Quantidade de ar para queima de gás natural: fórmulas e exemplos de cálculo

A eficiência de todos os tipos de equipamentos a gás depende da qualidade do processo de combustão. O que afeta diretamente a quantidade de ar para queima de gás natural, o que não é difícil de calcular. Por que não cuidar da eficiência de combustível e aumentar a eficiência do equipamento, fazendo os cálculos necessários por conta própria, certo?

Mas como fazê-lo da maneira certa e onde obter dados para cálculos? Para entender esse tópico, vamos examinar a teoria do consumo de ar para combustão de gás em nosso artigo, familiarizar-se com as fórmulas mais simples para calcular o volume de ar necessário. E também fale sobre os benefícios práticos desses cálculos.

Teoria do consumo de ar para combustão de gases

O procedimento para obter energia térmica afeta diretamente a duração da operação, a frequência do trabalho em manutenção de equipamentos de gás. Deve-se entender que uma mistura ótima de gás e ar é a chave para a segurança. Vamos falar com mais detalhes sobre o consumo de ar para combustão de gás.

Para queimar uma molécula de metano, que é o principal componente do gás natural, são necessárias exatamente 2 moléculas de oxigênio. Se traduzido em volumes compreensíveis, para oxidar um metro cúbico do combustível especificado, você precisará usar 2 vezes mais oxigênio.

Mas, em condições reais, tudo é mais complicado. Como o ar é usado como um agente oxidante para realizar o processo de combustão físico-químico, ele contém apenas um quinto do oxigênio necessário para manter a combustão. E, para ser mais preciso, 20,93% - é uma porcentagem habitual para todos os tipos de cálculos técnicos. Ou seja, são necessários 9,52 vezes mais ar.

Para qualquer cálculo técnico da quantidade de gás, todos os 100% desse combustível são tomados como base. Embora sua substância principal - metano (CH4) possa estar na composição de não mais de 75%

Ele descobrirá o número especificado seguindo 2 etapas:

1. Divisão 100/21. Esta operação permite descobrir que existe 4,76 vezes mais ar em qualquer volume que o oxigênio.
2. Multiplicando 4,76 por 2, igual a 9,52 - exatamente quantas vezes mais ar será necessário para queimar qualquer quantidade de gás natural.

Mas há uma ressalva importante: a quantidade calculada de ar necessária para uma combustão eficiente de gás é uma vazão teórica. Mas, na prática, será necessário. O motivo é que o cálculo foi realizado para condições ideais, mas, na realidade, quase sempre existem vários fatores que fazem ajustes significativos.

Estes incluem:

• composição e qualidade dos reagentes (ar, gás);
• tipo de equipamento usado para fornecer energia;
• status do equipamento;
• método de fornecimento de gás, ar e vários outros pontos.

Se você precisar de precisão especial, os recursos acima poderão ser levados em consideração às vezes. Por exemplo, a composição exata do gás pode ser encontrada no representante de serviço de gás mais próximo. Porém, quando não é necessária uma precisão especial, o valor obtido de 9,52 é simplesmente multiplicado pelo chamado relação de excesso de ar. O valor normalmente está no intervalo de 1,1 a 1,4.

O oxigênio é um oxidante de gás. Ou seja, ele não se queima, mas apóia ativamente esse processo com a participação do combustível especificado. Mas como o conteúdo de oxigênio no ar não é superior a 20,93%, acredita-se que quase 5 vezes mais oxigênio seja necessário para o procedimento de combustão gasosa

Quando o cálculo deve ser o mais preciso possível, a quantidade de ar realmente usado deve ser dividida pela sua vazão teórica. Mas, na maioria dos casos, é mais fácil usar o valor médio relação de excesso de ar. O valor deve ser multiplicado por 9,52 e, como resultado, descobrirá a quantidade exata de ar consumida, necessária para garantir o procedimento de combustão do gás.

Então, se é igual a:

• 1,1 - a massa de ar precisará de 10,472 vezes mais;
• 1,4 - o ar precisará ser usado 13.328 vezes mais.

Ou seja, serão necessários até 13.328 m³ de ar para queimar cada metro cúbico de transportador de energia.

Fórmulas e exemplos de cálculo

O valor necessário em cada caso pode ser obtido usando uma fórmula especial ou indicadores médios. Vamos falar sobre esses métodos em mais detalhes.

