101.325Kpa,即1标准大气压=101.325Kpa。
十三、空化现象、汽蚀现象
在某些水流某的些局部区域中,由于出现巨大的流速,会发生压强在该处显著地降低,使它达到和水温相应的汽化压强。这时水迅速气化,使一部分液体转化为蒸汽,出现了蒸汽汽泡的区域,汽泡随水流流入压强较高的区域而破灭,这种现象称为空化。空化对水力机械的有害作用称为汽蚀。
十四、水击现象
有压管中运动着的液体,由于阀门或水泵突然关闭,使得液体流速和动量发生急剧变化,从而引起液体压强的骤然变化,这种现象称为水击。
十五、公称直径和公称压力
管道和工艺设备的公称直径是为了设计、制造、安装和检修方便而人为规定的一种标准直径,它既不是外径Dw,也不是内径,而是与D或Dw接近的整数,以DN表示。
一般表示管道的外径,又表示壁厚,表示方法是: D外径(数)×壁厚数,
如:无缝钢管D325×8,该管内径325-8×2=309mm
介质工作温度在0℃,制品所允许承受的压力,称为公称压力。用PN表示。
十六、火焰传播方式
火焰的传播方式有三种:正常火焰传播、爆炸、爆燃
第二节 煤气的生成原理及性质
一、高炉煤气
高炉煤气是高炉炼制生铁过程中产生的一种副产品。炼铁用的主要原料是铁矿石或烧结矿,主要燃料为冶金焦碳,熔剂是石灰石。它们按一定比例组成了炼铁炉料从炉顶加入炉内。在高炉的下部通过风
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口吹入1000-1200℃的热空气,鼓风中的氧气、水蒸气与焦碳发生下旬化学反应:
C + O2 = C O2 2C+ O2 = 2CO C+H2O=CO+H2 CO2+C=2CO
鼓风中的蒸汽量较少,故生成气中氢气含量较少,氮气不参加化学反应,仍以原状态混在生成气中。生成气与铁矿石中铁的氧化物发生还原反应如下:
Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2 F e3O4+CO=3Fe+C O2 FeO+CO=Fe+C O2 3Fe2 O3+H2=2Fe3O4+H2O Fe3O4+H2=3FeO+H2O FeO+H2=Fe+H2O
随着氧化物还原反应的进行,生成气中的一氧化碳及氢气逐渐减少,二氧化碳及水蒸气逐渐增加,达到炉顶的气体就是高炉煤气。
高炉煤气是无色、无味、有毒的可燃气体。 组成成分:(百分比)
CO2 CO H2 CH2 N2 10-13 27-30 1.0-2.0 0.3-0.8 57-59 热 值:800-1000Kcal/M3或3360-4200KJ/M3 着火温度:700℃左右 爆炸极限:40-70% 密 度ρ:1.3Kg/M3 理论燃烧温度:1500℃左右 二、焦炉煤气
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焦炉煤气是炼焦过程中的副产品,炼焦是把经过破碎后按一定比例煤种配好的煤粉装入炼焦炉内,在隔绝空气的条件下加热至一定温度,将煤的挥发物和固体碳分离开,结果生成两种产品,即冶金焦碳和副产品焦炉煤气。焦炉煤气是无色、有奇臭(因含H2S)的有毒气体。
组成成分:(百分比)
CO2 CO H2 CH4 N2 O2 C M Hn 2-3
6-9 56-60 22-26
2-4
0.4-0.6 2.2-2.6
热 值:4100-4300Kcal/M3或(17220-18060KJ/M3) 着火温度:650℃左右 密 度:0.45-0.55Kg/M3 爆炸极限:6-30%
理论燃烧温度:2150℃左右 三、转炉煤气
氧气顶吹转炉炼钢在吹炼过程中,由于铁水中碳的氧化产生了炉气,其炉气量的大小取决于吹氧量及铁水含碳量的多少。因为炉内温度较高,所以碳的氧化物主要是CO,也就是转炉煤气的主要成分。
组成成分:
CO CO2 N2 O2 H2 50-70 10-25 着火温度:700℃左右 密 度:1.23Kg/M3 爆炸极限:20-70% 理论燃烧温度:1980℃左右 四、煤气成分的性质
