Ilość powietrza do spalania gazu ziemnego: wzory i przykłady obliczeń

Wydajność wszelkiego rodzaju urządzeń gazowych zależy od jakości procesu spalania.Na co bezpośrednio wpływa ilość powietrza do spalania gazu ziemnego, która nie jest trudna do obliczenia. Dlaczego nie zadbać o oszczędność paliwa i zwiększyć wydajność sprzętu samodzielnie wykonując niezbędne obliczenia, prawda?

Ale jak to zrobić poprawnie i skąd wziąć dane do obliczeń? Aby zrozumieć ten temat, przyjrzyjmy się teorii przepływu powietrza do spalania gazu w naszym artykule i zapoznajmy się z najprostszymi wzorami obliczania wymaganej objętości powietrza. Porozmawiamy również o praktycznych korzyściach płynących z tych obliczeń.

Teoria zużycia powietrza do spalania gazu

Procedura pozyskiwania energii cieplnej wpływa bezpośrednio na czas trwania operacji, częstotliwość pracy konserwacja urządzeń wykorzystujących gaz. Należy rozumieć, że optymalna mieszanka gazowo-powietrzna jest kluczem do bezpieczeństwa. Porozmawiajmy bardziej szczegółowo o zużyciu powietrza do spalania gazu.

Do spalenia jednej cząsteczki metanu, będącego głównym składnikiem gazu ziemnego, potrzebne są dokładnie 2 cząsteczki tlenu. Jeśli przełożymy to na zrozumiałe objętości, to aby utlenić metr sześcienny określonego paliwa, trzeba będzie zużyć 2 razy więcej tlenu.

Ale w rzeczywistych warunkach wszystko jest bardziej skomplikowane.Ponieważ powietrze służy jako środek utleniający do przeprowadzenia chemiczno-fizycznego procesu spalania, którego skład stanowi tylko jedną piątą tlenu niezbędnego do utrzymania spalania. A dokładniej 20,93% - to procent, który zwykle stosuje się do wszelkiego rodzaju obliczeń technicznych. Oznacza to, że potrzebne będzie 9,52 razy więcej powietrza.

Do wszelkich technicznych obliczeń ilości gazu za podstawę przyjmuje się 100% tego paliwa. Chociaż jego główna substancja, metan (CH4), może zawierać nie więcej niż 75%

Możesz znaleźć określoną liczbę, wykonując 2 kroki:

1. Dział 100/21. Dzięki tej operacji można dowiedzieć się, że w dowolnej objętości jest 4,76 razy więcej powietrza niż tlenu.
2. Mnożąc 4,76 przez 2, co równa się 9,52 — dokładnie, ile razy więcej powietrza będzie potrzebne do spalenia dowolnej objętości gazu ziemnego.

Jest jednak jedno ważne zastrzeżenie: obliczona ilość powietrza potrzebna do efektywnego spalania gazu to teoretyczne natężenie przepływu. Ale w praktyce będzie to potrzebne. Powodem jest to, że obliczenia przeprowadzono dla idealnych warunków, ale w rzeczywistości prawie zawsze istnieje wiele czynników, które powodują istotne korekty.

Obejmują one:

• skład i jakość odczynników (powietrze, gaz);
• rodzaj sprzętu wykorzystywanego do dostarczania energii;
• stan sprzętu;
• sposób zasilania gazem, powietrzem, a także szeregiem innych punktów.

Jeśli wymagana jest szczególna dokładność, czasami można wziąć pod uwagę cechy wymienione powyżej. Dokładny skład gazu można na przykład sprawdzić w najbliższym serwisie gazowniczym. Ale gdy nie jest wymagana szczególna dokładność, wynikową wartość 9,52 po prostu mnoży się przez tzw. współczynnik nadmiaru powietrza. Wartość, która zwykle mieści się w przedziale 1,1 - 1,4.

