	Atsetilen	C2H2	1,1707	0,9055	56900	58910	2,5	80	335
8	Metan	CH4	0,7168	0,5545	35840	39860	5,3	15	645
9	Etan	C2H6	1,3566	1,049	63730	70420	3,2	125	530
10	Propan	C3H8	2,019	1,562	93370	101740	2,4	9,5	510
11	Butan	C4H10	2,7	2,078	122800	132900	1,86	8,4	490
12	Pentan	C5H12	3,221	2,491	146340	158480	1,4	7,8	475

Yonuvchi gazlarning issiqlik qiymati. 1m³ gazning yonishi natijasida 2m³ suv bug‘i hosil bo‘ladi. Uning og‘irligi 1,2 kg ni tashkil qiladi.
Bu massada:

konsentratsiya hisobiga 0,75 kWh bug‘lanish energiyasi mavjud. Qolgan 0,2 kWh/m³ issiqlik energiyasi kondensatning 25^◦С haroratda sovishi natijasida sarflangan energiya bo‘ladi. Demak, yutilgan 0,95 kWh/m³ issiqlik energiyasi yonish uchun sarflangan.

Yonish qiymati bu kondensatsiya issiqligidan foydalanishda kerak bo‘ladigan gazning normal holatdagi issiqlik sig‘imi. Yonish va issiqlik qiymati kimyoviy energiyani belgilaydi.
Gazning yonish issiqligi. Yonish issiqligi ikki xil bo‘ladi: yuqori yonish issiqligi va quyi yonish issiqligi. Yuqori yonish issiqligi yonilg‘i tarkibidagi vodorod yonganda hosil bo‘ladigan suv zarrachalarini bug‘lantirish uchun sarf bo‘lgan issiqlik miqdorini ham o‘z ichiga oladi. Texnik hisoblarda undan foydalanilmaydi. Quyi yonish issiqligida esa yonish natijasida hosil bo‘lgan suv zarrachalarini bug‘lantirish uchun sarflangan issiqlik hisobga olinmaydi.Shunday qilib, tabiiy gazlar uchun yuqori va quyi yonish issiqliklarning farqi taxminan 4200 kJ/m³ ni tashkil qiladi. Gazlarning yonish issiqliklarini ikki xil aniqlash mumkin: kalorimetrik usul va hisobiy usul.
Kalorimetrik usulda tekshirilayotgan gazning ma’lum miqdori kalorimetr asbobida yoqilib, undan ajralayotgan issiqlik miqdori aniqlanadi.
Hisobiy usulda ishlayotgan gazning tarkibi ma’lum bo‘lsa, quyidagi formula bilan yonish issiqligini aniqlash mumkin:

bunda:
- gaz tarkibidagi ayrim oddiy gazlarning yonish issiqliklari (kJ/m³)
-gaz tarkibidagi oddiy gazlarning miqdori (foiz).
Gazning zichligi. Ko‘pgina gazlar havodan yengil bo‘lib, gazning quvur yoki gaz asboblarida sizib chiqa boshlaganda yuqori harakatga ega bo‘ladi. Tabiiy gazning zichligi havoning zichligidan kichik bo‘lib, kg/m³ ni tashkil etadi. Suyultirilgan sun’iy gazlar esa havodan og‘ir bo‘lib, zichligi kg/m³. Shuning uchun suyultirilgan gazlar quvur va gaz asboblaridan nazoratsiz chiqishi natijasida yer bo‘ylab tarqalib, pastqam joylarni gaz bilan to‘ldiradi va bu yerda uzoq saqlanib qolsa, portlash xavfini vujudga keltiriladi.
Gazning alangalanish harorati. Gazning yonishi- bu yonuvchi gaz zarrachalarining kislorod bilan reaksiyaga kirishi. Bu jarayonda ma’lum miqdorda issiqlik ajralib chiqadi. Tabiatda har bir narsa, shu jumladan gaz ham kislorod bilan birikadi.
Lekin bu jarayon, odatda, juda sekin ro’y beradi. Agar gaz havo aralashmasi qizdirilsa yoki unga ochiq alangan ta’sir etsa, bu jarayon juda ham tezlashadi.
Alangalanish boshlangandagi harorat alangalanish harorati deyiladi. Har xil gazlarning alangalanish harorati turlicha bo‘ladi. Masalan, vodorod gazi 510С, uglerod oksidi 610˚С, metan 645˚С, etan 530˚С, propan 510˚С, butan 490˚С, pentan, 475˚С, vodorod sulfid 290˚С, atsetilen 335˚С da alanga oladi.
Wobbe indeksi. Yonuvchi gazning harakateristikasi nisbiy zichligi va yonish qiymatiga nisbatan aniqlanadi. Bu ikki kattalik Wobbe indeksi parametrlari hisoblanib, quyidagicha ifodalanadi:

birlikda.

Wobbe indeksi yonuvchi gazning energiya yetkazish kattaligidir. Bir-biriga yaqin Wobbe indeksi gazlar bir guruhga kiritilgan. Ular bir xil yonish yuklanishiga ega. Bir-biriga yaqin Wobbe indeksi gazlarni bir xil forsunka yordamida yoqish mumkin.

Nazorat savollari

1.Gazlashtirish tizimlarida ishlatiladigan qanday gazlarni bilasiz?
2.Gaz yoqilg‘ining standart talablari bo‘yicha tarkibi va sifati
3. Gazlardagi qanday zaharli moddalarni bilasiz?
4. Gazlarning portlash chegaralari qanday bo’ladi?
5. Gazning alangalanish harorati nima?
6. Wobbe indeksi nima uchun kerak?