Množství vzduchu pro spalování zemního plynu: vzorce a příklady výpočtů

Účinnost všech druhů plynových zařízení závisí na kvalitě spalovacího procesu.Co je přímo ovlivněno množstvím vzduchu pro spalování zemního plynu, které není těžké spočítat. Proč se nepostarat o úsporu paliva a zvýšit účinnost zařízení tím, že provedete potřebné výpočty sami, že?

Jak to ale správně udělat a kde získat data pro výpočty? Abychom tomuto tématu porozuměli, podívejme se na teorii proudění vzduchu pro spalování plynu v našem článku a seznámíme se s nejjednoduššími vzorci pro výpočet požadovaného objemu vzduchu. Budeme také mluvit o praktických výhodách těchto výpočtů.

Teorie spotřeby vzduchu pro spalování plynu

Postup získávání tepelné energie přímo ovlivňuje dobu provozu, frekvenci práce údržba plynových zařízení. Je třeba si uvědomit, že optimální směs plynu a vzduchu je klíčem k bezpečnosti. Řekněme si podrobněji o spotřebě vzduchu na spalování plynu.

Ke spálení jedné molekuly metanu, který je hlavní složkou zemního plynu, jsou potřeba přesně 2 molekuly kyslíku. Pokud se to převede do srozumitelných objemů, pak k oxidaci kubického metru uvedeného paliva budete muset použít 2krát více kyslíku.

V reálných podmínkách je ale vše složitější.Vzhledem k tomu, že k provádění chemicko-fyzikálního procesu spalování se jako oxidační činidlo používá vzduch, jehož složení je pouze pětina kyslíku, nezbytného k udržení spalování. A abychom byli přesní, pak 20,93 % - to je procento, které se obvykle používá pro všechny druhy technických výpočtů. To znamená, že bude potřeba 9,52krát více vzduchu.

Pro jakýkoli technický výpočet množství plynu se za základ bere 100 % tohoto paliva. Ačkoli jeho hlavní látka, metan (CH4), nesmí obsahovat více než 75 %

Zadané číslo zjistíte provedením 2 kroků:

1. Divize 100/21. Tato operace umožňuje zjistit, že v jakémkoli objemu je 4,76krát více vzduchu než kyslíku.
2. Vynásobením 4,76 2, což se rovná 9,52 — přesně kolikrát více vzduchu bude potřeba ke spálení jakéhokoli objemu zemního plynu.

Je tu však jedno důležité upozornění: vypočítané množství vzduchu potřebné pro účinné spalování plynu je teoretický průtok. V praxi to ale bude potřeba. Důvodem je, že výpočet byl proveden pro ideální podmínky, ale ve skutečnosti existuje téměř vždy řada faktorů, které významně upravují.

Tyto zahrnují:

• složení a kvalita činidel (vzduch, plyn);
• typ zařízení používaného k dodávání energie;
• stav zařízení;
• způsob dodávky plynu, vzduchu, ale i řady dalších míst.

Pokud je zapotřebí zvláštní přesnost, lze někdy vzít v úvahu výše uvedené vlastnosti. Přesné složení plynu zjistíte například v nejbližším plynárenském servisu. Když ale není potřeba speciální přesnost, výsledná hodnota 9,52 se jednoduše vynásobí tzv. poměr přebytečného vzduchu. Jeho hodnota se obvykle pohybuje v rozmezí 1,1 - 1,4.

Kyslík je plynové oxidační činidlo. To znamená, že se sám nespálí, ale aktivně tento proces podporuje za účasti určeného paliva. Ale protože kyslík ve vzduchu není více než 20,93 %, má se za to, že proces spalování plynu ho vyžaduje téměř 5krát více.

Když musí být výpočet co nejpřesnější, pak by se skutečně použité množství vzduchu mělo vydělit jeho teoretickým průtokem. Ale ve většině případů je jednodušší použít průměrnou hodnotu poměr přebytečného vzduchu. Jeho hodnotu vynásobte 9,52 a ve výsledku zjistíte přesné množství spotřebovaného vzduchu potřebné k zajištění procesu spalování plynu.

Pokud se tedy rovná:

• 1,1 — vzduchová hmotnost bude potřeba 10,472 krát více;
• 1,4 — vzduch bude potřeba použít 13,328 krát více.

To znamená, že ke spálení každého krychlového metru energie bude potřeba až 13 328 m³ vzduchu.

Vzorce a příklady výpočtů

Požadovanou hodnotu v každém konkrétním případě lze získat pomocí speciálního vzorce nebo průměrných ukazatelů. Promluvme si o těchto metodách podrobněji.