Tlen jest utleniaczem gazu. Oznacza to, że nie spala się sam, ale aktywnie wspomaga ten proces przy udziale określonego paliwa. Ale ponieważ tlen w powietrzu wynosi nie więcej niż 20,93%, uważa się, że procedura spalania gazu wymaga go prawie 5 razy więcej

Gdy obliczenia muszą być jak najbardziej dokładne, wówczas ilość faktycznie zużytego powietrza należy podzielić przez jego teoretyczne natężenie przepływu. Jednak w większości przypadków łatwiej jest zastosować wartość średnią współczynnik nadmiaru powietrza. Wartość którą należy pomnożyć przez 9,52 i w rezultacie poznamy dokładną ilość zużytego powietrza potrzebną do zapewnienia procesu spalania gazu.

Jeśli więc jest równe:

• 1,1 — masa powietrza będzie potrzebna 10,472 razy więcej;
• 1,4 — trzeba będzie zużyć powietrze 13,328 razy więcej.

Oznacza to, że do spalenia każdego metra sześciennego energii potrzebne będzie aż 13,328 m³ powietrza.

Wzory i przykłady obliczeń

Wymaganą wartość w każdym konkretnym przypadku można uzyskać za pomocą specjalnego wzoru lub średnich wskaźników. Porozmawiajmy o tych metodach bardziej szczegółowo.

Metoda nr 1 – obliczenie za pomocą wzoru

Który stwierdza, że ​​godzinowa objętość powietrza (V_H ), potrzebne do spalania, będą równe:

V_H = 1,1 x K_izb.v x V_T x V_g/godz x (273 + t)/273,

Gdzie:

• DO_izb.v — współczynnik nadmiaru powietrza;
• V_T - teoretycznie wymagana ilość powietrza;
• V_g/godz — godzinowe zużycie gazu przez urządzenia;
• T — wartości temperatur w pomieszczeniu, w którym znajduje się sprzęt gazowy.

Godzinne zużycie gazu wymagane do obliczeń jest wskazane w paszporcie każdego urządzenia gazowego.

Oznacza to, że jeśli taka wartość wynosi 10 i:

• temperatura pokojowa, na przykład 18 ° C;
• współczynnik nadmiaru powietrza - 1,1.

Następnie wykonujemy powyższe operacje matematyczne, a mianowicie:

1,1 x 1,1 x 9,52 x 10 x (273 + 18) / 273 = 122,1

W rezultacie okazuje się, że w tym konkretnym przypadku do spalenia gazu potrzebne będzie 122,1 m3 powietrza na godzinę.

Obliczanie ilości powietrza jest niezbędne do zapewnienia wydajnej i bezpiecznej pracy wszelkich urządzeń gazowych, w tym pieców, kolumn i kotłów grzewczych, które są używane w życiu codziennym

Metoda nr 2 – obliczenia z wykorzystaniem danych uśrednionych

Jeśli nie chcesz wykonywać podobnych obliczeń powietrza do spalania wymaganej ilości gazu, możesz posłuchać zaleceń wielu producentów i specjalistów.

Które mówią, że proces będzie skuteczny, jeśli na każdy kilowat mocy będzie dostarczane co godzinę co najmniej 1,6 m3 powietrza.

Jeśli metoda obliczeń przy użyciu wzoru wydaje się skomplikowana, możesz zastosować mniej dokładną i po prostu uśrednioną, ale jest ona bardzo prosta i dlatego dostępna. Ponieważ wszystko, co musisz zrobić, to pomnożyć moc żądanego urządzenia gazowego przez 1,6, co da ci przybliżoną objętość powietrza, która będzie musiała być dostarczana co godzinę, aby całkowicie spalić gaz

Oznacza to, że obliczenia można wykonać w jednej akcji. W tym celu wartość mocy urządzenia gazowego pobraną z paszportu należy pomnożyć przez wskazany 1,6. Wynikiem będzie ilość powietrza potrzebna do efektywnego spalania.

Na przykład, jeśli moc kotła gazowego wynosi 40 kW, wartość tę należy pomnożyć przez 1,6:

40 x 1,6 = 64

W efekcie powstanie 64 m3 powietrza, które co godzinę trzeba będzie dostarczyć do urządzenia gazowego.

Praktyczne znaczenie obliczania przepływu powietrza

Może być wymagana umiejętność wykonywania takich obliczeń zwiększenie wydajności sprzęt gazowy, a także eliminacja przyczyn jego nieprawidłowego działania.

