Quantitat d'aire per a la combustió de gas natural: fórmules i exemples de càlculs

L'eficiència de tot tipus d'equips de gas depèn de la qualitat del procés de combustió.El que es veu directament afectat per la quantitat d'aire per cremar gas natural, que no és difícil de calcular. Per què no tenir cura de l'eficiència del combustible i augmentar l'eficiència dels equips fent els càlculs necessaris tu mateix, oi?

Però, com fer-ho correctament i on obtenir les dades per als càlculs? Per entendre aquest tema, mirem la teoria del flux d'aire per a la combustió de gas al nostre article i familiaritzem-nos amb les fórmules més senzilles per calcular el volum d'aire necessari. També parlarem dels beneficis pràctics d'aquests càlculs.

Teoria del consum d'aire per a la combustió de gasos

El procediment per obtenir energia tèrmica afecta directament la durada de l'operació, la freqüència de treball manteniment d'equips que consumeixen gas. S'ha d'entendre que la barreja òptima de gas-aire és la clau de la seguretat. Parlem amb més detall sobre el consum d'aire per a la combustió de gas.

Per cremar una molècula de metà, que és el component principal del gas natural, es necessiten exactament 2 molècules d'oxigen. Si es tradueix a volums comprensibles, per oxidar un metre cúbic del combustible especificat, haureu d'utilitzar 2 vegades més oxigen.

Però en condicions reals tot és més complicat.Atès que l'aire s'utilitza com a agent oxidant per dur a terme el procés de combustió químic-físic, la composició del qual és només una cinquena part de l'oxigen, necessari per mantenir la combustió. I, per ser exactes, aleshores el 20,93%, aquest és el percentatge que s'acostuma a utilitzar per a tot tipus de càlculs tècnics. És a dir, es necessitarà 9,52 vegades més aire.

Per a qualsevol càlcul tècnic de la quantitat de gas, es pren com a base el 100% d'aquest combustible. Tot i que la seva substància principal, el metà (CH4), no pot contenir més del 75%

Podeu esbrinar el número especificat fent 2 passos:

1. Divisió 100/21. Aquesta operació permet esbrinar que hi ha 4,76 vegades més aire en qualsevol volum que oxigen.
2. Multiplicant 4,76 per 2, que és igual a 9,52 — exactament quantes vegades es necessitarà més aire per cremar qualsevol volum de gas natural.

Però hi ha una advertència important: la quantitat calculada d'aire necessària per a una combustió eficient del gas és un cabal teòric. Però a la pràctica serà necessari. La raó és que el càlcul es va dur a terme en condicions ideals, però en realitat gairebé sempre hi ha una sèrie de factors que fan ajustos importants.

Això inclou:

• composició i qualitat dels reactius (aire, gas);
• tipus d'equip utilitzat per subministrar energia;
• estat de l'equip;
• mètode de subministrament de gas, aire, així com una sèrie d'altres punts.

Si es necessita una precisió especial, de vegades es poden tenir en compte les característiques esmentades anteriorment. Per exemple, podeu esbrinar la composició exacta del gas a l'oficina de servei de gas més propera. Però, quan no es necessita una precisió especial, el valor resultant de 9,52 simplement es multiplica per l'anomenat relació d'excés d'aire. El valor del qual normalment es troba entre 1,1 i 1,4.

L'oxigen és un agent oxidant de gas. És a dir, no es crema, sinó que dóna suport activament a aquest procés amb la participació del combustible especificat. Però com que l'oxigen a l'aire no supera el 20,93%, es creu que el procediment de combustió de gas en requereix gairebé 5 vegades més.

Quan el càlcul ha de ser el més precís possible, la quantitat d'aire que s'utilitza realment s'ha de dividir pel seu cabal teòric. Però en la majoria dels casos és més fàcil utilitzar el valor mitjà relació d'excés d'aire. El valor del qual s'ha de multiplicar per 9,52 i, com a resultat, esbrinarà la quantitat exacta d'aire consumit necessària per garantir el procediment de combustió del gas.

Per tant, si és igual a:

• 1,1 — la massa d'aire serà necessària 10.472 vegades més;
• 1,4 — S'haurà d'utilitzar l'aire 13.328 vegades més.

És a dir, per cremar cada metre cúbic d'energia es necessitaran fins a 13.328 m³ d'aire.

Fórmules i exemples de càlculs

El valor requerit en cada cas concret es pot obtenir mitjançant una fórmula especial o indicadors mitjans. Parlem d'aquests mètodes amb més detall.

