Ποσότητα αέρα για καύση φυσικού αερίου: τύποι και παραδείγματα υπολογισμών

Από την ποιότητα της διαδικασίας καύσης εξαρτάται η απόδοση λειτουργίας κάθε είδους εξοπλισμού αερίου. Σε αυτήν επηρεάζει άμεσα η ποσότητα αέρα για την καύση του φυσικού αερίου, την οποία δεν είναι καθόλου δύσκολο να υπολογίσετε. Γιατί να μην φροντίσετε για την αποτελεσματικότητα της κατανάλωσης καυσίμου και την αύξηση του βαθμού απόδοσης του εξοπλισμού, εκτελώντας μόνοι σας τους απαραίτητους υπολογισμούς; Έτσι δεν είναι;

Αλλά πώς να το κάνετε σωστά και από πού να λάβετε δεδομένα για τους υπολογισμούς; Για να κατανοήσετε αυτό το θέμα, ας εξετάσουμε στο πλαίσιο του άρθρου μας τη θεωρία της κατανάλωσης αέρα για την καύση αερίου, ας γνωρίσουμε τους πιο απλούς τύπους για τον υπολογισμό του απαιτούμενου όγκου αέρα. Και επίσης ας μιλήσουμε για την πρακτική χρησιμότητα αυτών των υπολογισμών.

Θεωρία κατανάλωσης αέρα για την καύση αερίου

Η διαδικασία λήψης θερμότητας επηρεάζει άμεσα τη διάρκεια λειτουργίας, τη συχνότητα εργασιών συντήρησης εξοπλισμού χρήσης αερίου. Πρέπει να κατανοήσετε ότι το βέλτιστο μείγμα αερίου-αέρα αποτελεί εγγύηση ασφάλειας. Ας μιλήσουμε λεπτομερέστερα για την κατανάλωση αέρα για την καύση αερίου.

Για την καύση ενός μορίου μεθανίου, το οποίο αποτελεί το κύριο συστατικό του φυσικού αερίου, απαιτούνται ακριβώς 2 μόρια οξυγόνου. Αν μεταφραστεί σε κατανοητούς όγκους, για την οξείδωση ενός κυβικού μέτρου του εν λόγω καυσίμου θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί 2 φορές περισσότερο οξυγόνο.

Αλλά σε πραγματικές συνθήκες είναι πιο περίπλοκο. Καθώς ως οξειδωτικό για την εκτέλεση της χημικής-φυσικής διαδικασίας καύσης χρησιμοποιείται αέρας, στο περιεχόμενο του οποίου το οξυγόνο, απαραίτητο για τη διατήρηση της καύσης, αποτελεί μόλις το ένα πέμπτο. Και, για την ακρίβεια, το 20,93% — αυτή ακριβώς η εκατοστιαία αναλογία συνηθίζεται να χρησιμοποιείται για κάθε είδους τεχνικούς υπολογισμούς. Δηλαδή θα χρειαστεί 9,52 φορές περισσότερος αέρας.

Σε κάθε τεχνικό υπολογισμό της ποσότητας αερίου, λαμβάνεται ως βάση το 100% αυτού του καυσίμου. Αν και η κύρια ουσία του — το μεθάνιο (CH4) μπορεί να αποτελεί το πολύ 75% της σύνθεσης

Θα μπορέσετε να μάθετε το αναφερόμενο νούμερο εκτελώντας 2 ενέργειες:

1. Διαίρεση 100/21. Αυτή η λειτουργία επιτρέπει να διαπιστωθεί ότι ο αέρας σε οποιονδήποτε όγκο είναι 4,76 φορές περισσότερος από το οξυγόνο.
2. Πολλαπλασιασμός του 4,76 με το 2, που ισούται με 9,52 — πόσες φορές περισσότερο αέρα θα χρειαστεί να δαπανηθεί για την καύση οποιουδήποτε όγκου φυσικού αερίου.