Metoda #1 - výpočet pomocí vzorce

Což říká, že hodinový objem vzduchu (PROTI_h ), potřebné pro spalování, se bude rovnat:

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

Kde:

• NA_izb.v — koeficient přebytku vzduchu;
• PROTI_T - teoreticky potřebné množství vzduchu;
• PROTI_g/h — hodinová spotřeba plynu zařízením;
• t — teplotní hodnoty v místnosti, kde je umístěno plynové zařízení.

Hodinová spotřeba plynu potřebná pro výpočty je uvedena v pasu každého plynového spotřebiče.

To znamená, že pokud je taková hodnota 10, a:

• pokojová teplota, například 18 °C;
• součinitel přebytku vzduchu - 1,1.

Poté provedeme výše uvedené matematické operace, konkrétně:

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

V důsledku toho se ukazuje, že v tomto konkrétním případě bude ke spalování plynu potřeba 122,1 m³ vzduchu každou hodinu.

Výpočet množství vzduchu je nezbytný pro zajištění efektivního a bezpečného provozu jakéhokoli plynového zařízení, včetně kamen, sloupů a topných kotlů, které se používají v každodenním životě

Metoda č. 2 - výpočet pomocí zprůměrovaných dat

Pokud nechcete provádět podobný výpočet vzduchu pro spalování požadovaného množství plynu, můžete poslouchat doporučení mnoha výrobců a specialistů.

Což říká, že proces bude účinný, pokud bude na každý kilowatt energie dodáváno alespoň 1,6 m³ vzduchu za hodinu.

Pokud se vám způsob výpočtu pomocí vzorce zdá složitý, můžete použít méně přesný a jednoduše zprůměrovaný, ale je velmi jednoduchý, a proto dostupný. Protože vše, co musíte udělat, je vynásobit výkon požadovaného plynového spotřebiče 1,6, čímž získáte přibližný objem vzduchu, který bude nutné každou hodinu dodat pro úplné spálení plynu

To znamená, že výpočet lze provést pouze jednou akcí. Za tímto účelem by měla být hodnota výkonu plynového spotřebiče převzatá z pasu vynásobena uvedenou hodnotou 1,6. Výsledkem bude množství vzduchu potřebné pro účinné spalování.

Pokud je například výkon plynového kotle 40 kW, měla by se tato hodnota vynásobit 1,6:

40 x 1,6 = 64

To bude mít za následek 64 m³ vzduchu, který bude potřeba dodat do plynového spotřebiče každou hodinu.

Praktický význam výpočtu proudění vzduchu

Mohou být zapotřebí dovednosti při provádění takových výpočtů zvýšení efektivity plynového zařízení, jakož i odstraňování příčin jeho nefunkčnosti.

Prevence poruch a snížení účinnosti zařízení

Například znalost optimálního množství okysličovadla bude zapotřebí, když povrchy komínů (vnitřní), konstrukční prvky zařízení (výměníky tepla, hořáky atd.) se rychle pokryje vrstvami sazí, jiné produkty spalování.

Pokud odstranění kontaminantů nedává požadovaný účinek, jako jakákoli jiná opatření (seřízení, výměna dílů, sestav). Což ukazuje na přítomnost tzv. nedopalování nosiče energie, ke kterému dochází v důsledku nedostatečného vzduchu.

Proces spalování plynu je považován za komplexní reakci. V důsledku toho, pokud okysličovadla, tedy vzduchu, není dostatečné množství, ovlivní to stav, výkon a provozuschopnost všech plynových zařízení. A v některých případech mohou být problémy odstraněny pouze po identifikaci a úpravě množství vzduchu zapojeného do reakce

A také znalost požadovaného průtoku vzduchu bude vyžadována v následujících situacích:

• Zjištěna nadměrná spotřeba plynu, které nelze odstranit pomocí úprav nebo jiných manipulací. Protože příčinou může být mechanické podpálení. Tedy proces, při kterém se dodává příliš mnoho vzduchu, což také vede k nedokonalému spalování plynu.
• Během spalování byly zaznamenány časté změny barvy „modrého“ paliva - například oranžová, bílá, červená, žlutá.Jedná se o složitější případy než předchozí, protože příčinou může být nadbytek nebo nedostatek vzduchu.
• Nestabilní proces spalování plynu. Například pokud nejsou využity všechny pracovní otvory hořáku, hořáků plynového kotle atd. A čištění uvedených konstrukčních prvků nevedlo ke zlepšení, protože v takových situacích bude určitě nutné dodat řádově více vzduchu .

Navzdory přítomnosti různých důvodů se výpočet provádí stejným způsobem podle výše uvedené metodiky.

Výhody výpočtů při instalaci kotelny

Výpočet množství vzduchu potřebného pro účinnou oxidaci plynu je nutný v případech uspořádání pece, instalace, výměny plynového zařízení a dalších podobných.

