Luchthoeveelheid voor verbranding van aardgas: formules en rekenvoorbeelden

De efficiëntie van alle soorten gasapparatuur hangt af van de kwaliteit van het verbrandingsproces. Wat direct van invloed is op de hoeveelheid lucht voor het verbranden van aardgas, wat niet moeilijk te berekenen is. Waarom niet zorgen voor het brandstofrendement en de efficiëntie van de apparatuur verhogen door zelf de nodige berekeningen uit te voeren, toch?

Maar hoe doe je het goed en waar kun je gegevens krijgen voor berekeningen? Om dit onderwerp te begrijpen, laten we eens kijken naar de theorie van het luchtverbruik voor gasverbranding in ons artikel, en kennis maken met de eenvoudigste formules voor het berekenen van het vereiste luchtvolume. En praat ook over de praktische voordelen van deze berekeningen.

Theorie van het luchtverbruik voor gasverbranding

De procedure voor het verkrijgen van thermische energie heeft rechtstreeks invloed op de duur van de operatie, de frequentie van werken aan onderhoud van gasapparatuur. Het moet duidelijk zijn dat een optimaal gas-luchtmengsel de sleutel tot veiligheid is. Laten we in meer detail praten over het luchtverbruik voor gasverbranding.

Om één methaanmolecuul te verbranden, het hoofdbestanddeel van aardgas, zijn precies 2 zuurstofmoleculen nodig. Als het wordt vertaald in begrijpelijke volumes, moet je 2 keer meer zuurstof gebruiken om een ​​kubieke meter van de gespecificeerde brandstof te oxideren.

Maar in reële omstandigheden is alles ingewikkelder. Omdat lucht wordt gebruikt als oxidatiemiddel om het chemisch-fysische verbrandingsproces uit te voeren, in de samenstelling waarvan de zuurstof die nodig is om de verbranding in stand te houden slechts een vijfde bedraagt. En, om precies te zijn, dan 20,93% - het is zo'n percentage dat gebruikelijk is voor allerlei technische berekeningen. Dat wil zeggen dat er 9,52 keer meer lucht nodig is.

Voor elke technische berekening van de hoeveelheid gas wordt alle 100% van deze brandstof als basis genomen. Hoewel de belangrijkste stof - methaan (CH4) in de samenstelling van niet meer dan 75% kan zijn

Het blijkt het opgegeven nummer te vinden door 2 stappen te volgen:

1. Divisie 100/21. Met deze operatie kunt u ontdekken dat er 4.76 keer meer lucht in een volume zit dan zuurstof.
2. 4.76 vermenigvuldigd met 2, wat gelijk is aan 9.52 - hoeveel keer er meer lucht nodig is om een ​​bepaalde hoeveelheid aardgas te verbranden.

Maar er is één belangrijk voorbehoud: de berekende hoeveelheid lucht die nodig is voor een efficiënte gasverbranding is een theoretisch debiet. Maar in de praktijk zal het nodig zijn. De reden is dat de berekening is uitgevoerd voor ideale omstandigheden, maar in werkelijkheid zijn er bijna altijd een aantal factoren die belangrijke aanpassingen doen.

Deze zijn onder meer:

• samenstelling en kwaliteit van reagentia (lucht, gas);
• type apparatuur dat wordt gebruikt om energie te leveren;
• status van de apparatuur;
• methode voor het leveren van gas, lucht en een aantal andere punten.

Als u speciale nauwkeurigheid nodig heeft, kan er soms rekening worden gehouden met de bovenstaande functies. De exacte samenstelling van het gas is bijvoorbeeld te vinden bij de dichtstbijzijnde gasdienstvertegenwoordiger. Maar als speciale nauwkeurigheid niet nodig is, wordt de verkregen waarde van 9,52 gewoon vermenigvuldigd met de zogenaamde overtollige luchtverhouding. De waarde ligt meestal in het bereik van 1,1 - 1,4.

