La eficiencia de todo tipo de equipos de gas depende de la calidad del proceso de combustión. Esto se ve directamente afectado por la cantidad de aire para quemar gas natural, que no es difícil de calcular. ¿Por qué no cuidar la eficiencia del consumo de combustible y aumentar la eficiencia del equipo realizando los cálculos necesarios usted mismo, verdad?
Pero, ¿cómo hacerlo correctamente y dónde obtener los datos para los cálculos? Para comprender este tema, consideremos, en el marco de nuestro artículo, la teoría del consumo de aire para la combustión de gas, nos familiarizaremos con las fórmulas más simples para calcular el volumen de aire requerido. Y también hablemos de los beneficios prácticos de estos cálculos.
El contenido del artículo:
- Teoría del consumo de aire para la combustión de gas.
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Fórmulas de cálculo y ejemplos
- Método # 1 - cálculo usando una fórmula
- Método # 2 - cálculo usando datos promediados
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El valor práctico de calcular el flujo de aire.
- Prevención de averías y disminución de la eficiencia de los equipos
- Los beneficios de los cálculos al organizar una sala de calderas.
- Conclusiones y video útil sobre el tema.
Teoría del consumo de aire para la combustión de gas.
El procedimiento para obtener energía térmica afecta directamente la duración de la operación, la frecuencia del trabajo en mantenimiento de equipos que utilizan 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 la combustión de 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, deberá usar 2 veces más oxígeno.
Pero en condiciones reales todo es más complicado. Dado que el aire se utiliza como agente oxidante para el proceso de combustión químico-físico, en cuya composición el oxígeno necesario para mantener la combustión es solo una quinta parte. Y, para ser precisos, el 20,93%; es este porcentaje el que se suele utilizar para todo tipo de cálculos técnicos. Es decir, se necesitarán 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 principal sustancia, el metano (CH4), puede estar en una composición de no más del 75%
Puede encontrar la figura indicada siguiendo 2 pasos:
- División 100/21. Esta operación permite saber que el aire en cualquier volumen es 4,76 veces más alto que el oxígeno.
- Multiplica 4,76 por 2, lo que equivale a 9,52. - exactamente cuántas veces más aire se necesitará para quemar cualquier volumen de gas natural.
Pero hay una advertencia importante: la cantidad calculada de aire necesaria para una combustión eficiente del gas es el caudal teórico. Pero en la práctica lo necesitará. La razón es que el cálculo se realizó para condiciones ideales, pero en realidad casi siempre hay una serie de factores que hacen ajustes importantes.
Éstas incluyen:
- composición y calidad de los reactivos (aire, gas);
- tipo de equipo utilizado para suministrar el portador de energía;
- estado del equipo;
- método de suministro de gas, aire y varios otros puntos.
Si necesita una precisión especial, a veces se pueden tener en cuenta las características anteriores. Por ejemplo, puede averiguar la composición exacta del gas en el representante de servicio de gas más cercano. Pero, cuando no se necesita una precisión especial, entonces el valor resultante de 9.52 simplemente se multiplica por el llamado relación de exceso de aire. El valor del cual generalmente se encuentra en el rango de 1.1 - 1.4.
El oxígeno es un oxidante de gas. Es decir, no se quema a sí mismo, sino que apoya activamente este proceso con la participación del combustible especificado. Pero como no hay más del 20,93% de oxígeno en el aire, se cree que se requiere casi 5 veces más para el procedimiento de combustión del 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 utilizar el valor medio. relación de exceso de aire. El valor del cual debe multiplicarse por 9.52 y, como resultado, encontrará la cantidad exacta de aire consumido requerida para garantizar el procedimiento de combustión del gas.
Entonces, si es igual:
- 1,1 - la masa de aire necesitará 10.472 veces más;
- 1,4 - Se necesitará utilizar 13.328 veces más aire.
Es decir, para quemar cada metro cúbico de portador de energía se necesitarán hasta 13.328 m³ de aire.
Fórmulas de cálculo y ejemplos
El valor requerido en cada caso específico se puede obtener mediante una fórmula especial o indicadores promediados. Hablemos de estos métodos con más detalle.
