Mängd luft för förbränning av naturgas: formler och exempel på beräkningar

Effektiviteten hos alla typer av gasutrustning beror på kvaliteten på förbränningsprocessen.Vad som direkt påverkas av mängden luft för förbränning av naturgas, vilket inte är svårt att beräkna. Varför inte ta hand om bränsleeffektiviteten och öka utrustningens effektivitet genom att själv utföra nödvändiga beräkningar, eller hur?

Men hur gör man detta korrekt och var får man data för beräkningar? För att förstå detta ämne, låt oss titta på teorin om luftflöde för gasförbränning i vår artikel och bekanta oss med de enklaste formlerna för att beräkna den erforderliga luftvolymen. Vi kommer också att prata om de praktiska fördelarna med dessa beräkningar.

Teori om luftförbrukning för gasförbränning

Förfarandet för att erhålla termisk energi påverkar direkt driftens varaktighet, frekvensen av arbetet på underhåll av gasförbrukande utrustning. Det bör förstås att den optimala gas-luftblandningen är nyckeln till säkerhet. Låt oss prata mer i detalj om luftförbrukningen för gasförbränning.

För att bränna en molekyl metan, som är huvudkomponenten i naturgas, krävs exakt 2 molekyler syre. Om det översätts till förståeliga volymer, måste du använda 2 gånger mer syre för att oxidera en kubikmeter av det angivna bränslet.

Men under verkliga förhållanden är allt mer komplicerat.Eftersom luft används som ett oxidationsmedel för att utföra den kemisk-fysikaliska förbränningsprocessen, vars sammansättning är endast en femtedel av syre, nödvändigt för att upprätthålla förbränningen. Och, för att vara exakt, då 20,93% - det är den procentandel som vanligtvis används för alla typer av tekniska beräkningar. Det vill säga 9,52 gånger mer luft kommer att behövas.

För varje teknisk beräkning av mängden gas tas 100 % av detta bränsle till grund. Även om dess huvudämne, metan (CH4), inte får innehålla mer än 75 %

Du kan ta reda på det angivna numret genom att utföra två steg:

1. Division 100/21. Denna operation gör det möjligt att ta reda på att det finns 4,76 gånger mer luft i någon volym än syre.
2. Multiplicera 4,76 med 2, vilket är lika med 9,52 — exakt hur många gånger mer luft som behövs för att bränna någon volym naturgas.

Men det finns en viktig varning: den beräknade mängden luft som krävs för effektiv gasförbränning är en teoretisk flödeshastighet. Men i praktiken kommer det att behövas. Anledningen är att beräkningen gjordes för idealiska förhållanden, men i verkligheten finns det nästan alltid ett antal faktorer som gör betydande justeringar.

Dessa inkluderar:

• sammansättning och kvalitet av reagenser (luft, gas);
• typ av utrustning som används för att leverera energi;
• utrustningens skick;
• metod för att tillföra gas, luft, liksom ett antal andra punkter.

Om speciell noggrannhet behövs kan man ibland ta hänsyn till ovanstående egenskaper. Till exempel kan du få reda på den exakta sammansättningen av gasen på närmaste gasservicekontor. Men, när speciell noggrannhet inte behövs, multipliceras det resulterande värdet på 9,52 helt enkelt med den s.k. överskottsluftförhållande. Värdet som vanligtvis ligger i intervallet 1,1 - 1,4.

Syre är ett gasoxidationsmedel. Det vill säga, det brinner inte av sig själv, utan stöder aktivt denna process med deltagande av det angivna bränslet. Men eftersom syre i luften inte är mer än 20,93%, tror man att gasförbränningsproceduren kräver nästan 5 gånger mer av det

När beräkningen måste vara så noggrann som möjligt, ska mängden luft som faktiskt används divideras med dess teoretiska flöde. Men i de flesta fall är det lättare att använda medelvärdet överskottsluftförhållande. Värdet som ska multipliceras med 9,52 och som ett resultat kommer du att ta reda på den exakta mängden förbrukad luft som behövs för att säkerställa gasförbränningsproceduren.

Så om det är lika med:

• 1,1 — luftmassa kommer att behövas 10,472 gånger mer;
• 1,4 — luft kommer att behöva användas 13 328 gånger mer.

Det vill säga att för att bränna varje kubikmeter energi kommer det att behövas upp till 13.328 m³ luft.

Formler och exempel på beräkningar

Det erforderliga värdet i varje specifikt fall kan erhållas med hjälp av en speciell formel eller genomsnittliga indikatorer. Låt oss prata mer om dessa metoder.

