Množstvo vzduchu na spaľovanie zemného plynu: vzorce a príklady výpočtov

Účinnosť všetkých druhov plynových zariadení závisí od kvality spaľovacieho procesu.Čo je priamo ovplyvnené množstvom vzduchu na spaľovanie zemného plynu, ktoré nie je ťažké vypočítať. Prečo sa nepostarať o úsporu paliva a zvýšiť účinnosť zariadení tým, že sami vykonáte potrebné výpočty, však?

Ale ako to urobiť správne a kde získať údaje pre výpočty? Aby sme pochopili túto tému, pozrime sa na teóriu prúdenia vzduchu na spaľovanie plynu v našom článku a zoznámime sa s najjednoduchšími vzorcami na výpočet požadovaného objemu vzduchu. Povieme si aj o praktických výhodách týchto výpočtov.

Teória spotreby vzduchu na spaľovanie plynu

Postup získavania tepelnej energie priamo ovplyvňuje trvanie prevádzky, frekvenciu práce údržba zariadení využívajúcich plyn. Malo by byť zrejmé, že kľúčom k bezpečnosti je optimálna zmes plynu a vzduchu. Povedzme si podrobnejšie o spotrebe vzduchu na spaľovanie plynu.

Na spálenie jednej molekuly metánu, ktorý je hlavnou zložkou zemného plynu, sú potrebné presne 2 molekuly kyslíka. Ak sa prevedie do zrozumiteľných objemov, potom na oxidáciu kubického metra špecifikovaného paliva budete musieť použiť 2-krát viac kyslíka.

Ale v reálnych podmienkach je všetko komplikovanejšie.Keďže ako oxidačné činidlo na uskutočnenie chemicko-fyzikálneho spaľovacieho procesu sa používa vzduch, ktorého zloženie tvorí len pätina kyslíka potrebného na udržanie horenia. A aby som bol presný, potom 20,93% - to je percento, ktoré sa zvyčajne používa na všetky druhy technických výpočtov. To znamená, že bude potrebné 9,52-krát viac vzduchu.

Pre akýkoľvek technický výpočet množstva plynu sa za základ berie 100 % tohto paliva. Hoci jeho hlavná látka, metán (CH4), môže obsahovať najviac 75 %

Zadané číslo zistíte vykonaním 2 krokov:

1. Divízia 100/21. Táto operácia umožňuje zistiť, že v akomkoľvek objeme je 4,76-krát viac vzduchu ako kyslíka.
2. Vynásobením 4,76 číslom 2, čo sa rovná 9,52 — presne koľkokrát viac vzduchu bude potrebného na spálenie akéhokoľvek objemu zemného plynu.

Je tu však jedno dôležité upozornenie: vypočítané množstvo vzduchu potrebné na efektívne spaľovanie plynu je teoretický prietok. Ale v praxi to bude potrebné. Dôvodom je, že výpočet bol vykonaný pre ideálne podmienky, ale v skutočnosti existuje takmer vždy množstvo faktorov, ktoré robia významné úpravy.

Tie obsahujú:

• zloženie a kvalita činidiel (vzduch, plyn);
• typ zariadenia používaného na dodávku energie;
• stav zariadenia;
• spôsob dodávky plynu, vzduchu, ako aj množstvo ďalších miest.

Ak je potrebná špeciálna presnosť, niekedy je možné vziať do úvahy vlastnosti uvedené vyššie. Presné zloženie plynu si napríklad zistíte v najbližšom plynárenskom úrade. Ale keď nie je potrebná špeciálna presnosť, výsledná hodnota 9,52 sa jednoducho vynásobí tzv. pomer prebytočného vzduchu. Hodnota ktorej sa zvyčajne pohybuje v rozmedzí 1,1 – 1,4.

Kyslík je plynné oxidačné činidlo. To znamená, že sa sám nespáli, ale aktívne podporuje tento proces za účasti špecifikovaného paliva. Ale keďže kyslík vo vzduchu nie je vyšší ako 20,93 %, predpokladá sa, že proces spaľovania plynu ho vyžaduje takmer 5-krát viac.