Mètode #1: càlcul mitjançant la fórmula

Que indica que el volum horari d'aire (V_h ), necessària per a la combustió, serà igual a:

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

On:

• A_izb.v - coeficient d'excés d'aire;
• V_T - quantitat d'aire teòricament necessària;
• V_g/h — consum horari de gas per equip;
• t — valors de temperatura a l'habitació on es troba l'equip de gas.

El consum horari de gas necessari per als càlculs està indicat al passaport de qualsevol aparell de gas.

És a dir, si aquest valor és 10 i:

• temperatura ambient, per exemple, 18 ° C;
• coeficient d'excés d'aire - 1,1.

Després realitzem les operacions matemàtiques anteriors, a saber:

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

Com a resultat, resulta que en aquest cas concret, per cremar gas, es necessitaran 122,1 m³ d'aire cada hora.

El càlcul de la quantitat d'aire és necessari per garantir el funcionament eficient i segur de qualsevol equip de gas, incloses estufes, columnes i calderes de calefacció, que s'utilitzen a la vida quotidiana.

Mètode 2: càlcul amb dades mitjanes

Si no voleu realitzar un càlcul similar d'aire per a la combustió de la quantitat de gas necessària, podeu escoltar les recomanacions de molts fabricants i especialistes.

Que diuen que el procés serà efectiu si es subministren almenys 1,6 m³ d'aire per hora per cada quilowatt de potència.

Si el mètode de càlcul amb una fórmula sembla complicat, podeu utilitzar-ne un de menys precís i senzill, però és molt senzill i, per tant, accessible. Com que només cal multiplicar per 1,6 la potència de l'aparell de gas desitjat, la qual cosa us donarà el volum aproximat d'aire que caldrà subministrar cada hora per a la combustió completa del gas.

És a dir, el càlcul es pot completar en una sola acció. A aquest efecte, el valor de potència de l'aparell de gas extret del passaport s'ha de multiplicar per l'indicat 1.6. El resultat serà la quantitat d'aire necessària per a una combustió eficient.

Per exemple, si la potència d'una caldera de gas és de 40 kW, aquest valor s'ha de multiplicar per 1,6:

40 x 1,6 = 64

Això donarà lloc a 64 m³ d'aire, que caldrà subministrar a l'aparell de gas cada hora.

Significat pràctic del càlcul del flux d'aire

És possible que es necessitin habilitats per realitzar aquests càlculs augmentant l'eficiència equips de gas, així com eliminar les causes del seu mal funcionament.

Prevenció d'avaries i reducció de l'eficiència dels equips

Per exemple, el coneixement de la quantitat òptima d'oxidant serà necessari quan les superfícies de les xemeneies (internes), els elements estructurals dels equips (intercanviadors de calor, cremadors, etc.) es cobreixen ràpidament amb capes de sutge, altres productes de combustió.

Si l'eliminació de contaminants no dóna l'efecte desitjat, com qualsevol altra mesura (ajust, substitució de peces, muntatges). El que indica la presència de l'anomenada subcombustió del portador d'energia, que es produeix a causa d'una falta d'aire.

El procediment de combustió de gas es considera una reacció complexa. Com a resultat, si l'oxidant, és a dir, l'aire, no és en quantitat suficient, això afectarà l'estat, el rendiment i el servei de tots els equips de gas. I en alguns casos, els problemes només es poden eliminar després d'identificar i ajustar la quantitat d'aire implicada en la reacció

I també es requerirà el coneixement del flux d'aire requerit en les situacions següents:

• S'ha detectat un consum excessiu de gas, que no es pot eliminar amb l'ajuda d'ajustos o altres manipulacions. Atès que la causa pot ser una combustió mecànica. És a dir, un procés en què es subministra massa aire, que també provoca una combustió incompleta del gas.
• S'han observat canvis freqüents en el color del combustible "blau" durant la combustió - per exemple, taronja, blanc, vermell, groc.Es tracta de casos més complexos que els anteriors, ja que la causa pot ser l'excés o la insuficient aire.
• Procés de combustió de gas inestable. Per exemple, si no s'utilitzen totes les obertures de treball del cremador, cremadors de calderes de gas, etc.. I la neteja dels elements estructurals enumerats no va comportar millores, ja que en aquestes situacions definitivament caldrà subministrar un ordre de magnitud més d'aire. .

Malgrat la presència de diverses raons, el càlcul es realitza de la mateixa manera, segons la metodologia esmentada anteriorment.

Els avantatges dels càlculs en instal·lar una sala de calderes

El càlcul de la quantitat d'aire necessària per a una oxidació efectiva del gas és necessari en els casos d'arranjament d'un forn, instal·lació, substitució d'equips de gas i altres similars.