Vždy byste měli mít na paměti, že teoretické výpočty jsou dobré pouze tehdy, když je jejich správnost potvrzena praxí. A v případě množství vzduchu - zástupci městských plynáren s analyzátory plynu

A výpočty se provádějí, ale situace v každém uvedeném případě je komplikována skutečností, že pro získání všech potřebných údajů je nutné provést řadu výpočtů.

Které výpočty zahrnují:

• celkové proudění vzduchu - do místnosti s plynovým zařízením je nutné přivádět vzduch nejen pro spalovací proces, ale i pro jeho větrání (v SNiP II-35-76 je jasně uvedeno, že v místnostech používaných jako pece se musí každou hodinu vyměnit 3 objemy vzduchu);
• úseky výfukového potrubí;
• průřez(y) otvoru(ů) vstupních kanálů;
• přirozený tah v poskytnutém výfukovém potrubí;
• aktuální rychlosti hmoty vzduchu v úsecích budoucích vzduchovodů;
• tlakové ztráty v důsledku různých místních odporů;
• velikost okna umístěného v místnosti s plynovým zařízením.

Kromě správného uspořádání větrání kotelnymůže být nutné provést řadu dalších postupů, například provést aerodynamický výpočet.

Při provádění výpočtů byste měli mít na paměti, že jakékoli akce s plynem představují značné nebezpečí. Proto je lepší svěřit jejich realizaci odborníkům.

Poté by se všechny získané informace měly stát základem projektu náhrady, instalace zařízení, sanace, která je předložena místní plynárenské službě ke schválení. V případě, že jsou zjištěny chyby, může být dokument zaslán zpět původci.

To znamená, že soubor postupů pro výpočet všech potřebných hodnot je poměrně složitý. V případě instalace, výměny nebo přesunu zařízení se tedy s tímto úkolem vyrovná jen málokdo. Pro většinu majitelů nemovitostí bude snazší obrátit se o pomoc na specialisty. Která nejen provede potřebné matematické operace, ale také přizpůsobí výpočty zákonným požadavkům na uspořádání topenišť, ventilační systémy, odvod kouře a všechny ostatní. Které jsou uvedeny v SNiP II-35-76, stejně jako v SNiP 2.04.08-87 a řada dalších méně populárních specializovaných dokumentů.

Pokud v žádném konkrétním případě není potřeba vypracovat projekt, pak výpočty provedené odborníkem eliminují ohrožení života a zdraví majitele plynového zařízení, jeho blízkých a lidí žijících v okolí.

Navíc se vyhnou jednání, které zákon vykládá jako neoprávněné napojení na jakékoli plynovody. Pro který Umění. 7.19 Zákoník o správních deliktech Ruské federace stanoví sankce ve formě pokuty, jejíž výše je 10–15 tisíc rublů.Například k tomu může dojít, pokud majitel objektu po provedení výpočtů provede změny v návrhu topného systému.

Nesmíme zapomínat, že neúspěšný výpočet množství vzduchu nebo jakýkoli jiný může z člověka udělat pachatele. Za což budete muset zaplatit, alespoň finančně. Pokud například akce nebo nečinnost vedou k porušení pravidel určených k zajištění bezpečného používání jakéhokoli plynového zařízení, pak se jako pokuta budete muset rozdělit s částkou peněz ve výši 1–30 tisíc rublů. Co je řečeno v čl. 9.23 Řád správních deliktů

Po výpočtech byste se neměli ukvapeně rozhodnout o výměně plynového zařízení, zejména s jiným výkonem. Pokud k tomu dojde, stojí za to informovat zástupce plynárenské služby o přijatých opatřeních. To vám pomůže vyhnout se pokutám.

A také není třeba provádět teoretické výpočty provedené za cenu porušení pravidel a norem stanovených v SNiP II-35-76, který upravuje rozsah uspořádání prostor určených k používání plynových zařízení. Vzhledem k tomu, že podle čl. 9.23 správního řádu, i za nejmenší porušení budete muset zaplatit 1-2 tisíce rublů.

Závěry a užitečné video k tématu

Níže přiložený video materiál vám umožní identifikovat nedostatek vzduchu při spalování plynu bez jakýchkoli výpočtů, tedy vizuálně.

Množství vzduchu potřebné pro efektivní spalování libovolného objemu plynu můžete vypočítat během několika minut. A na to by měli pamatovat majitelé nemovitostí vybavených plynovým zařízením.Protože v kritickém okamžiku, kdy kotel nebo jakékoli jiné zařízení nefunguje správně, pomůže schopnost vypočítat množství vzduchu potřebného pro efektivní spalování problém identifikovat a vyřešit. Což také zvýší bezpečnost.

Chtěli byste výše uvedený materiál doplnit o užitečné informace a doporučení? Nebo máte ještě dotazy ohledně výpočtu? Ptejte se jich v bloku komentářů, pište své komentáře, zapojte se do diskuze.