Ak musí byť výpočet čo najpresnejší, potom by sa množstvo skutočne použitého vzduchu malo vydeliť jeho teoretickým prietokom. Vo väčšine prípadov je však jednoduchšie použiť priemernú hodnotu pomer prebytočného vzduchu. Jeho hodnotu vynásobte 9,52 a vo výsledku zistíte presné množstvo spotrebovaného vzduchu potrebného na zabezpečenie procesu spaľovania plynu.

Ak sa teda rovná:

• 1,1 — vzduchová hmotnosť bude potrebná 10,472-krát viac;
• 1,4 — vzduch bude potrebné použiť 13 328-krát viac.

To znamená, že na spálenie každého kubického metra energie bude potrebných až 13 328 m³ vzduchu.

Vzorce a príklady výpočtov

Požadovanú hodnotu v každom konkrétnom prípade je možné získať pomocou špeciálneho vzorca alebo priemerných ukazovateľov. Povedzme si o týchto metódach podrobnejšie.

Metóda #1 - výpočet pomocou vzorca

Čo hovorí, že hodinový objem vzduchu (V_h ), potrebný na spaľovanie, sa bude rovnať:

V_h = 1,1 x K_izb.v x V_T x V_g/h x (273 + t)/273,

Kde:

• TO_izb.v — koeficient prebytočného vzduchu;
• V_T - teoreticky potrebné množstvo vzduchu;
• V_g/h — hodinová spotreba plynu zariadením;
• t — hodnoty teploty v miestnosti, kde sa nachádza plynové zariadenie.

Hodinová spotreba plynu potrebná na výpočty je uvedená v pase každého plynového zariadenia.

To znamená, ak je takáto hodnota 10 a:

• izbová teplota, napríklad 18 ° C;
• koeficient prebytočného vzduchu - 1,1.

Potom vykonáme vyššie uvedené matematické operácie, a to:

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

V dôsledku toho sa ukazuje, že v tomto konkrétnom prípade bude na spaľovanie plynu každú hodinu potrebných 122,1 m³ vzduchu.

Výpočet množstva vzduchu je potrebný na zabezpečenie efektívnej a bezpečnej prevádzky akéhokoľvek plynového zariadenia vrátane kachlí, stĺpov a vykurovacích kotlov, ktoré sa používajú v každodennom živote

Metóda č. 2 - výpočet s použitím spriemerovaných údajov

Ak nechcete vykonať podobný výpočet vzduchu na spaľovanie požadovaného množstva plynu, potom si môžete vypočuť odporúčania mnohých výrobcov a špecialistov.

Čo hovorí, že proces bude účinný, ak sa na každý kilowatt energie dodá za hodinu aspoň 1,6 m³ vzduchu.

Ak sa vám metóda výpočtu pomocou vzorca zdá komplikovaná, môžete použiť menej presnú a jednoducho spriemerovanú metódu, ale je veľmi jednoduchá, a preto dostupná. Pretože všetko, čo musíte urobiť, je vynásobiť výkon požadovaného plynového spotrebiča 1,6, čím získate približný objem vzduchu, ktorý bude potrebné dodať každú hodinu pre úplné spálenie plynu

To znamená, že výpočet môže byť dokončený iba jednou akciou. Na tento účel by sa hodnota výkonu plynového zariadenia prevzatá z pasu mala vynásobiť uvedenou hodnotou 1,6. Výsledkom bude množstvo vzduchu potrebné na efektívne spaľovanie.

Napríklad, ak je výkon plynového kotla 40 kW, potom by sa táto hodnota mala vynásobiť 1,6:

40 x 1,6 = 64

Výsledkom bude 64 m³ vzduchu, ktorý bude potrebné dodať do plynového zariadenia každú hodinu.

Praktický význam výpočtu prietoku vzduchu

Môžu byť potrebné zručnosti pri vykonávaní takýchto výpočtov zvýšenie efektívnosti plynové zariadenie, ako aj odstraňovanie príčin jeho nefunkčnosti.