Zapobieganie awariom i zmniejszanie wydajności urządzeń

Przykładowo wiedza o optymalnej ilości utleniacza będzie potrzebna, gdy powierzchnie kominów (wewnętrzne), elementy konstrukcyjne urządzeń (wymienniki ciepła, palniki itp.) szybko pokrywają się warstwami sadzy, inne produkty spalania.

Jeżeli usunięcie zanieczyszczeń nie daje pożądanego efektu, należy zastosować inne środki (regulacja, wymiana części, podzespołów). Co wskazuje na obecność tzw. niedopalenia nośnika energii, które występuje z powodu niewystarczającej ilości powietrza.

Procedura spalania gazu jest uważana za reakcję złożoną. W rezultacie, jeśli utleniacz, czyli powietrze, nie będzie wystarczającej ilości, będzie to miało wpływ na stan, wydajność i użyteczność całego sprzętu gazowego. W niektórych przypadkach problemy można wyeliminować dopiero po zidentyfikowaniu i dostosowaniu ilości powietrza biorącego udział w reakcji

Znajomość wymaganego przepływu powietrza będzie wymagana w następujących sytuacjach:

• Wykryto nadmierne zużycie gazu, których nie można wyeliminować za pomocą regulacji lub innych manipulacji. Ponieważ przyczyną może być podpalenie mechaniczne. Oznacza to, że jest to proces, w którym dostarcza się zbyt dużo powietrza, co również prowadzi do niepełnego spalania gazu.
• Zaobserwowano częste zmiany barwy „niebieskiego” paliwa podczas spalania - na przykład pomarańczowy, biały, czerwony, żółty.Są to przypadki bardziej złożone niż poprzednie, ponieważ przyczyną może być nadmiar lub niedobór powietrza.
• Niestabilny proces spalania gazu. Na przykład, jeśli nie zostaną wykorzystane wszystkie otwory robocze palnika, palniki kotłów gazowych itp. A czyszczenie wymienionych elementów konstrukcyjnych nie doprowadziło do poprawy, ponieważ w takich sytuacjach z pewnością konieczne będzie dostarczenie o rząd wielkości więcej powietrza .

Pomimo istnienia różnych przyczyn obliczenia przeprowadza się w ten sam sposób, zgodnie z metodologią przedstawioną powyżej.

Korzyści z obliczeń przy instalacji kotłowni

Obliczenie ilości powietrza potrzebnego do skutecznego utlenienia gazu jest konieczne w przypadku aranżacji pieca, instalacji, wymiany urządzeń gazowych i innych podobnych.

Należy zawsze pamiętać, że obliczenia teoretyczne są dobre tylko wtedy, gdy ich poprawność zostanie potwierdzona praktyką. A w przypadku ilości powietrza - przedstawiciele gazowni miejskich posiadający analizatory gazu

I obliczenia są przeprowadzane, ale sytuację w każdym wskazanym przypadku komplikuje fakt, że aby uzyskać wszystkie niezbędne dane, konieczne jest wykonanie szeregu obliczeń.

Które obliczenia obejmują:

• całkowity przepływ powietrza - konieczne jest doprowadzenie powietrza do pomieszczenia wyposażonego w urządzenia gazowe nie tylko dla procesu spalania, ale także dla jego wentylacji (w SNiP II-35-76 wyraźnie jest napisane, że w pomieszczeniach wykorzystywanych jako piece co godzinę należy wymieniać 3 objętości powietrza);
• sekcje kanału wydechowego;
• przekrój(-y) otworu(-ów) kanałów wejściowych;
• naturalny ciąg w przewidzianym kanale wyciągowym;
• rzeczywisty prędkości mas powietrza na odcinkach przyszłych kanałów powietrznych;
• straty ciśnienia spowodowane różnymi lokalnymi oporami;
• wielkość okna umieszczonego w pomieszczeniu ze sprzętem gazowym.

Oprócz prawidłowego ułożenia wentylacja kotłowni, może być konieczne wykonanie szeregu innych procedur, na przykład wykonanie obliczeń aerodynamicznych.

Podczas wykonywania obliczeń należy pamiętać, że wszelkie działania z gazem stwarzają poważne zagrożenie. Dlatego lepiej powierzyć ich realizację specjalistom.