Αλλά υπάρχει μια σημαντική επιφύλαξη: η υπολογιζόμενη ποσότητα αέρα που απαιτείται για την αποτελεσματική καύση του αερίου είναι η θεωρητική κατανάλωση. Στην πράξη, θα χρειαστεί περισσότερη. Ο λόγος είναι ότι ο υπολογισμός έγινε για ιδανικές συνθήκες, ενώ στην πραγματικότητα υπάρχουν σχεδόν πάντα διάφοροι παράγοντες που εισάγουν σημαντικές διορθώσεις.

Σε αυτά περιλαμβάνονται:

• σύνθεση και ποιότητα των αντιδραστηρίων (αέρα, αερίου)·
• είδος του εξοπλισμού που χρησιμοποιείται για την παροχή του ενεργειακού φορέα·
• κατάσταση του εξοπλισμού·
• τρόπος τροφοδοσίας αερίου, αέρα, καθώς και μια σειρά άλλων σημείων.

Αν απαιτείται ιδιαίτερη ακρίβεια, τότε τα παραπάνω χαρακτηριστικά μπορεί μερικές φορές να ληφθούν υπόψη. Για παράδειγμα, η ακριβής σύνθεση του αερίου μπορεί να εξακριβωθεί στο πλησιέστερο γραφείο της υπηρεσίας αερίου. Αλλά όταν δεν χρειάζεται ιδιαίτερη ακρίβεια, η ληφθείσα τιμή 9,52 απλά πολλαπλασιάζεται με τον λεγόμενο συντελεστή πλεονάζοντος αέρα. Η τιμή του οποίου κυμαίνεται συνήθως από 1,1 έως 1,4.

Το οξυγόνο είναι ο οξειδωτής του αερίου. Δηλαδή, το ίδιο δεν καίγεται, αλλά υποστηρίζει ενεργά αυτή τη διαδικασία με τη συμμετοχή του εν λόγω καυσίμου. Δεδομένου ότι το οξυγόνο στη σύνθεση του αέρα δεν υπερβαίνει το 20,93%, θεωρείται ότι για τη διαδικασία καύσης του αερίου απαιτείται σχεδόν 5 φορές περισσότερο.

Όταν ο υπολογισμός πρέπει να είναι όσο το δυνατόν ακριβέστερος, τότε η ποσότητα του αέρα που χρησιμοποιείται στην πράξη θα πρέπει να διαιρεθεί με τη θεωρητική του κατανάλωση. Αλλά στις περισσότερες περιπτώσεις είναι ευκολότερο να χρησιμοποιηθεί η μέση τιμή του συντελεστή πλεονάζοντος αέρα. Η τιμή του οποίου πρέπει να πολλαπλασιαστεί με το 9,52 και το αποτέλεσμα θα δώσει την ακριβή ποσότητα του καταναλισκόμενου αέρα που απαιτείται για τη διαδικασία καύσης του αερίου.

Έτσι, εάν είναι ίσο με:

• 1,1 — η μάζα αέρα θα χρειαστεί 10,472 φορές περισσότερη·
• 1,4 — ο αέρας θα χρειαστεί να χρησιμοποιηθεί 13,328 φορές περισσότερος.

Δηλαδή, για την καύση κάθε κυβικού μέτρου ενεργειακού φορέα θα χρειαστούν έως 13,328 m³ αέρα.

Τύποι και παραδείγματα εκτέλεσης υπολογισμού

Η απαιτούμενη τιμή σε κάθε συγκεκριμένη περίπτωση μπορεί να ληφθεί χρησιμοποιώντας έναν ειδικό τύπο ή μέσους δείκτες. Ας μιλήσουμε λεπτομερέστερα για αυτές τις μεθόδους.

