Indeks Wobbego

Indeks Wobbego (WI) lub liczba Wobbego jest wskaźnikiem zamienności paliw gazowych , takich jak gaz ziemny , gaz płynny (LPG) i gaz miejski , i jest często definiowany w specyfikacjach dostawców gazu i mediów transportowych.

Jeśli jest to $ciężar$ wartość opałowa $lub$ wyższa wartość opałowa, a to wskaźnik , $I_ {W} }}$ , jest zdefiniowany jako:

} {\ sqrt {G_ {S}}}}.}

{\ Displaystyle G_ {S} = {\ Frac {\ rho _ {STP}} {\ rho _ {powietrze, STP}}} = {\ Frac {M} {M_ {powietrze}}}}

${\ Displaystyle \ rho _ {STP}}$ to gęstość gazu w warunkach standardowych (0 ° C, 101,325 kPa), ${\ Displaystyle \ rho _ {powietrze, STP }}$ to gęstość powietrza w warunkach standardowych, $kg$ gazu a to masa molowa powietrza, która wynosi około 28,96 $/$ .

Indeks Wobbego służy do porównywania mocy spalania gazów palnych o różnym składzie w urządzeniu (kominek, kuchenka itp.). Jeżeli dwa paliwa mają identyczne liczby Wobbego, to dla danych ciśnień i nastaw zaworów również wydatek energetyczny będzie identyczny. Zazwyczaj dopuszczalne są odchylenia do 5%, ponieważ nie byłyby one zauważalne dla konsumenta.

Indeks Wobbego jest krytycznym czynnikiem minimalizującym wpływ wymiany podczas analizy wykorzystania paliw zastępczych gazu ziemnego (SNG), takich jak mieszanki propan - powietrze . Indeks Wobbego wymaga również dodawania propanu do niektórych ulepszonych produktów biometanowych, szczególnie w regionach, w których gaz ziemny ma wysoką wartość opałową, takich jak Szwecja.

Indeks Wobbego ma swoje korzenie w latach dwudziestych XX wieku, kiedy to włoski fizyk i inżynier Goffredo Wobbe.

Indeks Wobbego typowych gazów palnych

Paliwo gazowe	Górny indeks kcal /Nm³	Dolny indeks kcal/ Nm³	Górny indeks MJ /Nm³	Dolny indeks MJ/Nm³
Wodór	11528	9715	48.23	40,65
Metan	12735	11452	53,28	47,91
Etan	16298	14 931	68.19	62.47
Etylen	15253	14344	63,82	60.01
Gazu ziemnego	12837	11597	53,71	48,52
propan	19376	17817	81.07	74,54
propylen	18413	17180	77.04	71,88
n-butan	22066	20336	92,32	85.08
izobutan	21 980	20247	91,96	84,71
Butylen-1	21142	19728	88,46	82,54
LPG	20755	19106	86,84	79,94
Acetylen	14655	14141	61.32	59.16
Tlenek węgla	3060	3060	12.80	12.80

^Uwaga 2,3901 × 10-4 kcal : 1 dżul = .

Stosowanie

Indeks Wobbego jest wyrażany w MJ / Nm³ (gdzie nierozsądny symbol „Nm³” ma oznaczać „m³ w normalnych warunkach, wbrew zaleceniom BIPM dotyczącym zapisywania jednostek SI) lub czasami w BTU / scf . W przypadku gazu ziemnego ( masa cząsteczkowa 17 g/mol) typowa wartość opałowa wynosi około 39 MJ/Nm³ (1050 BTU/scf), a ciężar właściwy wynosi około 0,59, co daje typowy wskaźnik Wobbego 51 MJ/Nm³ ( 1367 BTU/scf).

Istnieją trzy zakresy lub „rodziny” paliw gazowych, które zostały uzgodnione na szczeblu międzynarodowym w oparciu o indeks Wobbego. Rodzina 1 obejmuje gazy przemysłowe, rodzina 2 obejmuje gazy naturalne (o wysokich i niskich zakresach), a rodzina 3 obejmuje gaz płynny ( LPG ). Urządzenia do spalania są zwykle zaprojektowane do spalania gazu opałowego z określonej rodziny: gaz miejski bogaty w wodór, gaz ziemny lub LPG.

Rodzina	Rodzaj gazu	Zakres liczby Wobbego (MJ/ Nm ³ )	zakres liczb Wobbego
1	Gaz miejski / gaz syntezowy	22,5 – 30,0	24.0 – 29.0
2 litry	Naturalny	39,0 – 45,0
2 godz		45,5 – 55,0	48,0 – 53,0
3	LPG	73,5 – 87,5	72,0 – 87,0

Inne właściwości płomienia i limity dotyczące składu mogą decydować o dopuszczalności gazu zastępczego, np. prędkość płomienia , „żółknięcie” spowodowane niecałkowitym spalaniem, zawartość siarki, zawartość tlenu itp.

Ograniczenia

Pomimo swojej przydatności sam indeks Wobbego nie jest dobrym wskaźnikiem zamienności dwóch lub więcej gazów lub ich mieszanin. Należy pamiętać o innych kryteriach przy określaniu zasadności zastąpienia paliwa innym, odmiennym od tego, które służy do regulacji układu spalania.

„Indeks Wobbego i zamienność gazu ziemnego” (PDF) . Zarządzanie procesami Emersona. 2007-07-30.