Metod #1 - beräkning med formel

Som säger att luftvolymen per timme (V_h ), som krävs för förbränning, kommer att vara lika med:

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

Var:

• TILL_izb.v — Överskott av luftkoefficient.
• V_T - teoretiskt erforderlig mängd luft;
• V_g/h — Gasförbrukning per timme per utrustning.
• t — temperaturvärden i rummet där gasutrustningen är placerad.

Gasförbrukningen per timme som krävs för beräkningar anges i passet på alla gasapparater.

Det vill säga om ett sådant värde är 10, och:

• rumstemperatur, till exempel 18°C;
• luftöverskottskoefficient - 1.1.

Sedan utför vi ovanstående matematiska operationer, nämligen:

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

Som ett resultat visar det sig att i det här fallet, för att bränna gas, kommer det att behövas 122,1 m³ luft varje timme.

Att beräkna mängden luft är nödvändigt för att säkerställa effektiv och säker drift av all gasutrustning, inklusive spisar, pelare och värmepannor, som används i vardagen

Metod #2 - beräkning med hjälp av genomsnittsdata

Om du inte vill utföra en liknande beräkning av luft för förbränning av den erforderliga mängden gas, kan du lyssna på rekommendationerna från många tillverkare och specialister.

Som säger att processen kommer att vara effektiv om minst 1,6 m³ luft tillförs varje timme för varje kilowatt effekt.

Om beräkningsmetoden med hjälp av en formel verkar komplicerad, kan du använda en mindre exakt och enkelt medelvärde, men den är väldigt enkel och därför tillgänglig. Eftersom allt du behöver göra är att multiplicera effekten av den önskade gasapparaten med 1,6, vilket ger dig den ungefärliga volymen luft som måste tillföras varje timme för fullständig förbränning av gasen

Det vill säga att beräkningen kan slutföras i bara en åtgärd. För detta ändamål ska effektvärdet för gasapparaten som tas från passet multipliceras med den angivna 1,6. Resultatet blir den mängd luft som krävs för effektiv förbränning.

Till exempel, om effekten hos en gaspanna är 40 kW, bör detta värde multipliceras med 1,6:

40 x 1,6 = 64

Detta kommer att resultera i 64 m³ luft, som kommer att behöva tillföras gasugnen varje timme.

Praktisk innebörd av luftflödesberäkning

Färdigheter i att utföra sådana beräkningar kan behövas för att öka effektiviteten gasutrustning, samt eliminera orsakerna till dess felfunktion.

Förebyggande av haverier och minskning av utrustningens effektivitet

Till exempel kommer kunskap om den optimala mängden oxidationsmedel att behövas när ytorna på skorstenar (inre), strukturella delar av utrustning (värmeväxlare, brännare, etc.) blir snabbt täckt med lager av sot, andra förbränningsprodukter.

Om borttagning av föroreningar inte ger önskad effekt, som alla andra åtgärder (justering, byte av delar, sammansättningar). Vilket indikerar närvaron av den så kallade underbränningen av energibäraren, som uppstår på grund av otillräcklig luft.

Gasförbränningsproceduren anses vara en komplex reaktion. Som ett resultat, om oxidationsmedlet, det vill säga luft, inte är i tillräcklig mängd, kommer detta att påverka tillståndet, prestandan och användbarheten för all gasutrustning. Och i vissa fall kan problem elimineras först efter att ha identifierat och justerat mängden luft som är involverad i reaktionen

Och även kunskap om det erforderliga luftflödet kommer att krävas i följande situationer:

• Överdriven gasförbrukning upptäckt, som inte kan elimineras med hjälp av justeringar eller andra manipulationer. Eftersom orsaken kan vara mekanisk underbränning. Det vill säga en process där för mycket luft tillförs, vilket också leder till ofullständig förbränning av gasen.
• Frekventa förändringar i färgen på "blått" bränsle under förbränning har märkts - till exempel orange, vit, röd, gul.Dessa är mer komplexa fall än de tidigare, eftersom orsaken kan vara antingen överskott eller otillräcklig luft.
• Instabil gasförbränningsprocess. Till exempel, om inte alla arbetsöppningar i brännaren används, gaspannabrännare etc. Och rengöring av de listade strukturella elementen ledde inte till förbättring, eftersom det i sådana situationer definitivt kommer att vara nödvändigt att tillföra en storleksordning mer luft .

Trots förekomsten av olika skäl utförs beräkningen på samma sätt, enligt den metod som beskrivs ovan.

Fördelarna med beräkningar vid installation av ett pannrum

Beräkning av mängden luft som krävs för effektiv gasoxidation är nödvändig i fall av att arrangera en ugn, installation, byte av gasutrustning och andra liknande.