Método # 1 - cálculo usando una fórmula
Lo que dice que el volumen de aire por hora (Vh ) necesarios para la combustión será igual a:
Vh = 1,1 x Kchozas en x VT x Vg / h x (273 + t) / 273,
Dónde:
- PARAchozas en - relación de exceso de aire;
- VT - cantidad de aire teóricamente requerida;
- Vg / h - consumo de gas por hora por equipo;
- t - los valores de temperatura en la habitación donde se encuentra el equipo de gas.
El consumo de gas por hora requerido para los cálculos se indica en el pasaporte de cualquier aparato de gas.
Es decir, si dicho valor es 10 y:
- temperatura ambiente, por ejemplo, 18 ° C;
- Relación de exceso de aire - 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, se necesitarán 122,1 m³ de aire cada hora para quemar gas.
El cálculo de la cantidad de aire es necesario para garantizar el funcionamiento eficiente y seguro de cualquier equipo de gas, incluidas estufas, columnas y calderas de calefacción que se utilizan en la vida cotidiana.
Método # 2 - cálculo usando datos promediados
Si no desea realizar dicho cálculo de aire para la combustión de la cantidad requerida de gas, puede seguir las recomendaciones de muchos fabricantes y especialistas.
Dicen que el proceso será eficaz si se suministran al menos 1,6 m³ de aire cada hora por cada kilovatio de potencia.
Si el método de cálculo usando una fórmula parece complicado, entonces puede usar uno menos preciso y simplemente promediado, pero muy simple y, por lo tanto, asequible. Dado que todo lo que hay que hacer es multiplicar la potencia del aparato de gas deseado por 1,6, lo que permitirá obtener el volumen aproximado de aire que se deberá suministrar cada hora para una combustión completa gas
Es decir, será posible realizar el cálculo en una sola acción. Para esto, el valor de potencia del aparato de gas tomado del pasaporte debe multiplicarse por el 1.6 indicado. El resultado es la cantidad de aire necesaria para una combustión eficiente.
Por ejemplo, si la potencia de una caldera de gas es de 40 kW, este valor debe multiplicarse por 1,6:
40 x 1,6 = 64
Obtendrá 64 m³ de aire, que deberá suministrar al aparato de gas cada hora.
El valor práctico de calcular el flujo de aire.
Es posible que se necesiten habilidades para realizar tales cálculos para mejorando la eficiencia equipos de gas, así como la eliminación de las causas de su mal funcionamiento.
Prevención de averías y disminución de la eficiencia de los equipos
Por ejemplo, será necesario conocer la cantidad óptima de oxidante cuando las superficies de las chimeneas (internas), los elementos estructurales del equipo (intercambiadores de calor, quemadores, etc.) cubrirse rápidamente con capas de hollín, otros productos de combustión.
Si la eliminación de la contaminación no da el efecto deseado, como cualquier otra medida (ajuste, reposición de piezas, unidades de montaje). Esto indica la presencia del llamado subenfriamiento del portador de energía, que se produce debido a una cantidad insuficiente de aire.
El procedimiento de combustión de gas se considera una reacción compleja. Como resultado, si el oxidante, es decir, el aire, no está en cantidad suficiente, esto afectará la condición, operabilidad y capacidad de servicio de todos los equipos de gas. Y en algunos casos, los problemas se pueden eliminar solo después de identificar y ajustar la cantidad de aire involucrada en la reacción.
Y también se requerirá conocimiento del flujo de aire requerido en las siguientes situaciones:
- Se detectó un consumo excesivo de gas, que no se puede eliminar con la ayuda de ajustes, otras manipulaciones. Dado que la causa puede ser una subcombustión mecánica. Es decir, un proceso en el que se suministra demasiado aire, lo que también conduce a una combustión incompleta del gas.
- Se ha notado un cambio frecuente en el color del combustible "azul" durante la combustión. - por ejemplo, naranja, blanco, rojo, amarillo. Se trata de casos más complejos que los anteriores, ya que la causa puede ser tanto el exceso de aire como su cantidad insuficiente.
- Combustión de gas inestable. Por ejemplo, si no se utilizan todas las aberturas de trabajo del quemador, quemadores de caldera de gas, etc. Y la limpieza de los elementos estructurales enumerados no condujo a una mejora, ya que en tales situaciones definitivamente será necesario suministrar un orden de magnitud más de aire.
A pesar de la presencia de varias razones, el cálculo se realiza de la misma manera, de acuerdo con la metodología descrita anteriormente.