Zuurstof is een oxidator van gas. Dat wil zeggen, het verbrandt zichzelf niet, maar ondersteunt dit proces actief met deelname van de gespecificeerde brandstof. Maar aangezien het zuurstofgehalte in de lucht niet meer is dan 20,93%, wordt aangenomen dat er bijna 5 keer meer zuurstof nodig is voor de gasverbrandingsprocedure

Als de berekening zo nauwkeurig mogelijk moet zijn, moet de hoeveelheid werkelijk gebruikte lucht worden gedeeld door het theoretische debiet. Maar in de meeste gevallen is het gemakkelijker om de gemiddelde waarde te gebruiken overtollige luchtverhouding. De waarde hiervan moet worden vermenigvuldigd met 9,52 en als resultaat zal blijken hoeveel lucht er precies wordt verbruikt, wat nodig is om de gasverbrandingsprocedure te garanderen.

Dus als het gelijk is aan:

• 1,1 - luchtmassa heeft 10,472 keer meer nodig;
• 1,4 - lucht moet 13.328 keer meer worden gebruikt.

Dat wil zeggen dat er tot 13.328 m³ lucht nodig is om elke kubieke meter energiedrager te verbranden.

Formules en rekenvoorbeelden

De noodzakelijke waarde kan in elk geval worden verkregen met een speciale formule of gemiddelde indicatoren. We zullen deze methoden in meer detail bespreken.

Methode # 1 - berekening met behulp van de formule

Waarin staat dat het luchtvolume per uur (V_h) vereist voor verbranding is gelijk aan:

V_h = 1,1 x K._hutten x v_tx v_{g / h}x (273 + t) / 273,

Waar:

• Aan_hutten - coëfficiënt van overtollige lucht;
• V_t - theoretisch noodzakelijke hoeveelheid lucht;
• V_{g / h}- gasverbruik per uur door apparatuur;
• t - temperatuurwaarden in de kamer waar de gasapparatuur zich bevindt.

Het gasdebiet dat nodig is voor de berekeningen wordt vermeld in het paspoort van elk gasapparaat.

Dat wil zeggen, als deze waarde 10 is en:

• kamertemperatuur bijvoorbeeld 18 ° C;
• de coëfficiënt van overtollige lucht is 1,1.

Vervolgens voeren we de bovenstaande wiskundige bewerkingen uit, namelijk:

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

Het resultaat is dat in dit specifieke geval voor het verbranden van gas elk uur 122,1 m³ lucht nodig zal zijn.

De berekening van de hoeveelheid lucht is nodig om de effectieve en veilige werking van alle gasapparatuur, inclusief kachels, kolommen en verwarmingsketels, die in het dagelijks leven worden gebruikt, te garanderen.

Methode # 2 - berekening met gemiddelde gegevens

Als u geen dergelijke berekening van de verbrandingslucht van de vereiste hoeveelheid gas wilt uitvoeren, kunt u luisteren naar de aanbevelingen van veel fabrikanten, specialisten.

Die zeggen dat het proces effectief is als er per kilowatt vermogen per uur minimaal 1,6 m³ lucht wordt aangevoerd.

Als de berekeningsmethode met de formule ingewikkeld lijkt, kun je de minder nauwkeurige en juist gemiddelde, maar zeer eenvoudige en daarom betaalbare gebruiken. Het enige dat u hoeft te doen, is het vermogen van het gewenste gasapparaat te vermenigvuldigen met 1,6, waardoor u een geschatte hoeveelheid lucht krijgt die elk uur moet worden toegevoerd voor volledige gasverbranding

Dat wil zeggen, de berekening zal in slechts één actie blijken.Waarom uit het paspoort gehaald moet de waarde van het vermogen van het gasapparaat worden vermenigvuldigd met de gespecificeerde 1.6. Hierdoor krijgt u de hoeveelheid lucht die nodig is voor een efficiënte verbranding.

Als het vermogen van de gasketel bijvoorbeeld 40 kW is, moet deze waarde worden vermenigvuldigd met 1,6:

40 x 1,6 = 64

Het zal 64 m³ lucht opleveren, die elk uur aan het gasapparaat moet worden geleverd.

De praktische waarde van het berekenen van de luchtstroom

Vaardigheden voor het uitvoeren van dergelijke berekeningen kunnen nodig zijn efficiëntie verhogen gasapparatuur, evenals het elimineren van de oorzaken van de storing.

