Cantidad de aire para quemar gas natural: fórmulas y ejemplos de cálculo

La eficiencia de todo tipo de equipos de gas depende de la calidad del proceso de combustión. Lo que afecta directamente la cantidad de aire para quemar gas natural, que no es difícil de calcular. ¿Por qué no cuidar la eficiencia del combustible y aumentar la eficiencia del equipo haciendo los cálculos necesarios por su cuenta, verdad?

Pero, ¿cómo hacerlo bien y dónde obtener datos para los cálculos? Para comprender este tema, veamos la teoría del consumo de aire para la combustión de gas en nuestro artículo, conozca las fórmulas más simples para calcular el volumen de aire requerido. Y también hable sobre los beneficios prácticos de estos cálculos.

Teoría del consumo de aire para la combustión de gases.

El procedimiento para obtener energía térmica afecta directamente la duración de la operación, la frecuencia del trabajo en mantenimiento de equipos de gas. Debe entenderse que una mezcla óptima de gas y aire es la clave para la seguridad. Hablemos con más detalle sobre el consumo de aire para la combustión de gas.

Para quemar una molécula de metano, que es el componente principal del gas natural, se requieren exactamente 2 moléculas de oxígeno. Si se traduce en volúmenes comprensibles, para oxidar un metro cúbico del combustible especificado, tendrá que usar 2 veces más oxígeno.

Pero en condiciones reales, todo es más complicado. Dado que el aire se usa como agente oxidante para llevar a cabo el proceso de combustión químico-físico, contiene solo una quinta parte del oxígeno necesario para mantener la combustión. Y, para ser precisos, entonces 20.93%: es un porcentaje que se usa habitualmente para todo tipo de cálculos técnicos. Es decir, se necesitan 9,52 veces más aire.

Para cualquier cálculo técnico de la cantidad de gas, se toma como base todo el 100% de este combustible. Aunque su sustancia principal - metano (CH4) puede estar en la composición de no más del 75%

Resultará encontrar el número especificado siguiendo 2 pasos:

1. División 100/21. Esta operación le permite descubrir que hay 4.76 veces más aire en cualquier volumen que el oxígeno.
2. Multiplicar 4.76 por 2, lo que equivale a 9.52 - exactamente cuántas veces se necesitará más aire para quemar cualquier cantidad de gas natural.

Pero hay una advertencia importante: la cantidad calculada de aire necesaria para la combustión eficiente de gas es un caudal teórico. Pero en la práctica será necesario. La razón es que el cálculo se realizó para condiciones ideales, pero en realidad casi siempre hay una serie de factores que hacen ajustes significativos.

Estos incluyen:

• composición y calidad de reactivos (aire, gas);
• tipo de equipo utilizado para suministrar energía;
• estado del equipo;
• método de suministro de gas, aire, así como otros puntos.

Si necesita una precisión especial, las características anteriores a veces se pueden tener en cuenta. Por ejemplo, la composición exacta del gas se puede encontrar en el representante de servicio de gas más cercano. Pero, cuando no se necesita una precisión especial, entonces el valor obtenido de 9.52 simplemente se multiplica por el llamado relación de exceso de aire. El valor de los cuales generalmente se encuentra en el rango 1.1 - 1.4.

El oxígeno es un oxidante de gas. Es decir, no se quema solo, pero apoya activamente este proceso con la participación del combustible especificado. Pero dado que el contenido de oxígeno en el aire no es más del 20.93%, se cree que se requiere casi 5 veces más oxígeno para el procedimiento de combustión de gas.

Cuando el cálculo debe ser lo más preciso posible, la cantidad de aire realmente utilizado debe dividirse por su caudal teórico. Pero en la mayoría de los casos es más fácil usar el valor promedio relación de exceso de aire. El valor de la cual debe multiplicarse por 9.52 y, como resultado, resultará encontrar la cantidad exacta de aire consumido, necesaria para garantizar el procedimiento de combustión de gas.

Entonces, si es igual a:

• 1,1 - la masa de aire necesitará 10.472 veces más;
• 1,4 - el aire deberá usarse 13.328 veces más.

Es decir, se necesitarán hasta 13.328 m³ de aire para quemar cada metro cúbico de portador de energía.

Fórmulas y ejemplos de cálculo.

El valor necesario en cada caso se puede obtener utilizando una fórmula especial o indicadores promediados. Hablaremos sobre estos métodos con más detalle.

Método # 1 - cálculo usando la fórmula

Que establece que el volumen de aire por hora (V_h) requerido para la combustión será igual a:

V_h = 1.1 x K_cabañas x v_tx v_{g / h}x (273 + t) / 273,

Donde:

• A_cabañas - coeficiente de exceso de aire;
• V_t - cantidad de aire teóricamente necesaria;
• V_{g / h}- consumo de gas por hora por equipo;
• t - valores de temperatura en la sala donde se encuentra el equipo de gas.