Μέθοδος #1 — υπολογισμός με χρήση τύπου

Ο οποίος αναφέρει ότι ο ωριαίος όγκος αέρα (V_ω) που απαιτείται για την καύση θα είναι ίσος με:

V_ω = 1,1 × Κ_{περίσ.α} × V_θ× V_α/ω× (273 + t)/273,

Όπου:

• Κ_{περίσ.α} — συντελεστής πλεονάζοντος αέρα·
• V_θ — θεωρητικά απαιτούμενη ποσότητα αέρα·
• V_α/ω — ωριαία κατανάλωση αερίου από τον εξοπλισμό·
• t — τιμές θερμοκρασίας στο χώρο όπου βρίσκεται ο εξοπλισμός αερίου.

Η ωριαία κατανάλωση αερίου που απαιτείται για τους υπολογισμούς αναφέρεται στο φύλλο τεχνικών χαρακτηριστικών κάθε συσκευής αερίου.

Δηλαδή, αν αυτή η τιμή ισούται με 10, και:

• η θερμοκρασία στο δωμάτιο, για παράδειγμα, 18 °C·
• ο συντελεστής περίσσειας αέρα — 1,1.

Τότε εκτελούμε τις παραπάνω μαθηματικές πράξεις, δηλαδή:

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

Ως αποτέλεσμα, προκύπτει ότι σε αυτή τη συγκεκριμένη περίπτωση για την καύση αερίου, κάθε ώρα θα χρειαστούν 122,1 m³ αέρα.

Ο υπολογισμός της ποσότητας αέρα είναι απαραίτητος για τη διασφάλιση της αποτελεσματικής και ασφαλούς λειτουργίας κάθε εξοπλισμού αερίου, συμπεριλαμβανομένων εστιών, θερμοσιφώνων και λεβήτων θέρμανσης, που χρησιμοποιούνται στην οικιακή χρήση.

Μέθοδος #2 — υπολογισμός με χρήση μέσων δεδομένων

Αν δεν υπάρχει επιθυμία να εκτελεστεί αυτός ο υπολογισμός αέρα για την καύση της απαιτούμενης ποσότητας αερίου, τότε μπορείτε να ακούσετε τις συστάσεις πολλών κατασκευαστών, ειδικών.

Οι οποίες αναφέρουν ότι η διαδικασία θα είναι αποτελεσματική, εάν σε κάθε κιλοβάτ ισχύος παρέχεται κάθε ώρα τουλάχιστον 1,6 m³ αέρα.

Αν η μέθοδος υπολογισμού με χρήση τύπου φαίνεται περίπλοκη, τότε μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια λιγότερο ακριβή και απλά μέση, αλλά πολύ απλή και επομένως προσιτή. Δεδομένου ότι το μόνο που χρειάζεται να κάνετε είναι να πολλαπλασιάσετε την ισχύ της απαιτούμενης συσκευής αερίου επί 1,6, που θα σας δώσει τον κατά προσέγγιση όγκο αέρα που πρέπει να παρέχεται κάθε ώρα για πλήρη καύση του αερίου.

Δηλαδή, ο υπολογισμός μπορεί να γίνει με μία μόνο ενέργεια. Για αυτό, η τιμή ισχύος της συσκευής αερίου που λαμβάνεται από το φύλλο τεχνικών προδιαγραφών θα πρέπει να πολλαπλασιαστεί με το 1,6. Ως αποτέλεσμα, θα προκύψει η απαιτούμενη ποσότητα αέρα για αποτελεσματική καύση.

Για παράδειγμα, αν η ισχύς του λέβητα αερίου είναι 40 kW, τότε αυτή η τιμή πρέπει να πολλαπλασιαστεί με 1,6:

40 x 1,6 = 64

Θα προκύψουν 64 m³ αέρα, τα οποία πρέπει να παρέχονται κάθε ώρα στη συσκευή αερίου.

Πρακτική σημασία του υπολογισμού κατανάλωσης αέρα

Οι δεξιότητες εκτέλεσης τέτοιων υπολογισμών μπορεί να χρειαστούν για τη βελτίωση της απόδοσης του εξοπλισμού αερίου, καθώς και για την εξάλειψη των αιτιών της εσφαλμένης λειτουργίας του.

