El índice de Wobbe (WI) o número de Wobbe [1] es un indicador de la intercambiabilidad de gases combustibles como el gas natural , el gas licuado de petróleo (GLP) y el gas ciudad y se define con frecuencia en las especificaciones de las empresas de suministro y transporte de gas.
Si es el poder calorífico superior , o poder calorífico superior , y es la gravedad específica , el índice de Wobbe , se define como:
es la densidad del gas en condiciones estándar , cuya definición cambió en 1982. Los datos publicados por Wobbe pueden utilizar 0 °C, 15 °C, 15,56 °C, 20 °C o 25 °C. Las directivas de la UE sobre calidad del gas utilizan 15 °C según ISO 13443 e ISO 6976 .
es la densidad del aire en condiciones estándar, es la masa molar del gas y es la masa molar del aire que es aproximadamente 28,96 kg/kmol. . El índice de Wobbe se utiliza para comparar la producción de energía de combustión de gases combustibles de diferente composición en un aparato (fuego, cocina, etc.). Si dos combustibles tienen índices de Wobbe idénticos, para determinados ajustes de presión y válvula, la producción de energía también será idéntica. Normalmente se permiten variaciones de hasta el 5%, ya que el consumidor no las notaría.
El índice de Wobbe es un factor crítico para minimizar el impacto del cambio al analizar el uso de combustibles sustitutos del gas natural (SNG), como las mezclas de propano y aire . El índice de Wobbe también requiere la adición de propano a algunos productos de biometano mejorados, [2] particularmente en regiones donde el gas natural tiene un alto poder calorífico, como Suecia. [3]
El índice de Wobbe tiene sus orígenes en la década de 1920 con el físico e ingeniero italiano Goffredo Wobbe. [4]
Tenga en cuenta que estos números de Wobbe que aparecen a continuación no se calculan a 15 °C y, por lo tanto, no son correctos según la norma ISO 13443 ; consulte Temperatura y presión estándar .
El índice de Wobbe se expresa en MJ / Nm³ (donde 'Nm³' indica 'm³ en condiciones normales), o en ocasiones en BTU / scf . En el caso del gas natural ( masa molar 17 g/mol), el poder calorífico típico es de alrededor de 39 MJ/Nm³ (1050 BTU/scf) y la gravedad específica es de aproximadamente 0,59, lo que da un índice de Wobbe típico de 51 MJ/Nm³ ( 1367 BTU/scf).
Hay tres rangos o "familias" de gases combustibles que han sido acordados internacionalmente con base en el índice de Wobbe. La familia 1 cubre los gases manufacturados, la familia 2 cubre los gases naturales (con rangos alto y bajo) y la familia 3 cubre el gas licuado de petróleo ( GLP ). Los equipos de combustión suelen estar diseñados para quemar un gas combustible dentro de una familia particular: gas ciudad rico en hidrógeno, gas natural o GLP.
Otras características de la llama y límites de composición pueden determinar la aceptabilidad del gas de reemplazo, por ejemplo, velocidad de la llama , "punta amarilla" debido a una combustión incompleta, contenido de azufre, contenido de oxígeno, etc.
A pesar de su utilidad, el índice de Wobbe por sí solo no es un buen indicador de la intercambiabilidad de dos o más gases, o mezclas de ellos. Es necesario tener en cuenta otros criterios a la hora de determinar la plena sustitución de un combustible por otro diferente al utilizado para ajustar el sistema de combustión. [6]
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