El caudal de gas requerido para los cálculos se indica en el pasaporte de cualquier dispositivo de gas.

Es decir, si este valor es 10 y:

• temperatura ambiente, por ejemplo, 18 ° C;
• El coeficiente de exceso de aire es 1.1.

Luego realizamos las operaciones matemáticas anteriores, a saber:

1.1 x 1.1 x 9.52 x 10 x (273 + 18) / 273 = 122.1

Como resultado, resulta que en este caso particular, para quemar gas, se necesitarán 122.1 m³ de aire cada hora.

El cálculo de la cantidad de aire es necesario para garantizar el funcionamiento efectivo y seguro de cualquier equipo de gas, incluidas estufas, columnas y calderas de calefacción, que se utilizan en la vida cotidiana.

Método # 2 - cálculo utilizando datos promediados

Si no desea realizar dicho cálculo del aire de combustión de la cantidad de gas requerida, puede escuchar las recomendaciones de muchos fabricantes y especialistas.

Lo que dice que el proceso será efectivo si se suministra al menos 1,6 m³ de aire por hora por cada kilovatio de potencia.

Si el método de cálculo que usa la fórmula parece complicado, puede usar el menos preciso y el promedio, pero muy simple y, por lo tanto, asequible. Dado que todo lo que necesita hacer es multiplicar la potencia del electrodoméstico de gas deseado por 1.6, lo que le permitirá obtener una cantidad aproximada de aire que deberá suministrarse cada hora para la combustión completa del gas

Es decir, el cálculo resultará en una sola acción.Por qué tomado del pasaporte, el valor de la potencia del dispositivo de gas debe multiplicarse por el 1.6 especificado. Como resultado, obtienes la cantidad de aire necesaria para una combustión eficiente.

Por ejemplo, si la potencia de la caldera de gas es de 40 kW, este valor debe multiplicarse por 1,6:

40 x 1.6 = 64

Producirá 64 m³ de aire, que deberán suministrarse al dispositivo de gas cada hora.

El valor práctico de calcular el flujo de aire.

Las habilidades para realizar tales cálculos pueden ser necesarias para aumentar la eficiencia equipo de gas, además de eliminar las causas de su mal funcionamiento.

Prevención de averías y reducción de la eficiencia del equipo.

Por ejemplo, se necesitará conocer la cantidad óptima de agente oxidante cuando la superficie de la chimenea (interna), los elementos estructurales del equipo (intercambiadores de calor, quemadores, etc.) cubierto rápidamente con depósitos de hollínOtros productos de combustión.

Si la eliminación de la contaminación no da el efecto deseado, como cualquier otra medida (ajuste, reemplazo de partes, unidades de unidades). Esto indica la presencia de la llamada fuente de energía insuficiente, que ocurre debido a la falta de aire.

El procedimiento de combustión de gas se considera una reacción compleja. Como resultado, si no hay suficiente agente oxidante, es decir, aire, esto afectará la condición, la capacidad de trabajo y la capacidad de servicio de todos los equipos de gas. Y en algunos casos, el mal funcionamiento puede eliminarse solo después de identificar y ajustar la cantidad de aire involucrado en la reacción

Y también se requerirá el conocimiento del flujo de aire requerido en las siguientes situaciones:

• Desbordamiento de gas detectado, que no se pueden eliminar con la ayuda de ajustes, otras manipulaciones. Dado que la causa puede ser una quemadura mecánica. Es decir, un proceso en el que se suministra demasiado aire, lo que también conduce a una combustión incompleta de gas.
• Se observa un cambio frecuente de color del combustible "azul" durante la combustión - por ejemplo, naranja, blanco, rojo, amarillo. Estos son casos más complicados que los anteriores, ya que la causa puede ser tanto un exceso de aire como una cantidad insuficiente.
• Proceso de quema de gas inestable. Por ejemplo, si no están involucradas todas las aberturas de trabajo del quemador, los quemadores de una caldera de gas, etc., y la limpieza de los elementos estructurales enumerados no conduce a una mejora, ya que en tales situaciones es necesario suministrar aire un orden de magnitud mayor.

A pesar de la presencia de varias razones, el cálculo es el mismo, según el método descrito anteriormente.

Los beneficios de los cálculos al equipar una sala de calderas

Los cálculos de la cantidad de aire necesaria para la oxidación efectiva del gas son necesarios en los casos de suministro de un horno, instalación, reemplazo de equipos de gas y otros similares.

