Cantitatea de aer pentru arderea gazelor naturale: formule și exemple de calcule

Eficiența tuturor tipurilor de echipamente cu gaz depinde de calitatea procesului de ardere.Ceea ce este direct afectat de cantitatea de aer pentru arderea gazelor naturale, care nu este greu de calculat. De ce să nu ai grijă de eficiența consumului de combustibil și să crești eficiența echipamentelor efectuând singuri calculele necesare, nu?

Dar cum să faci acest lucru corect și de unde să obții datele pentru calcule? Pentru a înțelege acest subiect, să ne uităm la teoria fluxului de aer pentru arderea gazului în articolul nostru și să ne familiarizăm cu cele mai simple formule pentru calcularea volumului necesar de aer. Vom vorbi și despre beneficiile practice ale acestor calcule.

Teoria consumului de aer pentru arderea gazelor

Procedura de obținere a energiei termice afectează în mod direct durata de funcționare, frecvența lucrărilor întreținerea echipamentelor care utilizează gaz. Trebuie înțeles că amestecul optim gaz-aer este cheia siguranței. Să vorbim mai detaliat despre consumul de aer pentru arderea gazelor.

Pentru a arde o moleculă de metan, care este componenta principală a gazului natural, sunt necesare exact 2 molecule de oxigen. Dacă este tradus în volume de înțeles, atunci pentru a oxida un metru cub din combustibilul specificat, va trebui să utilizați de 2 ori mai mult oxigen.

Dar în condiții reale totul este mai complicat.Deoarece aerul este folosit ca agent oxidant pentru a desfășura procesul de ardere chimico-fizică, a cărui compoziție este doar o cincime din oxigen, necesar pentru menținerea arderii. Și, mai exact, atunci 20,93% - acesta este procentul care este folosit de obicei pentru tot felul de calcule tehnice. Adică va fi nevoie de aer de 9,52 ori mai mult.

Pentru orice calcul tehnic al cantității de gaz, se ia ca bază 100% din acest combustibil. Deși substanța sa principală, metanul (CH4), poate conține cel mult 75%

Puteți afla numărul specificat efectuând 2 pași:

1. Divizia 100/21. Această operațiune face posibil să se constate că există de 4,76 ori mai mult aer în orice volum decât oxigen.
2. Înmulțind 4,76 cu 2, ceea ce este egal cu 9,52 — exact de câte ori va fi nevoie de mai mult aer pentru a arde orice volum de gaz natural.

Dar există o avertizare importantă: cantitatea calculată de aer necesară pentru arderea eficientă a gazului este un debit teoretic. Dar în practică va fi nevoie. Motivul este că calculul a fost efectuat pentru condiții ideale, dar în realitate există aproape întotdeauna o serie de factori care fac ajustări semnificative.

Acestea includ:

• compoziția și calitatea reactivilor (aer, gaz);
• tipul de echipament folosit pentru furnizarea energiei;
• starea echipamentului;
• metoda de alimentare cu gaz, aer, precum și o serie de alte puncte.

Dacă este necesară o precizie specială, atunci caracteristicile enumerate mai sus pot fi uneori luate în considerare. De exemplu, puteți afla compoziția exactă a gazului la cel mai apropiat birou de service gaz. Dar, când nu este necesară o precizie specială, valoarea rezultată de 9,52 este pur și simplu înmulțită cu așa-numita raportul de aer în exces. A cărui valoare se află de obicei în intervalul 1,1 - 1,4.

Oxigenul este un gaz oxidant. Adică, nu se arde singur, dar susține activ acest proces cu participarea combustibilului specificat. Dar, deoarece oxigenul din aer nu este mai mare de 20,93%, se crede că procedura de ardere a gazului necesită de aproape 5 ori mai mult.

Când calculul trebuie să fie cât mai precis posibil, atunci cantitatea de aer utilizată efectiv trebuie împărțită la debitul său teoretic. Dar în majoritatea cazurilor este mai ușor să folosiți valoarea medie raportul de aer în exces. A carui valoare trebuie inmultita cu 9,52 si ca urmare vei afla exact cantitatea de aer consumata necesara pentru a asigura procedura de ardere a gazelor.

Deci, dacă este egal cu:

• 1,1 — masa de aer va fi necesară de 10,472 de ori mai mult;
• 1,4 — aerul va trebui folosit de 13.328 de ori mai mult.

Adică, pentru a arde fiecare metru cub de energie, va fi nevoie de până la 13,328 m³ de aer.

Formule și exemple de calcule

Valoarea necesară în fiecare caz specific poate fi obținută folosind o formulă specială sau indicatori medii. Să vorbim mai detaliat despre aceste metode.

Metoda #1 - calcul folosind formula

Care afirmă că volumul orar de aer (V_h ), necesar pentru ardere, va fi egal cu:

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

Unde:

• LA_izb.v — coeficientul de exces de aer;
• V_T - cantitatea de aer necesară teoretic;
• V_g/h — consumul orar de gaze pe echipamente;
• t — valorile temperaturii în încăperea în care se află echipamentul de gaz.