Prevencia porúch a zníženie účinnosti zariadení

Napríklad znalosť optimálneho množstva okysličovadla bude potrebná, keď povrchy komínov (vnútorné), konštrukčné prvky zariadení (výmenníky tepla, horáky atď.) sa rýchlo pokryje vrstvami sadzí, iné produkty spaľovania.

Ak odstránenie nečistôt neprinesie požadovaný účinok, ako akékoľvek iné opatrenia (úprava, výmena dielov, zostáv). Čo naznačuje prítomnosť takzvaného podhorenia nosiča energie, ku ktorému dochádza v dôsledku nedostatočného vzduchu.

Proces spaľovania plynu sa považuje za komplexnú reakciu. V dôsledku toho, ak okysličovadlo, teda vzduch, nie je v dostatočnom množstve, ovplyvní to stav, výkon a prevádzkyschopnosť všetkých plynových zariadení. A v niektorých prípadoch môžu byť problémy odstránené až po identifikácii a úprave množstva vzduchu zapojeného do reakcie

A tiež znalosť požadovaného prietoku vzduchu bude potrebná v nasledujúcich situáciách:

• Zistená nadmerná spotreba plynu, ktoré nie je možné odstrániť pomocou úprav alebo iných manipulácií. Pretože príčinou môže byť mechanické podpálenie. To znamená, že proces, pri ktorom sa dodáva príliš veľa vzduchu, čo tiež vedie k neúplnému spaľovaniu plynu.
• Počas spaľovania boli zaznamenané časté zmeny farby „modrého“ paliva - napríklad oranžová, biela, červená, žltá.Ide o zložitejšie prípady ako predchádzajúce, pretože príčinou môže byť nadbytok alebo nedostatok vzduchu.
• Nestabilný proces spaľovania plynu. Ak sa napríklad nevyužijú všetky pracovné otvory horáka, horákov plynového kotla a pod.. A čistenie uvedených konštrukčných prvkov neviedlo k zlepšeniu, keďže v takýchto situáciách bude určite potrebné dodať rádovo viac vzduchu .

Napriek prítomnosti rôznych dôvodov sa výpočet vykonáva rovnakým spôsobom podľa vyššie uvedenej metodológie.

Výhody výpočtov pri inštalácii kotolne

Výpočet množstva vzduchu potrebného na účinnú oxidáciu plynu je potrebný v prípadoch usporiadania pece, inštalácie, výmeny plynového zariadenia a iných podobných.

Vždy by ste mali pamätať na to, že teoretické výpočty sú dobré len vtedy, keď ich správnosť potvrdí prax. A v prípade množstva vzduchu - zástupcovia mestských plynárenských spoločností s analyzátormi plynu

A výpočty sa vykonávajú, ale situácia v každom uvedenom prípade je komplikovaná skutočnosťou, že na získanie všetkých potrebných údajov je potrebné vykonať niekoľko výpočtov.

Ktoré výpočty zahŕňajú:

• celkový prietok vzduchu - do miestnosti s plynovým zariadením je potrebné privádzať vzduch nielen pre proces spaľovania, ale aj pre jeho vetranie (v SNiP II-35-76 jasne sa uvádza, že v miestnostiach používaných ako pece sa musia každú hodinu vymeniť 3 objemy vzduchu);
• úseky výfukového potrubia;
• prierez(y) otvoru(ov) vstupných kanálov;
• prirodzený ťah v poskytnutom výfukovom potrubí;
• skutočné rýchlosti hmoty vzduchu v úsekoch budúcich vzduchových potrubí;
• tlakové straty v dôsledku rôznych lokálnych odporov;
• veľkosť okna umiestneného v miestnosti s plynovým zariadením.

Okrem správneho usporiadania vetranie kotolnemôže byť potrebné vykonať množstvo ďalších postupov, napríklad vykonať aerodynamický výpočet.

Pri výpočtoch by ste mali pamätať na to, že akékoľvek akcie s plynom predstavujú značné nebezpečenstvo. Preto je lepšie zveriť ich implementáciu odborníkom.