Następnie wszystkie otrzymane informacje powinny stać się podstawą projektu części zamienne, instalacja sprzętu, przebudowa, która jest przedkładana lokalnej służbie gazowniczej do zatwierdzenia. Gdzie w przypadku wykrycia błędów dokument może zostać odesłany do twórcy.

Oznacza to, że zestaw procedur obliczania wszystkich niezbędnych wartości jest dość złożony. Dlatego w przypadku instalacji, wymiany czy przeniesienia sprzętu tylko nieliczni poradzą sobie z zadaniem. Większości właścicieli nieruchomości łatwiej będzie zwrócić się o pomoc do specjalistów. Który nie tylko wykona niezbędne operacje matematyczne, ale także dostosuje obliczenia do wymagań prawnych dotyczących rozmieszczenia pieców, systemów wentylacji, oddymiania i wszystkich innych. Które są określone w SNiP II-35-76, a także w SNiP 2.04.08-87 oraz szereg innych mniej popularnych dokumentów specjalistycznych.

Jeśli w żadnym konkretnym przypadku nie ma potrzeby sporządzania projektu, obliczenia wykonane przez specjalistę wyeliminują zagrożenie dla życia i zdrowia właściciela sprzętu gazowego, jego bliskich i osób mieszkających w pobliżu.

Ponadto unikną działań interpretowanych przez prawo jako niedozwolone przyłączenie do jakichkolwiek gazociągów. Dla którego Sztuka. 7.19 Kodeks wykroczeń administracyjnych Federacji Rosyjskiej przewiduje sankcje w postaci grzywny, której wysokość wynosi 10-15 tysięcy rubli.Może się to na przykład zdarzyć, jeśli właściciel lokalu po wykonaniu obliczeń dokona zmian w projekcie systemu grzewczego.

Nie wolno nam zapominać, że nieudane obliczenie ilości powietrza lub jakiejkolwiek innej może sprawić, że dana osoba stanie się przestępcą. Za co trzeba będzie zapłacić, przynajmniej finansowo. Na przykład, jeśli działania lub bierność doprowadzą do naruszenia zasad mających na celu zapewnienie bezpiecznego użytkowania jakiegokolwiek sprzętu gazowego, wówczas w ramach grzywny będziesz musiał rozstać się z kwotą pieniędzy w wysokości 1-30 tysięcy rubli. Co jest powiedziane w art. 9.23 Kodeks wykroczeń administracyjnych

Po obliczeniach nie należy podejmować pochopnej decyzji o wymianie sprzętu gazowego, zwłaszcza na inną moc. Jeśli tak się stanie, warto powiadomić przedstawicieli służby gazowej o podjętych działaniach. Dzięki temu unikniesz kar.

Nie ma także potrzeby wdrażania obliczeń teoretycznych dokonanych kosztem naruszenia zasad i norm określonych w SNiP II-35-76, który reguluje zakres aranżacji pomieszczeń przeznaczonych do użytkowania urządzeń gazowych. Ponieważ zgodnie z art. 9.23 Kodeksu administracyjnego, nawet za najmniejsze naruszenia będziesz musiał zapłacić 1-2 tysiące rubli.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Załączony poniżej materiał wideo pozwoli Państwu zidentyfikować brak powietrza podczas spalania gazu bez żadnych obliczeń, czyli wizualnie.

W ciągu kilku minut możesz obliczyć ilość powietrza potrzebną do efektywnego spalenia dowolnej ilości gazu. A właściciele nieruchomości wyposażonych w sprzęt gazowy powinni o tym pamiętać.Ponieważ w krytycznym momencie, gdy kocioł lub inne urządzenie nie działa prawidłowo, umiejętność obliczenia ilości powietrza potrzebnego do efektywnego spalania pomoże zidentyfikować i rozwiązać problem. Co również zwiększy bezpieczeństwo.

Chcesz uzupełnić powyższy materiał o przydatne informacje i rekomendacje? A może nadal masz pytania dotyczące obliczeń? Zapytaj ich w bloku komentarzy, napisz swoje uwagi, weź udział w dyskusji.