Consumul orar de gaz necesar pentru calcule este indicat în pașaportul oricărui aparat cu gaz.

Adică, dacă o astfel de valoare este 10 și:

• temperatura camerei, de exemplu, 18 ° C;
• coeficientul de exces de aer - 1,1.

Apoi efectuăm operațiile matematice de mai sus și anume:

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

Ca urmare, se dovedește că, în acest caz particular, pentru arderea gazelor, va fi nevoie de 122,1 m³ de aer în fiecare oră.

Calcularea cantității de aer este necesară pentru a asigura funcționarea eficientă și sigură a oricărui echipament de gaz, inclusiv sobe, coloane și cazane de încălzire, care sunt utilizate în viața de zi cu zi.

Metoda #2 - calcul folosind date medii

Dacă nu doriți să efectuați un calcul similar al aerului pentru arderea cantității necesare de gaz, atunci puteți asculta recomandările multor producători și specialiști.

Care spun că procesul va fi eficient dacă se furnizează cel puțin 1,6 m³ de aer pe oră pentru fiecare kilowatt de putere.

Dacă metoda de calcul folosind o formulă pare complicată, atunci puteți folosi una mai puțin precisă și simplu mediată, dar este foarte simplă și, prin urmare, accesibilă. Deoarece tot ce trebuie să faceți este să înmulțiți puterea aparatului pe gaz dorit cu 1,6, ceea ce vă va oferi volumul aproximativ de aer care va trebui să fie furnizat în fiecare oră pentru arderea completă a gazului.

Adică, calculul poate fi finalizat într-o singură acțiune. În acest scop, valoarea de putere a aparatului cu gaz luată din pașaport trebuie înmulțită cu 1.6 indicat. Rezultatul va fi cantitatea de aer necesară pentru arderea eficientă.

De exemplu, dacă puterea unui cazan pe gaz este de 40 kW, atunci această valoare ar trebui înmulțită cu 1,6:

40 x 1,6 = 64

Acest lucru va avea ca rezultat 64 m³ de aer, care va trebui să fie furnizat aparatului pe gaz la fiecare oră.

Sensul practic al calculului debitului de aer

Pot fi necesare abilități în efectuarea unor astfel de calcule creșterea eficienței echipamente cu gaz, precum și eliminarea cauzelor defecțiunii acestuia.

Prevenirea defecțiunilor și reducerea eficienței echipamentelor

De exemplu, cunoașterea cantității optime de oxidant va fi necesară atunci când suprafețele coșurilor (interne), elementele structurale ale echipamentelor (schimbătoare de căldură, arzătoare etc.) se acoperă rapid cu straturi de funingine, alte produse de ardere.

Dacă îndepărtarea contaminanților nu dă efectul dorit, ca orice alte măsuri (reglare, înlocuire de piese, ansambluri). Ceea ce indică prezența așa-numitei subardere a purtătorului de energie, care apare din cauza aerului insuficient.

Procedura de ardere a gazului este considerată o reacție complexă. Ca rezultat, dacă oxidantul, adică aerul, nu este în cantitate suficientă, acest lucru va afecta starea, performanța și funcționarea tuturor echipamentelor cu gaz. Și în unele cazuri, problemele pot fi eliminate numai după identificarea și ajustarea cantității de aer implicată în reacție

Și, de asemenea, cunoașterea debitului de aer necesar va fi necesară în următoarele situații:

• S-a detectat un consum excesiv de gaz, care nu poate fi eliminată cu ajutorul ajustărilor sau a altor manipulări. Deoarece cauza poate fi subardere mecanică. Adică un proces în care este furnizat prea mult aer, ceea ce duce și la arderea incompletă a gazului.
• Au fost observate modificări frecvente ale culorii combustibilului „albastru” în timpul arderii - de exemplu, portocaliu, alb, roșu, galben.Acestea sunt cazuri mai complexe decât cele anterioare, deoarece cauza poate fi fie excesul, fie aerul insuficient.
• Proces instabil de ardere a gazelor. De exemplu, dacă nu sunt folosite toate deschiderile de lucru ale arzătorului, arzătoarele cazanului pe gaz etc.. Și curățarea elementelor structurale enumerate nu a condus la îmbunătățiri, deoarece în astfel de situații va fi cu siguranță necesar să se furnizeze un ordin de mărime mai mult aer. .

În ciuda prezenței diverselor motive, calculul se efectuează în același mod, conform metodologiei prezentate mai sus.

Beneficiile calculelor la instalarea unei cazane

Calculul cantității de aer necesară pentru oxidarea eficientă a gazelor este necesar în cazul amenajării unui cuptor, instalării, înlocuirii echipamentelor de gaz și altele similare.

Trebuie să vă amintiți întotdeauna că calculele teoretice sunt bune numai atunci când corectitudinea lor este confirmată de practică. Și în cazul cantității de aer - reprezentanți ai companiilor de gaze urbane cu analizoare de gaze

Și calculele sunt efectuate, dar situația în fiecare caz indicat este complicată de faptul că pentru a obține toate datele necesare este necesar să se efectueze o serie de calcule.