以上三种副产煤气都是由一些单一气体混合而成,其中可燃成分
10-20 0.3-0.8 0.5-2.0
热 值:1800Kcal/M3或(7200-8400KJ/M3)
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有CO、H2、C M Hn 、 H2S,不可燃气体成分有CO2、N2 和少量O2。
副产煤气中具有腐蚀成分的主要是H2S、CO2、O2,这些气体只有在有水时才具有腐蚀性。H2S、CO2在水中呈酸性,O2在水中有氧化性腐蚀。因此,为减少煤气对管道的腐蚀性,应去掉煤气中的水份。
1、甲烷CH4 无色气体、微有葱臭、难容于水。Q低-35671KJ/M3
(8530Kcal/M3),与空气混合可引起激烈爆炸,爆炸范围为5.4-15%、着火温度650-750℃,当空气中甲烷浓度高达25-30%时才有毒性。
2、氢气H2 无色无臭气体,难溶与水。Q
低
-10747.5KJ/M3
(2570Kcal/M3),爆炸范围4.2-74%、着火温度580-590℃。
3
3、一氧化碳CO2 无色无臭气体,Q低-16269KJ/M(3020Kcal/M3),
爆炸范围12.4-75%、着火温度644-658℃。一氧化碳极毒,空气中含0.06%即有害于人体,含0.2%时可使人失去知觉,含0.4%时迅速死亡,空气中允许的一氧化碳浓度为0.02g/M3。
4、硫化氢H2S 具有浓厚的臭蛋味、易溶于水。Q低-23669.6KJ/M3
(5660Kcal/M3),爆炸范围4.3-46.5%、着火温度364℃、性极毒,浓度达0.1%时可致死亡。
5、二氧化碳CO2 略有气味的无色气体,易溶于水。空气中二氧化碳浓度达25mg/1时对人体即有危险,浓度为162mg/1时可致命。
6、氧气O2 无色无臭气体
第三节 流体的基础知识
燃气生产及供应过程中所涉及的流体主要是各种燃料气、燃料油、水和空气等。
一、温度与温标
温度是表示物体冷热程度的物理量。
温标是为量度物体温度高低而对温度零点和分度分法所做的一种规定,是温度的单位制。
目前我国采用的基本温标是热力学温标,亦称“开氏温标”或“绝
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对温标”。热力学温度以开氏温度(K)表示,开氏温度也叫绝对温度。除此之外,还可以用摄氏温度表示(℃)。
如果绝对温度为T,摄氏温度为t,则二者有下列关系: T = t + 273.15 K
工程计算,常简化为T = t + 273 K
可见绝对温度是把摄氏零下237℃作为起点,即绝对零点。 二、流量与流速 (一)流量
单位时间内通过一定截面积的流体体积或质量叫流量。
流量的单位以体积表示的有:m3/h(米3/时、L/min)、(升/分),以质量表示的有kg/h(千克/时)、t/h(吨/时)。通常对地气体多用体积流量单位,液体多用质量流量单位。
(二)流速
流体在单位时间内流经的距离叫流速。通常用m/s(米/秒)表示。 流体在管道内流动时,由于流体与管壁的摩擦时,同一截面上各点流速是不同的。管道中心处流速最大,愈靠近管壁流速愈小。在工程计算中,常用体积流量除以管道截面积,即用流体在管道中的平均流速表示:
式中:W——流体的流速,单位m/s(米/秒); π——圆周率3.1416
V——流体的体积流量,单位m3h(米/时); D——管道的内径,单位m(米)
(三)流速选择
工业上在输送流体的管道中,对流速大小选择应有一定范围。这是因为流速太小不能充分利用管道的输送能力,流速太大则通过管道的阻力就大,同时用于克服阻力所消耗上的能量也增大,而且在流速
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职业技能鉴定培训教材之二