Los beneficios de los cálculos al organizar una sala de calderas.
Los cálculos de la cantidad de aire requerida para la oxidación efectiva del gas son necesarios en los casos de organización de un horno, instalación, reemplazo de equipo de gas y 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 especificado 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: es necesario suministrar aire a la habitación con equipo de gas no solo para el proceso de combustión, sino también para su ventilación (en SNiP II-35-76 se indica claramente que en las salas utilizadas como hornos, se deben reemplazar 3 volúmenes de aire cada hora);
- sección del conducto de escape;
- sección (es) de la (s) abertura (s) de los canales de entrada;
- tiro natural en el conducto de escape provisto;
- real velocidad del aire en las secciones de futuros conductos de aire;
- pérdidas de presión en todo tipo de resistencias locales;
- el tamaño de la ventana colocada en la habitación con equipo de gas.
Además de la disposición correcta ventilación de la sala de calderas, es posible que deba realizar otros procedimientos, por ejemplo, realizar un cálculo aerodinámico.
Al realizar el cálculo, debe tenerse en cuenta que cualquier operación con gas es un peligro significativo. Por lo tanto, es mejor confiar su implementación a especialistas.
Después de eso, toda la información recibida debería convertirse en la base del proyecto. reemplazos, instalación de equipo, remodelación, que se presenta al servicio de gas local para su aprobación. Donde, si se encuentran errores, el documento se puede enviar de vuelta al autor.
Es decir, el complejo de procedimientos para calcular todos los valores necesarios es bastante complicado. Por lo tanto, en el caso de instalar, reemplazar o transferir equipos, solo unos pocos harán frente a la tarea. A la mayoría de los propietarios les resultará más fácil buscar ayuda profesional. El cual no solo realizará las acciones matemáticas necesarias, sino que ademas adecuará los cálculos a los requerimientos de la legislación sobre disposición de hornos, sistemas de ventilación, evacuación de humos, y todo lo demás. Que se establecen en SNiP II-35-76, así como en SNiP 2.04.08-87 y varios otros documentos de perfil menos populares.
Si en un caso particular no es necesario elaborar un proyecto, entonces los cálculos realizados por un especialista, eliminar la amenaza a la vida y la salud del propietario del equipo de gas, sus familiares y las personas que viven cercano.
Además, permitirán evitar acciones que se interpreten por ley como conexión no autorizada a cualquier gasoducto. Para cual Arte. 7.19Código administrativo de la Federación de Rusia prevé sanciones en forma de multa, cuyo monto es de 10 a 15 mil. rublos. Por ejemplo, esto puede suceder si el propietario de la habitación, después de realizar los cálculos, realiza cambios en el diseño del sistema de calefacción.
No debemos olvidar que un cálculo fallido de la cantidad de aire o cualquier otro puede convertir a una persona en delincuente. Por lo que tendrás que pagar, al menos económicamente. Por ejemplo, si una acción o inacción viola las reglas diseñadas para garantizar la seguridad el uso de cualquier equipo de gas, entonces, como multa, tendrá que desprenderse de una cantidad de dinero por la cantidad de 1-30 Cerdocyon rublos. Lo que se dice en el art. 9.23 Código administrativo
Después de los cálculos, no debe tomar una decisión apresurada para reemplazar el equipo de gas, especialmente con diferente potencia. Si esto sucedió, vale la pena notificar a los representantes del servicio de gas sobre las acciones tomadas. Lo que te ayudará a evitar multas.
Y tampoco es necesario incorporar los cálculos teóricos realizados a costa de violar las reglas establecidas en SNiP. II-35-76, que regula el alcance de la disposición de los locales destinados al uso de gas equipo. Dado que según el art. 9.23 del Código Administrativo, incluso para las violaciones 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 detectar la falta de aire durante la combustión del gas sin ningún cálculo, es decir, visualmente.
Es posible calcular la cantidad de aire necesaria para una combustión eficiente de cualquier volumen de gas en cuestión de minutos. Y los propietarios de bienes raíces equipados con equipos de gas deben recordar esto. Ya que en un momento crítico, cuando la caldera o cualquier otro dispositivo no funcionará correctamente, la habilidad calcular la cantidad de aire necesaria para una combustión eficiente ayudará a identificar y corregir el problema. Lo que, además, aumentará la seguridad.
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