Πρόληψη βλαβών και μείωσης της απόδοσης του εξοπλισμού

Για παράδειγμα, η γνώση της βέλτιστης ποσότητας οξειδωτικού θα χρειαστεί όταν οι επιφάνειες των καπνοδόχων (εσωτερικές), τα δομικά στοιχεία του εξοπλισμού (εναλλάκτες θερμότητας, καυστήρες, άλλα) καλύπτονται γρήγορα με επιστρώσεις αιθάλης, άλλων προϊόντων καύσης.

Αν η απομάκρυνση των ρύπων δεν δίνει το επιθυμητό αποτέλεσμα, όπως και οποιαδήποτε άλλα μέτρα (ρύθμιση, αντικατάσταση εξαρτημάτων, μονάδων συγκροτημάτων). Αυτό υποδηλώνει την ύπαρξη της λεγόμενης ατελούς καύσης του ενεργειακού φορέα, η οποία συμβαίνει λόγω ανεπαρκούς ποσότητας αέρα.

Η διαδικασία καύσης αερίου θεωρείται μια σύνθετη αντίδραση. Ως αποτέλεσμα, εάν ο οξειδωτής, δηλαδή ο αέρας, δεν επαρκεί, αυτό θα επηρεάσει την κατάσταση, την απόδοση και την καλή λειτουργία όλου του εξοπλισμού αερίου. Και σε ορισμένες περιπτώσεις, οι βλάβες μπορούν να διορθωθούν μόνο μετά τον εντοπισμό και τη ρύθμιση της ποσότητας αέρα που συμμετέχει στην αντίδραση.

Επίσης, η γνώση της απαραίτητης παροχής αέρα θα χρειαστεί στις ακόλουθες περιπτώσεις:

• Έχει εντοπιστεί υπέρβαση κατανάλωσης αερίου, η οποία δεν μπορεί να διορθωθεί με ρυθμίσεις ή άλλες χειρισμούς. Καθώς η αιτία μπορεί να είναι μηχανική υποκαύση. Δηλαδή, μια διαδικασία κατά την οποία παρέχεται υπερβολική ποσότητα αέρα, που επίσης οδηγεί σε ατελή καύση του αερίου.
• Έχει παρατηρηθεί συχνή αλλαγή χρώματος του «μπλε» καυσίμου κατά την καύση — για παράδειγμα, σε πορτοκαλί, λευκό, κόκκινο, κίτρινο. Αυτές είναι πιο περίπλοκες περιπτώσεις από τις προηγούμενες, καθώς η αιτία μπορεί να είναι είτε περίσσεια αέρα είτε ανεπάρκεια αυτού.
• Ασταθής διαδικασία καύσης αερίου. Για παράδειγμα, αν δεν χρησιμοποιούνται όλες οι οπές λειτουργίας του καυστήρα, του καυστήρα του λέβητα αερίου κ.λπ. Και ο καθαρισμός των αναφερθέντων δομικών στοιχείων δεν οδήγησε σε βελτίωση, καθώς σε τέτοιες περιπτώσεις θα πρέπει σίγουρα να παρέχεται σημαντικά περισσότερος αέρας.

Παρά την ύπαρξη διαφόρων αιτιών, ο υπολογισμός εκτελείται με τον ίδιο τρόπο, σύμφωνα με τη μέθοδο που περιγράφηκε ανωτέρω.

Χρησιμότητα των υπολογισμών κατά τη διαμόρφωση λεβητοστασίου

Οι υπολογισμοί της ποσότητας αέρα που απαιτείται για την αποτελεσματική οξείδωση του αερίου είναι απαραίτητοι σε περιπτώσεις διαμόρφωσης θαλάμου καύσης, εγκατάστασης, αντικατάστασης εξοπλισμού αερίου και άλλων παρόμοιων.

Πάντα πρέπει να θυμόμαστε ότι οι θεωρητικοί υπολογισμοί είναι καλοί μόνο όταν η ορθότητά τους επιβεβαιώνεται από την πράξη. Και στην περίπτωση της ποσότητας αέρα — από εκπροσώπους των υπηρεσιών αερίου με αναλυτές αερίου.