Sempre heu de recordar que els càlculs teòrics només són bons quan la seva correcció es confirma amb la pràctica. I en el cas de la quantitat d'aire - representants de les empreses de gas de la ciutat amb analitzadors de gas

I els càlculs es realitzen, però la situació en cada cas indicat es complica pel fet que per obtenir totes les dades necessàries cal realitzar una sèrie de càlculs.

Quins càlculs inclouen:

• flux d'aire total: cal subministrar aire a l'habitació amb equips de gas no només per al procés de combustió, sinó també per a la seva ventilació (en SNiP II-35-76 s'indica clarament que a les sales utilitzades com a forns s'han de canviar 3 volums d'aire cada hora);
• seccions del conducte d'escapament;
• secció(s) transversal(es) de l'obertura(es) dels canals d'entrada;
• tiratge natural al conducte d'escapament proporcionat;
• real velocitats de la massa d'aire en seccions de futurs conductes d'aire;
• pèrdues de pressió degudes a diverses resistències locals;
• la mida de la finestra col·locada a l'habitació amb equip de gas.

A més de la correcta disposició ventilació de la sala de calderes, pot ser necessari realitzar una sèrie d'altres procediments, per exemple, realitzar un càlcul aerodinàmic.

Quan feu càlculs, heu de recordar que qualsevol acció amb gas suposa un perill important. Per tant, és millor confiar la seva implementació a especialistes.

Després, tota la informació rebuda hauria de convertir-se en la base del projecte substitucions, instal·lació d'equips, reurbanització, que es presenta al servei local de gas per a la seva aprovació. Quan, si s'identifiquen errors, el document es pot tornar a enviar a l'autor.

És a dir, el conjunt de procediments per calcular tots els valors necessaris és força complex. Per tant, en el cas de la instal·lació, substitució o transferència d'equips, només uns pocs faran front a la tasca. La majoria dels propietaris trobaran més fàcil recórrer a especialistes per demanar ajuda. Que no només realitzarà les operacions matemàtiques necessàries, sinó que també adaptarà els càlculs als requisits legals per a la disposició de forns, sistemes de ventilació, eliminació de fums i tots els altres. Que s'estableixen a SNiP II-35-76, així com a SNiP 2.04.08-87 i una sèrie d'altres documents especialitzats menys populars.

Si en cap cas particular no cal elaborar un projecte, els càlculs realitzats per un especialista eliminaran l'amenaça per a la vida i la salut del propietari de l'equip de gas, els seus éssers estimats i les persones que viuen a prop.

A més, evitaran actuacions interpretades per llei com a connexió no autoritzada a qualsevol gasoducte. Per quin Art. 7.19 Codi d'infraccions administratives de la Federació Russa preveu sancions en forma de multa, l'import de la qual és de 10-15 mil rubles.Per exemple, això pot passar si el propietari del local, després de realitzar els càlculs, fa canvis en el disseny del sistema de calefacció.

No hem d'oblidar que un càlcul infructuós de la quantitat d'aire o qualsevol altre pot convertir una persona en un delinqüent. Per la qual cosa hauràs de pagar, almenys econòmicament. Per exemple, si les accions o la inacció condueixen a una violació de les regles dissenyades per garantir l'ús segur de qualsevol equip de gas, llavors, com a multa, haureu de separar-vos d'una suma de diners d'entre 1 i 30 mil rubles. El que es diu a l'art. 9.23 Codi d'infraccions administratives

Després dels càlculs, no hauríeu de prendre una decisió precipitada per substituir l'equip de gas, especialment amb una potència diferent. Si això passa, val la pena notificar als representants del servei de gas les accions preses. Això us ajudarà a evitar multes.

A més, no cal implementar els càlculs teòrics fets a costa d'infringir les regles i normes establertes a SNiP II-35-76, que regula l'abast de l'ordenació dels locals destinats a l'ús d'equips de gas. Ja que segons l'art. 9.23 del Codi Administratiu, fins i tot per a les infraccions més petites haureu de pagar entre 1 i 2 mil rubles.

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

El material de vídeo adjunt a continuació us permetrà identificar la manca d'aire durant la combustió del gas sense cap càlcul, és a dir, visualment.

Podeu calcular la quantitat d'aire necessària per a una combustió eficient de qualsevol volum de gas en qüestió de minuts. I els propietaris d'immobles equipats amb equips de gas haurien de recordar-ho.Ja que en un moment crític, quan una caldera o qualsevol altre dispositiu no funciona correctament, la capacitat de calcular la quantitat d'aire necessària per a una combustió efectiva ajudarà a identificar i solucionar el problema. La qual cosa també augmentarà la seguretat.

Voleu complementar el material anterior amb informació i recomanacions útils? O encara tens preguntes sobre el càlcul? Pregunteu-los al bloc de comentaris, escriviu els vostres comentaris, participeu en la discussió.