Du bör alltid komma ihåg att teoretiska beräkningar bara är bra när deras riktighet bekräftas av praktiken. Och när det gäller mängden luft - representanter för stadsgasföretag med gasanalysatorer

Och beräkningarna utförs, men situationen i varje angivet fall kompliceras av det faktum att för att få alla nödvändiga uppgifter är det nödvändigt att utföra ett antal beräkningar.

Vilka beräkningar inkluderar:

• totalt luftflöde - det är nödvändigt att tillföra luft till rummet med gasutrustning inte bara för förbränningsprocessen utan också för dess ventilation (i SNiP II-35-76 det står tydligt att i rum som används som ugnar måste 3 volymer luft bytas ut varje timme);
• sektioner av avgaskanalen;
• tvärsektion(er) av öppningen/öppningarna hos ingångskanalerna;
• naturligt drag i den medföljande avgaskanalen;
• faktisk luftmassans hastigheter i sektioner av framtida luftkanaler;
• tryckförluster på grund av olika lokala motstånd;
• storleken på fönstret placerat i rummet med gasutrustning.

Förutom det korrekta arrangemanget pannrumsventilation, kan det vara nödvändigt att utföra ett antal andra procedurer, till exempel att utföra en aerodynamisk beräkning.

När du utför beräkningar bör du komma ihåg att alla åtgärder med gas utgör en betydande fara. Därför är det bättre att anförtro deras genomförande till specialister.

Därefter bör all mottagen information ligga till grund för projektet ersättare, installation av utrustning, ombyggnad, som lämnas in till den lokala gastjänsten för godkännande. Där, om fel identifieras, kan dokumentet skickas tillbaka till upphovsmannen.

Det vill säga uppsättningen av procedurer för att beräkna alla nödvändiga värden är ganska komplex. Därför, vid installation, utbyte eller överföring av utrustning, kommer endast ett fåtal att klara av uppgiften. De flesta fastighetsägare har lättare att vända sig till specialister för att få hjälp. Som inte bara kommer att utföra de nödvändiga matematiska operationerna, utan också anpassa beräkningarna till de lagliga kraven för arrangemang av ugnar, ventilationssystem, rökavlägsnande och alla andra. Som anges i SNiP II-35-76, samt i SNiP 2.04.08-87 och ett antal andra mindre populära specialiserade dokument.

Om det i något särskilt fall inte finns något behov av att utarbeta ett projekt, kommer beräkningarna som utförs av en specialist att eliminera hotet mot livet och hälsan för ägaren av gasutrustningen, hans nära och kära och människor som bor i närheten.

Dessutom kommer de att undvika åtgärder som enligt lag tolkas som otillåten anslutning till eventuella gasledningar. För vilka Konst. 7.19 Koden för administrativa brott i Ryska federationen föreskriver sanktioner i form av böter, vars belopp är 10-15 tusen rubel.Detta kan till exempel hända om ägaren av lokalen, efter att ha utfört beräkningarna, gör ändringar i utformningen av värmesystemet.

Vi får inte glömma att en misslyckad beräkning av mängden luft eller något annat kan göra en person till en förövare. Vilket du kommer att få betala, åtminstone ekonomiskt. Till exempel, om handlingar eller passivitet leder till en överträdelse av reglerna som är utformade för att säkerställa säker användning av all gasutrustning, måste du som böter lämna en summa pengar på 1-30 tusen rubel. Vad som sägs i art. 9.23 Koden för administrativa brott

Efter beräkningarna bör du inte fatta ett förhastat beslut att byta ut gasutrustning, särskilt med annan effekt. Om detta händer är det värt att meddela representanter för gastjänsten om de vidtagna åtgärderna. Detta hjälper dig att undvika böter.

Och det finns inte heller något behov av att implementera de teoretiska beräkningarna som görs på bekostnad av att bryta mot reglerna och normerna i SNiP II-35-76, som reglerar omfattningen av arrangemanget av lokaler avsedda för användning av gasutrustning. Eftersom enligt art. 9.23 i förvaltningskoden, även för de minsta överträdelserna måste du betala 1-2 tusen rubel.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Videomaterialet som bifogas nedan låter dig identifiera bristen på luft under gasförbränning utan några beräkningar, det vill säga visuellt.

Du kan beräkna mängden luft som krävs för effektiv förbränning av valfri gasvolym på några minuter. Och ägare av fastigheter utrustade med gasutrustning bör komma ihåg detta.Eftersom i ett kritiskt ögonblick, när en panna eller någon annan enhet inte fungerar korrekt, kommer förmågan att beräkna mängden luft som behövs för effektiv förbränning att hjälpa till att identifiera och åtgärda problemet. Vilket också kommer att öka säkerheten.

Vill du komplettera ovanstående material med användbar information och rekommendationer? Eller har du fortfarande frågor om beräkningen? Fråga dem i kommentarsblocket, skriv dina kommentarer, delta i diskussionen.