Care calcule includ:

• debitul total de aer - este necesar să furnizați aer în încăpere cu echipamente de gaz nu numai pentru procesul de ardere, ci și pentru ventilarea acestuia (în SNiP II-35-76 se precizează clar că în încăperile folosite ca cuptoare trebuie schimbate 3 volume de aer la fiecare oră);
• secțiuni ale conductei de evacuare;
• secțiunea transversală a deschiderii canalelor de intrare;
• tiraj natural în conducta de evacuare prevăzută;
• real vitezele masei de aer în secțiuni ale viitoarelor conducte de aer;
• pierderi de presiune datorate diferitelor rezistențe locale;
• dimensiunea ferestrei amplasate in camera cu echipament de gaz.

Pe lângă aranjarea corectă ventilatie camera cazanelor, poate fi necesar să se efectueze o serie de alte proceduri, de exemplu, efectuarea unui calcul aerodinamic.

Când efectuați calcule, ar trebui să vă amintiți că orice acțiune cu gaz reprezintă un pericol semnificativ. Prin urmare, este mai bine să încredințați punerea lor în aplicare specialiștilor.

După care toate informațiile primite ar trebui să devină baza proiectului înlocuitori, montaj utilaje, reamenajare, care se depune spre aprobare serviciului local de gaze. În cazul în care, dacă sunt identificate erori, documentul poate fi trimis înapoi către emitent.

Adică, setul de proceduri pentru calcularea tuturor valorilor necesare este destul de complex. Prin urmare, în cazul instalării, înlocuirii sau transferului de echipamente, doar câțiva vor face față sarcinii. Majoritatea proprietarilor de proprietăți vor găsi mai ușor să apeleze la specialiști pentru ajutor. Care nu numai că va efectua operațiunile matematice necesare, ci va adapta și calculele la cerințele legale pentru amenajarea cuptoarelor, sistemelor de ventilație, eliminarea fumului și toate celelalte. Care sunt stabilite în SNiP II-35-76, precum și în SNiP 2.04.08-87 și o serie de alte documente specializate mai puțin populare.

Dacă, într-un caz particular, nu este necesar să se întocmească un proiect, atunci calculele efectuate de un specialist vor elimina amenințarea la adresa vieții și sănătății proprietarului echipamentului de gaz, a celor dragi și a persoanelor care locuiesc în apropiere.

În plus, vor evita acțiunile interpretate de lege ca racordare neautorizată la orice conducte de gaz. Pentru care Artă. 7.19 Codul contravențiilor administrative al Federației Ruse prevede sancțiuni sub formă de amendă, a cărei valoare este de 10-15 mii de ruble.De exemplu, acest lucru se poate întâmpla dacă proprietarul spațiilor, după efectuarea calculelor, face modificări în proiectarea sistemului de încălzire.

Nu trebuie să uităm că un calcul nereușit al cantității de aer sau orice altul poate face o persoană un infractor. Pentru care va trebui să plătești, măcar financiar. De exemplu, dacă acțiunile sau inacțiunea duc la încălcarea regulilor menite să asigure utilizarea în siguranță a oricărui echipament de gaz, atunci ca amendă va trebui să vă despărțiți de o sumă de bani în valoare de 1-30 de mii de ruble. Ceea ce se spune la art. 9.23 Codul contravențiilor administrative

După calcule, nu ar trebui să luați o decizie neplăcută de a înlocui echipamentul cu gaz, în special cu putere diferită. Dacă se întâmplă acest lucru, atunci merită anunțați reprezentanții serviciului de gaze despre acțiunile întreprinse. Acest lucru vă va ajuta să evitați amenzile.

De asemenea, nu este necesară implementarea calculelor teoretice efectuate cu prețul încălcării regulilor și normelor stabilite în SNiP II-35-76, care reglementează sfera de amenajare a spațiilor destinate utilizării echipamentelor cu gaz. Întrucât potrivit art. 9.23 din Codul administrativ, chiar și pentru cele mai mici încălcări va trebui să plătiți 1-2 mii de ruble.

Concluzii și video util pe această temă

Materialul video atașat mai jos vă va permite să identificați lipsa de aer în timpul arderii gazului fără calcule, adică vizual.

Puteți calcula cantitatea de aer necesară pentru arderea eficientă a oricărui volum de gaz în câteva minute. Și proprietarii de imobile echipate cu echipamente de gaz ar trebui să-și amintească acest lucru.Deoarece într-un moment critic, când un cazan sau orice alt dispozitiv nu funcționează corect, capacitatea de a calcula cantitatea de aer necesară pentru arderea eficientă va ajuta la identificarea și remedierea problemei. Ceea ce va crește și siguranța.

Doriți să completați materialul de mai sus cu informații și recomandări utile? Sau mai ai intrebari despre calcul? Întreabă-i în blocul de comentarii, scrie-ți comentariile, participă la discuție.