Και οι υπολογισμοί εκτελούνται, αλλά η κατάσταση σε κάθε αναφερόμενη περίπτωση περιπλέκεται από το γεγονός ότι για τη λήψη όλων των απαραίτητων δεδομένων πρέπει να εκτελεστεί μια ακόμη σειρά υπολογισμών.

Στις οποίες περιλαμβάνονται οι υπολογισμοί:

• συνολικής παροχής αέρα — στο χώρο με εξοπλισμό αερίου πρέπει να παρέχεται αέρας όχι μόνο για τη διαδικασία καύσης, αλλά και για τον αερισμό του (στο SNiP II-35-76 αναφέρεται ξεκάθαρα ότι σε χώρους που χρησιμοποιούνται ως θάλαμοι καύσης, πρέπει να γίνεται εναλλαγή 3 όγκων αέρα κάθε ώρα);
• διατομής του αγωγού απαγωγής;
• διατομής (-ών) του (-ων) ανοίγματος (-ων) των εισόδων καναλιών;
• φυσικού ρεύματος στον προβλεπόμενο αγωγό απαγωγής;
• πραγματικής ταχύτητας των μαζών αέρα στις διατομές των μελλοντικών αεραγωγών;
• απωλειών πίεσης σε κάθε είδους τοπικές αντιστάσεις;
• μεγέθους του παραθύρου που απαιτείται στο χώρο με εξοπλισμό αερίου.

Εκτός από τη σωστή διαμόρφωση του αερισμού του λεβητοστασίου, μπορεί να χρειαστεί η εκτέλεση μιας ακόμη σειράς διαδικασιών, για παράδειγμα, η εκτέλεση αεροδυναμικού υπολογισμού.

Κατά την εκτέλεση του υπολογισμού, θα πρέπει να θυμάστε ότι οποιεσδήποτε ενέργειες με αέριο αποτελούν σημαντικό κίνδυνο. Επομένως, είνα καλύτερο να αναθέσετε την εκτέλεσή τους σε ειδικούς.

Μετά από αυτό, όλες οι πληροφορίες που λαμβάνονται πρέπει να γίνουν η βάση του έργου αντικατάστασης, εγκατάστασης εξοπλισμού, ανασχεδιασμού, το οποίο υοβάλλεται στην τοπική υπηρεσία αερίου για έγκριση. Όου, αν εντοπιστούν σφάλματα, το έγγραφο μπορεί να επιστραφεί στον σνντάκτη.

Δηλαδή, το σύνολο των διαδικασιών για τον υολογισό όων ταναγγαίων τώναίων εναίναί αίναί περίλοκο. Εομένως, στην περίπωση εγκατάστασης, αντικατάστασης, μεταφοράς εξοπλισμού, όν λίγοι θα ανταπεξέλθουν στ έργο. Ο περισσότεροι ιοκτήτες χώρων θα είναι εικολότερο να αευθύν σε ιδικούς. Ο οποίο ό μό εκτελέσσν τς αναγγαίες μαηματικές ράξεις, άλλά κα θα ροσμόσσν τους ύλογσμσύς στς αατήσεις της ομοεσίας γα ην ιαμόρση εβηοστασίων, συσημάων εξαερισμού, ααγωγής ανού, όλν άλλν. Ο οποίς ααφέρονται στ SNiP II-35-76, αθώς κα στ SNiP 2.04.08-87 κα σε μία σειά άλλν λγότερ ρισμποίούεν ωειδεύεν ωώ

Εάν σε κάοια συγκεριένη περίπτωση δεν χρειάζεται να σνταθεί έργο, τότε οι υολογισμοί που εκτελούνται από ειδικό θα εξαλείφσν ν αείλ γα ην ωή, ν υγεία του ίδίου του ιοκτήτη του εξπλισμύ αερίου, των οικείων του και των ανθρώπων που ζουν κντά.