Método # 1 - cálculo usando a fórmula

O qual afirma que o volume horário de ar (V_h) necessário para a combustão será igual a:

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

Onde:

• Para_cabanas - coeficiente de excesso de ar;
• V_t - quantidade de ar teoricamente necessária;
• V_{g / h}- consumo de gás por hora por equipamento;
• t - valores de temperatura na sala onde o equipamento a gás está localizado.

A taxa de fluxo de gás necessária para os cálculos é indicada no passaporte de qualquer dispositivo de gás.

Ou seja, se esse valor for 10 e:

• temperatura ambiente, por exemplo, 18 ° C;
• o coeficiente de excesso de ar é 1,1.

Em seguida, realizamos as operações matemáticas acima, a saber:

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

Como resultado, acontece que, neste caso específico, para queima de gás, serão necessários 122,1 m³ de ar a cada hora.

O cálculo da quantidade de ar é necessário para garantir a operação eficaz e segura de qualquer equipamento a gás, incluindo fogões, colunas e caldeiras de aquecimento, que são usados ​​na vida cotidiana

Método # 2 - cálculo usando dados médios

Se não houver um desejo de realizar esse cálculo do ar de combustão da quantidade necessária de gás, você poderá ouvir as recomendações de muitos fabricantes, especialistas.

O que diz que o processo será eficaz se pelo menos 1,6 m³ de ar for fornecido a cada hora para cada quilowatt de energia.

Se o método de cálculo usando a fórmula parecer complicado, você poderá usar os menos precisos e apenas com média de média, mas muito simples e, portanto, acessíveis. Como tudo o que você precisa fazer é multiplicar a potência do dispositivo de gás desejado por 1,6, o que permitirá obter uma quantidade aproximada de ar que precisará ser fornecida a cada hora para uma combustão completa do gás

Ou seja, o cálculo resultará em apenas uma ação.Por que retirar do passaporte o valor da potência do dispositivo de gás deve ser multiplicado pelo 1.6 especificado. Como resultado, você obtém a quantidade de ar necessária para uma combustão eficiente.

Por exemplo, se a potência da caldeira a gás for 40 kW, esse valor deve ser multiplicado por 1,6:

40 x 1,6 = 64

Ele produzirá 64 m³ de ar, que precisará ser fornecido ao dispositivo de gás a cada hora.

O valor prático do cálculo do fluxo de ar

Podem ser necessárias habilidades para realizar tais cálculos para aumentar a eficiência equipamento de gás, bem como eliminar as causas de seu mau funcionamento.

Prevenção de avarias e redução da eficiência do equipamento

Por exemplo, será necessário o conhecimento da quantidade ideal de agente oxidante quando a superfície da chaminé (interna), elementos estruturais do equipamento (trocadores de calor, queimadores, etc.) rapidamente coberto com depósitos de fuligemoutros produtos de combustão.

Se a eliminação da poluição não produzir o efeito desejado, como outras medidas (ajuste, substituição de peças, unidades de unidades). Isso indica a presença da chamada fonte de subenergia, que ocorre devido ao ar insuficiente.

O procedimento de combustão gasosa é considerado uma reação complexa. Como resultado, se não houver agente oxidante suficiente, isto é, ar, isso afetará a condição, a operacionalidade e a capacidade de manutenção de todos os equipamentos a gás. E, em alguns casos, o mau funcionamento pode ser eliminado somente após a identificação e o ajuste da quantidade de ar envolvida na reação

E também o conhecimento do fluxo de ar necessário será necessário nas seguintes situações:

• Detecção de gás detectada, que não pode ser eliminado com a ajuda de ajustes, outras manipulações. Uma vez que a causa pode ser uma queimadura mecânica. Ou seja, um processo em que é fornecido muito ar, o que também leva à combustão incompleta do gás.
• É notada a mudança frequente de cor do combustível "azul" durante a queima - por exemplo, laranja, branco, vermelho, amarelo. São casos mais complicados que os anteriores, pois a causa pode ser tanto um excesso de ar quanto uma quantidade insuficiente.
• Processo de queima de gás instável. Por exemplo, se nem todas as aberturas de trabalho do queimador, queimador de caldeira a gás etc. estiverem envolvidas, a limpeza dos elementos estruturais listados não resultou em melhorias, pois nessas situações é necessário fornecer ar uma ordem de magnitude maior.

Apesar da presença de várias razões, o cálculo é o mesmo, de acordo com o método descrito acima.

Os benefícios dos cálculos ao equipar uma sala de aquecimento

Cálculos da quantidade de ar necessária para a oxidação efetiva do gás são necessários nos casos de fornecimento de um forno, instalação, substituição de equipamentos a gás e outros similares.