Preventie van storingen en verlaging van de efficiëntie van apparatuur

Kennis van de optimale hoeveelheid oxidatiemiddel is bijvoorbeeld nodig wanneer het oppervlak van de schoorsteen (intern), structurele elementen van de apparatuur (warmtewisselaars, branders, enz.) snel bedekt met roetafzettingenandere verbrandingsproducten.

Als het verwijderen van vervuiling niet het gewenste effect geeft, zoals bij alle andere maatregelen (aanpassing, vervanging van onderdelen, eenheden van eenheden). Dit duidt op de aanwezigheid van de zogenaamde onderenergiebron, die ontstaat door onvoldoende lucht.

De gasverbrandingsprocedure wordt als een complexe reactie beschouwd. Als gevolg hiervan zal, als er niet genoeg oxidatiemiddel is, dat wil zeggen lucht, dit de toestand, werking en bruikbaarheid van alle gasapparatuur beïnvloeden. En in sommige gevallen kunnen de storingen alleen worden verholpen nadat de hoeveelheid lucht die bij de reactie is betrokken, is geïdentificeerd en aangepast

En ook kennis van de benodigde luchtstroom is vereist in de volgende situaties:

• Gasoverschrijding gedetecteerd, die niet kan worden geëlimineerd met behulp van aanpassingen, andere manipulaties. Omdat de oorzaak een mechanische onderverbranding kan zijn. Dat wil zeggen een proces waarbij te veel lucht wordt toegevoerd, wat ook leidt tot een onvolledige verbranding van gas.
• Regelmatige kleurverandering van "blauwe" brandstof tijdens het branden wordt opgemerkt - bijvoorbeeld oranje, wit, rood, geel. Dit zijn meer gecompliceerde gevallen dan de vorige, omdat de oorzaak zowel een teveel aan lucht als een onvoldoende hoeveelheid kan zijn.
• Instabiel gasverbrandingsproces. Als bijvoorbeeld niet alle werkopeningen van de brander, branders van een gasketel, enz. Betrokken zijn, en het reinigen van de vermelde structurele elementen niet tot verbetering leidt, omdat het in dergelijke situaties noodzakelijk is om lucht een orde van grootte meer toe te voeren.

Ondanks de aanwezigheid van verschillende redenen, is de berekening hetzelfde, volgens de hierboven beschreven methode.

De voordelen van berekeningen bij het uitrusten van een stookruimte

Berekeningen van de hoeveelheid lucht die nodig is voor effectieve gasoxidatie zijn nodig in het geval van het inrichten van een oven, installatie, vervanging van gasapparatuur en andere soortgelijke.

Je moet altijd onthouden dat theoretische berekeningen alleen goed zijn als hun juistheid door de praktijk wordt bevestigd. En in het geval van de hoeveelheid lucht - door vertegenwoordigers van gasbedrijven met gasanalysatoren

En de berekeningen worden uitgevoerd, maar de situatie in elk aangegeven geval wordt gecompliceerd door het feit dat om alle benodigde gegevens te verkrijgen, een reeks berekeningen moet worden uitgevoerd.

Welke berekeningen omvatten:

• totaal luchtverbruik - lucht moet met gasapparatuur aan de kamer worden geleverd, niet alleen voor het verbrandingsproces, maar ook voor de ventilatie (in SNiP II-35-76 er wordt duidelijk vermeld dat in de kamers die als oven worden gebruikt 3 luchtvolumes per uur moeten worden vervangen);
• secties van het uitlaatkanaal;
• sectie (s) van de opening (en) van de ingangskanalen;
• natuurlijke tractie in het voorziene uitlaatkanaal;
• actueel luchtsnelheid in secties van toekomstige kanalen;
• drukverlies op allerlei lokale weerstand;
• de grootte van het raam in een kamer met gasapparatuur.

Naast een goede indeling ventilatie van de stookruimtemoet u mogelijk een aantal procedures uitvoeren, bijvoorbeeld voor het uitvoeren van aërodynamische berekeningen.