Επιπλέον, θα αοφύγν ενέργειες που ερμηνεύονται από τη νομοθεσία ως αυθαίρετη σύνδεση με οποιουσδήποτε αγωγούς αερίου. Γα τς οποίες το άρθρο 7.19 του Κώδικα Διοικητικών Παραβάσεων της Ρωσικής Ομοσπονδίας ροβλέπε κυρώσεις υπό μορφή ροστίμου, το ύψος του οποίου είναι 100-150 €. Γα αράδειγμα, μπορεί να σμβεί αν ο ιοκτήτης του χώρου, μετά την εκτέλεση των υολογισμών, ύνει σην μή, ύν ύν ύν ύν ύν ύν

Μην ξεχνάτε ότι ένας αποτυχημένος υολογισμύς της πσότητας αέρα ή οποιουδήποτε άλλου μπορεί να κάνει έναν άνθρωπο παραβάτη. Γ' αυτό θα πρέπει να πληρώσετε, τουλάχιστον οικονομικά. Για παράδειγμα, εάν οι ενέργειες ή η αδράνεια οδηγήσουν σε παράβαση των κανόνων που αποσκοπούν στη διασφάλιση της ασφαλούς χρήσης οποιουδήποτε εξοπλισμού αερίου, τότε ως πρόστιμο θα πρέπει να αοχωριστείτε ένα πσό ύψους 10-300 €. Αναφέρεται στο άρθρο 9.23 του Κώδικα Διοικητικών Παραβάσεων.

Μετά τους υολογισμούς, μην λαμβάνετε βεβιασμένες αοφάσεις γα αντικατάσταση εξοπλισμού αερίου, ειδικά με διαφορετική ισχύ. Εάν συνέβη, τότε θα πρέπει να ειδοποιήσετε τους εκπροσώπους της υπηρεσίας αερίου γα τις ενέργειες που έγναν. Αυτό θα σας βοηθήσει να αοφύγετε πρόστιμα.

Επίσης, μην υλοποιείτε τους θεωρητικούς υολογισμούς με κόστος παραβιάσεων των κανόνων, των προτύπων που αναφέρονται στο SNiP II-35-76, το οποίο ρυθμίζει τον τομέα της διαμόρφωσης χώρων που προορίζονται για χρήση εξοπλισμού αερίου. Διότι σύμφωνα με το άρθρο 9.23 του Κώδικα Διοικητικών Παραβάσεων, ακόμη και για τις μικρότερες παραβιάσεις θα πρέπει να πληρώσετε 10-20 €.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Το παρακάτω βίντεο υλικό θα σας επιτρέψει να εντοπίσετε την έλλειψη αέρα κατά την καύση αερίου χωρίς οποιουσδήποτε υολογισμούς, δηλαδή οπτικά.

Μπορείτε να υπολογίσετε την ποσότητα αέρα που απαιτείται για την αποτελεσματική καύση οποιουδήποτε όγκου αερίου μέσα σε λίγα λεπτά. Και οι ιδιοκτήτες ακινήτων που διαθέτουν εξοπλισμό αερίου θα πρέπει να το θυμούνται αυτό. Διότι σε μια κρίσιμη στιγμή, όταν ο λέβητας ή οποιαδήποτε άλλη συσκευή δεν λειτουργεί σωστά, η ικανότητα υπολογισμού της ποσότητας αέρα που χρειάζεται για την αποτελεσματική καύση θα βοηθήσει στον εντοπισμό και την επίλυση του προβλήματος. Αυτό, επιπλέον, θα αυξήσει την ασφάλεια.

Θέλετε να συμπληρώσετε το παραπάνω υλικό με χρήσιμες πληροφορίες και συστάσεις; Ή έχετε απορίες σχετικά με τον υπολογισμό; Κάντε τις ερωτήσεις σας στο πλαίσιο σχολίων, γράψτε τα σχόλιά σας, συμμετάσχετε στη συζήτηση.