Potom by sa všetky získané informácie mali stať základom projektu náhrady, montáž zariadenia, prestavba, ktorá sa predkladá miestnej plynárenskej službe na schválenie. Ak sa zistia chyby, dokument možno poslať späť pôvodcovi.

To znamená, že súbor postupov na výpočet všetkých potrebných hodnôt je pomerne zložitý. Preto v prípade inštalácie, výmeny alebo presunu zariadenia sa s úlohou vyrovná len málokto. Pre väčšinu majiteľov nehnuteľností bude jednoduchšie obrátiť sa so žiadosťou o pomoc na špecialistov. Ktoré nielenže vykonajú potrebné matematické operácie, ale prispôsobia výpočty aj zákonným požiadavkám na usporiadanie pecí, ventilačných systémov, odvod dymu a všetky ostatné. Ktoré sú uvedené v SNiP II-35-76, ako aj v SNiP 2.04.08-87 a množstvo ďalších menej populárnych špecializovaných dokumentov.

Ak v žiadnom konkrétnom prípade nie je potrebné vypracovať projekt, potom výpočty vykonané odborníkom eliminujú ohrozenie života a zdravia majiteľa plynového zariadenia, jeho blízkych a ľudí žijúcich v blízkosti.

Okrem toho sa vyhnú konaniam, ktoré zákon vykladá ako neoprávnené napojenie na akékoľvek plynovody. Pre ktoré čl. 7.19 Kódex správnych deliktov Ruskej federácie stanovuje sankcie vo forme pokuty, ktorej výška je 10-15 tisíc rubľov.Napríklad sa to môže stať, ak majiteľ priestorov po vykonaní výpočtov vykoná zmeny v návrhu vykurovacieho systému.

Nesmieme zabúdať, že neúspešný výpočet množstva vzduchu alebo akéhokoľvek iného môže z človeka urobiť páchateľa. Za čo budete musieť zaplatiť, aspoň finančne. Napríklad, ak činy alebo nečinnosť vedú k porušeniu pravidiel určených na zabezpečenie bezpečného používania akéhokoľvek plynového zariadenia, potom sa ako pokuta budete musieť rozlúčiť so sumou peňazí vo výške 1 - 30 000 rubľov. Čo sa hovorí v čl. 9.23 Kódex správnych deliktov

Po výpočtoch by ste sa nemali unáhlene rozhodnúť nahradiť plynové zariadenie, najmä s iným výkonom. Ak k tomu dôjde, stojí za to informovať zástupcov plynárenskej služby o prijatých opatreniach. Pomôže vám to vyhnúť sa pokutám.

A tiež nie je potrebné implementovať teoretické výpočty za cenu porušenia pravidiel a noriem stanovených v SNiP II-35-76, ktorý upravuje rozsah usporiadania priestorov určených na používanie plynových zariadení. Keďže podľa čl. 9.23 správneho poriadku, aj za najmenšie porušenia budete musieť zaplatiť 1-2 000 rubľov.

Závery a užitočné video na túto tému

Video materiál priložený nižšie vám umožní identifikovať nedostatok vzduchu počas spaľovania plynu bez akýchkoľvek výpočtov, to znamená vizuálne.

Množstvo vzduchu potrebného na efektívne spaľovanie akéhokoľvek objemu plynu môžete vypočítať v priebehu niekoľkých minút. A na to by mali pamätať majitelia nehnuteľností vybavených plynovým zariadením.Keďže v kritickom momente, keď kotol alebo akékoľvek iné zariadenie nefunguje správne, schopnosť vypočítať množstvo vzduchu potrebného na efektívne spaľovanie pomôže identifikovať a vyriešiť problém. Čo zvýši aj bezpečnosť.

Chceli by ste doplniť vyššie uvedený materiál o užitočné informácie a odporúčania? Alebo máte ešte otázky ohľadom výpočtu? Opýtajte sa ich v bloku komentárov, píšte svoje komentáre, zapojte sa do diskusie.