Bij het uitvoeren van de berekening moet er rekening mee worden gehouden dat alle acties met gas een aanzienlijk gevaar vormen. Daarom is het beter om de uitvoering ervan toe te vertrouwen aan specialisten.

Dan moet alle ontvangen informatie de basis van het project worden vervangingeninstallatie van apparatuur, herontwikkeling, die ter goedkeuring wordt voorgelegd aan de lokale gasdienst. Waar, wanneer fouten worden ontdekt, het document kan worden teruggestuurd naar de opsteller.

Dat wil zeggen, een reeks procedures voor het berekenen van alle noodzakelijke waarden is behoorlijk ingewikkeld. Daarom zullen in het geval van installatie, vervanging en overdracht van apparatuur slechts enkelen de taak aankunnen. De meeste eigenaren van onroerend goed zullen het gemakkelijker vinden om voor hulp contact op te nemen met specialisten. Die zal niet alleen de nodige wiskundige stappen uitvoeren, maar ook de berekeningen aanpassen aan de vereisten van de wetgeving over de opstelling van de oven, ventilatiesystemen, rookafvoer en alle andere. Die zijn uiteengezet in SNiP II-35-76, evenals in SNiP 2.04.08-87 en een aantal andere minder gevraagde gespecialiseerde documenten.

Als het project in een bepaald geval niet hoeft te worden opgesteld, zullen de berekeningen van de specialist de bedreiging voor het leven en de gezondheid van de eigenaar van de gasapparatuur, zijn familieleden en de omwonenden elimineren.

Bovendien zullen ze het mogelijk maken om acties te vermijden die door de wet worden geïnterpreteerd als ongeoorloofde aansluiting op gasleidingen. Waarvoor Art. 7.19 Administratieve code van de Russische Federatie voorziet in sancties in de vorm van een boete, waarvan het bedrag 10-15 duizend roebel is. Dit kan bijvoorbeeld gebeuren als de eigenaar van het pand, na berekeningen, wijzigingen aanbrengt in het ontwerp van het verwarmingssysteem.

Vergeet niet dat een slechte berekening van de hoeveelheid lucht of een andere persoon een dader kan maken. Waar je voor moet betalen, althans financieel. Als acties of nalaten bijvoorbeeld leiden tot een overtreding van de regels die zijn ontworpen om het veilige gebruik van gasapparatuur te garanderen, dan moet u als boete afstand doen van het bedrag van het bedrag van 1-30 duizend roebel. Wat wordt gezegd in art. 9.23 Administratieve code

Na berekeningen is het niet de moeite waard om een ​​overhaaste beslissing te nemen om gasapparatuur te vervangen, vooral met ander vermogen. Als dit is gebeurd, is het de moeite waard om de vertegenwoordigers van de gasdienst op de hoogte te stellen van de genomen maatregelen. Dat helpt boetes te voorkomen.

En het is ook niet nodig om de theoretische berekeningen uit te voeren die ten koste gaan van het overtreden van de regels en normen die zijn uiteengezet in SNiP II-35-76, die de inrichting van gebouwen regelt die bedoeld zijn voor het gebruik van gasapparatuur. Aangezien volgens Art. 9.23 van het wetboek van administratieve overtredingen, zelfs voor de kleinste overtredingen zal 1-2 duizend roebel moeten worden betaald.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Met het onderstaande videomateriaal kunt u een gebrek aan lucht tijdens gasverbranding identificeren zonder berekeningen, dat wil zeggen visueel.

U kunt de hoeveelheid lucht berekenen die nodig is voor een efficiënte verbranding van elk gasvolume in minuten. En eigenaren van onroerend goed uitgerust met gasapparatuur moeten hier rekening mee houden. Omdat op een kritiek moment waarop de ketel of een ander apparaat niet goed zal werken, de mogelijkheid om de hoeveelheid lucht te berekenen die nodig is voor een efficiënte verbranding, zal helpen om het probleem te identificeren en op te lossen. Wat bovendien de veiligheid verhoogt.

Wilt u bovenstaand materiaal aanvullen met nuttige informatie en aanbevelingen? Of heb je nog vragen over de berekening? Stel ze in het opmerkingenblok, schrijf uw opmerkingen, neem deel aan de discussie.