Você deve sempre lembrar que os cálculos teóricos são bons apenas quando a correção é confirmada pela prática. E no caso da quantidade de ar - por representantes de empresas de gás com analisadores de gás

E os cálculos são realizados, mas a situação em cada caso indicado é complicada pelo fato de que, para obter todos os dados necessários, é necessário executar uma série de cálculos.

Quais cálculos incluem:

• consumo total de ar - o ar deve ser fornecido à sala com equipamento a gás, não apenas para o processo de combustão, mas também para sua ventilação (em SNiP II-35-76 afirma-se claramente que, nas salas utilizadas como fornos, 3 volumes de ar devem ser substituídos a cada hora);
• seções do duto de exaustão;
• seção (s) do (s) orifício (s) dos canais de entrada;
• tração natural no duto de exaustão fornecido;
• real velocidade do ar em seções de dutos futuros;
• perda de pressão em todos os tipos de resistência local;
• o tamanho da janela colocada em uma sala com equipamento a gás.

Além do arranjo adequado ventilação da sala das caldeiras, pode ser necessário executar vários procedimentos, por exemplo, executar cálculos aerodinâmicos.

Ao realizar o cálculo, lembre-se de que qualquer ação com gás representa um perigo significativo. Portanto, é melhor confiar sua implementação a especialistas.

Então todas as informações recebidas devem se tornar a base do projeto substituições, instalação de equipamentos, reconstrução, que é submetida ao serviço de gás local para aprovação. Onde, quando erros são detectados, o documento pode ser enviado de volta ao remetente.

Ou seja, um conjunto de procedimentos para calcular todos os valores necessários é bastante complicado. Portanto, no caso de instalação, substituição, transferência de equipamentos, apenas alguns irão lidar com a tarefa. A maioria dos proprietários achará mais fácil recorrer a especialistas para obter ajuda. Que não apenas executará as etapas matemáticas necessárias, mas também adaptará os cálculos aos requisitos da legislação sobre arranjo de forno, sistemas de ventilação, exaustão de fumaça e todos os outros. Que são estabelecidos no SNiP II-35-76, bem como em SNiP 2.04.08-87 e vários outros documentos especializados menos exigidos.

Se, em um caso específico, o projeto não precisar ser elaborado, os cálculos feitos pelo especialista eliminarão a ameaça à vida e à saúde do proprietário do equipamento a gás, de seus familiares e das pessoas que moram nas proximidades.

Além disso, eles permitirão evitar ações interpretadas por lei como conexão não autorizada a qualquer gasoduto. Para qual Art. 7.19 Código Administrativo da Federação Russa prevê sanções sob a forma de multa, cujo montante é de 10 a 15 mil rublos. Por exemplo, isso pode acontecer se o proprietário das instalações, após fazer os cálculos, fizer alterações no projeto do sistema de aquecimento.

Não esqueça que um cálculo ruim da quantidade de ar ou de qualquer outro pode tornar uma pessoa um ofensor. Pelo que você tem que pagar, pelo menos financeiramente. Por exemplo, se ações ou inação levarem a uma violação das regras projetadas para garantir o uso seguro de qualquer equipamento a gás, como multa, você terá que participar da quantia em dinheiro de 1 a 30 mil rublos. O que é dito no art. 9.23 Código Administrativo

Após os cálculos, não vale a pena tomar uma decisão precipitada de substituir o equipamento a gás, especialmente com potência diferente. Se isso aconteceu, vale a pena notificar os representantes do serviço de gás sobre as ações tomadas. O que ajudará a evitar multas.

E também não é necessário implementar os cálculos teóricos feitos à custa de violar as regras e normas estabelecidas no SNiP II-35-76, que regula o arranjo de instalações destinadas ao uso de equipamentos a gás. Desde que de acordo com o art. 9.23 do Código de Ofensas Administrativas, mesmo pelas menores violações, terá que pagar 1-2 mil rublos.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

O material de vídeo anexado abaixo permitirá identificar a falta de ar durante a combustão do gás sem qualquer cálculo, ou seja, visualmente.

Você pode calcular a quantidade de ar necessária para uma combustão eficiente de qualquer volume de gás em minutos. E os proprietários de imóveis equipados com equipamentos a gás devem ter isso em mente. Como em um momento crítico em que a caldeira ou qualquer outro dispositivo não funcionará corretamente, a capacidade de calcular a quantidade de ar necessária para uma combustão eficiente ajudará a identificar e corrigir o problema. O que, além disso, aumentará a segurança.

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