Siempre debe recordar que los cálculos teóricos son buenos solo cuando su corrección es confirmada por la práctica. Y en el caso de la cantidad de aire, por representantes de compañías de gas con analizadores de gas

Y se realizan los cálculos, pero la situación en cada caso indicado se complica por el hecho de que para obtener todos los datos necesarios, es necesario realizar una serie de cálculos.

Qué cálculos incluyen:

• consumo total de aire: el aire debe suministrarse a la habitación con equipos de gas no solo para el proceso de combustión, sino también para su ventilación (en SNiP II-35-76 se establece claramente que en las habitaciones utilizadas como hornos, 3 volúmenes de aire deben reemplazarse cada hora);
• secciones del conducto de escape;
• sección (es) del orificio (s) de los canales de entrada;
• tracción natural en el conducto de escape provisto;
• actual velocidad del aire en secciones de futuros conductos;
• pérdida de presión en todo tipo de resistencia local;
• El tamaño de la ventana colocada en una habitación con equipo de gas.

Además de la disposición adecuada ventilación de la sala de calderas, es posible que deba realizar una serie de procedimientos, por ejemplo, realizar un cálculo aerodinámico.

Al realizar el cálculo, debe recordarse que cualquier acción con gas representa un peligro significativo. Por lo tanto, es mejor confiar su implementación a especialistas.

Entonces, toda la información recibida debe convertirse en la base del proyecto. reemplazos, instalación de equipos, reurbanización, que se presenta al servicio local de gas para su aprobación. Donde, cuando se detectan errores, el documento puede enviarse de vuelta al originador.

Es decir, un conjunto de procedimientos para calcular todos los valores necesarios es bastante complicado. Por lo tanto, en el caso de instalación, reemplazo, transferencia de equipos, solo unos pocos harán frente a la tarea. A la mayoría de los propietarios les resultará más fácil recurrir a especialistas para obtener ayuda. Que no solo realizará los pasos matemáticos necesarios, sino que también adaptará los cálculos a los requisitos de la legislación sobre la disposición del horno, los sistemas de ventilación, el escape de humo y todos los demás. Que se exponen en SNiP II-35-76, así como en SNiP 2.04.08-87 y una serie de otros documentos especializados menos demandados.

Si en un caso particular el proyecto no necesita ser elaborado, entonces los cálculos realizados por el especialista eliminarán la amenaza para la vida y la salud del propietario del equipo de gas, sus familiares y las personas que viven cerca.

Además, permitirán evitar acciones interpretadas por la ley como conexiones no autorizadas a cualquier gasoducto. Para que Art. 7.19 Código Administrativo de la Federación Rusa prevé sanciones en forma de multa, cuya cantidad es de 10-15 mil rublos. Por ejemplo, esto puede suceder si el propietario de las instalaciones, después de hacer los cálculos, realiza cambios en el diseño del sistema de calefacción.

No olvide que un mal cálculo de la cantidad de aire o cualquier otro puede hacer que una persona sea un delincuente. Lo que tiene que pagar, al menos financieramente. Por ejemplo, si las acciones o la inacción conducen a una violación de las reglas diseñadas para garantizar el uso seguro de cualquier equipo de gas, entonces, como multa, tendrá que desprenderse de la cantidad de dinero de 1 a 30 mil rublos. Lo dicho en el art. 9.23 Código administrativo

Después de los cálculos, no vale la pena tomar una decisión precipitada para reemplazar el equipo de gas, especialmente con diferentes potencias. Si esto sucediera, entonces vale la pena notificar a los representantes del servicio de gas sobre las acciones tomadas. Lo que ayudará a evitar multas.

Y tampoco es necesario implementar los cálculos teóricos realizados a costa de violar las reglas y normas establecidas en SNiP II-35-76, que regula la disposición de las instalaciones destinadas al uso de equipos de gas. Ya que según el art. 9.23 del Código de Infracciones Administrativas, incluso para las infracciones más pequeñas tendrá que pagar 1-2 mil rublos.

Conclusiones y video útil sobre el tema.

El material de video adjunto a continuación le permitirá identificar la falta de aire durante la combustión de gas sin ningún cálculo, es decir, visualmente.

Puede calcular la cantidad de aire requerida para la combustión eficiente de cualquier volumen de gas en minutos. Y los propietarios de bienes inmuebles equipados con equipos de gas deben tener esto en cuenta. Dado que en un momento crítico cuando la caldera o cualquier otro dispositivo no funcionará correctamente, la capacidad de calcular la cantidad de aire necesaria para una combustión eficiente ayudará a identificar y solucionar el problema. Lo cual, además, aumentará la seguridad.

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