L'efficacité de toutes sortes d'équipements à gaz dépend de la qualité du processus de combustion. Ceci est directement affecté par la quantité d'air pour la combustion du gaz naturel, ce qui n'est pas difficile à calculer. Pourquoi ne pas s'occuper de l'efficacité de la consommation de carburant et augmenter l'efficacité de l'équipement en effectuant vous-même les calculs nécessaires, n'est-ce pas ?
Mais comment le faire correctement et où obtenir les données pour les calculs? Pour comprendre ce sujet, considérons, dans le cadre de notre article, la théorie de la consommation d'air pour la combustion de gaz, nous nous familiariserons avec les formules les plus simples pour calculer le volume d'air requis. Et parlons aussi des avantages pratiques de ces calculs.
Le contenu de l'article :
- Théorie de la consommation d'air pour la combustion de gaz
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Formules de calcul et exemples
- Méthode n°1 - calcul à l'aide d'une formule
- Méthode # 2 - calcul à l'aide de données moyennes
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La valeur pratique du calcul du débit d'air
- Prévention des pannes et diminution de l'efficacité des équipements
- Les avantages des calculs lors de l'aménagement d'une chaufferie
- Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Théorie de la consommation d'air pour la combustion de gaz
La procédure d'obtention d'énergie thermique affecte directement la durée de fonctionnement, la fréquence des travaux sur maintenance des équipements utilisant du gaz. Il faut comprendre qu'un mélange air-gaz optimal est la clé de la sécurité. Parlons plus en détail de la consommation d'air pour la combustion de gaz.
Pour la combustion d'une molécule de méthane, principal constituant du gaz naturel, il faut exactement 2 molécules d'oxygène. Si traduit en volumes compréhensibles, alors pour oxyder un mètre cube du carburant spécifié, vous devrez utiliser 2 fois plus d'oxygène.
Mais en conditions réelles, tout est plus compliqué. L'air étant utilisé comme agent oxydant pour le processus de combustion physico-chimique, dans la composition duquel l'oxygène nécessaire au maintien de la combustion n'est qu'un cinquième. Et, pour être précis, 20,93 % - c'est ce pourcentage qui est généralement utilisé pour toutes sortes de calculs techniques. C'est-à-dire qu'il faudra 9,52 fois plus d'air.
Pour tout calcul technique de la quantité de gaz, l'intégralité de ce carburant est prise comme base. Bien que sa substance principale, le méthane (CH4), puisse être dans la composition de pas plus de 75%
Vous pouvez connaître le chiffre indiqué en suivant 2 étapes :
- Division 100/21. Cette opération permet de découvrir que l'air dans n'importe quel volume est 4,76 fois plus que l'oxygène.
- Multipliez 4,76 par 2, ce qui équivaut à 9,52 - exactement combien de fois plus d'air sera nécessaire pour brûler un volume de gaz naturel.
Mais il y a une mise en garde importante: la quantité d'air calculée requise pour une combustion efficace du gaz est le débit théorique. Mais en pratique, vous en aurez besoin. La raison en est que le calcul a été effectué pour des conditions idéales, mais en réalité, il y a presque toujours un certain nombre de facteurs qui font des ajustements importants.
Ceux-ci inclus:
- composition et qualité des réactifs (air, gaz) ;
- le type d'équipement utilisé pour fournir le vecteur énergétique ;
- état de l'équipement;
- méthode d'approvisionnement en gaz, en air et un certain nombre d'autres points.
Si vous avez besoin d'une précision particulière, les caractéristiques ci-dessus peuvent parfois être prises en compte. Par exemple, vous pouvez connaître la composition exacte du gaz auprès du représentant du service de gaz le plus proche. Mais, lorsqu'une précision particulière n'est pas nécessaire, la valeur résultante de 9,52 est simplement multipliée par ce que l'on appelle taux d'excès d'air. Dont la valeur est généralement comprise entre 1,1 et 1,4.
L'oxygène est un gaz oxydant. C'est-à-dire qu'il ne se brûle pas, mais soutient activement ce processus avec la participation du carburant spécifié. Mais comme il n'y a pas plus de 20,93 % d'oxygène dans l'air, on pense qu'il en faut près de 5 fois plus pour la procédure de combustion du gaz.
Lorsque le calcul doit être aussi précis que possible, alors la quantité d'air réellement utilisée doit être divisée par son débit théorique. Mais dans la plupart des cas, il est plus facile d'utiliser la valeur moyenne. rapport d'excès d'air. Dont la valeur doit être multipliée par 9,52 et, par conséquent, vous connaîtrez la quantité exacte d'air consommée nécessaire pour assurer la procédure de combustion du gaz.
Donc si c'est égal :
- 1,1 - la masse d'air aura besoin de 10,472 fois plus ;
- 1,4 - 13,328 fois plus d'air devra être utilisé.
Autrement dit, pour brûler chaque mètre cube de vecteur énergétique, il faudra jusqu'à 13 328 m³ d'air.
Formules de calcul et exemples
La valeur requise dans chaque cas spécifique peut être obtenue à l'aide d'une formule spéciale ou d'indicateurs moyennés. Parlons de ces méthodes plus en détail.
Méthode n°1 - calcul à l'aide d'une formule
Ce qui dit que le volume horaire d'air (Vh ) nécessaire à la combustion sera égal à :
Vh = 1,1 x Kdes huttes dans x VT x Vg/h x (273 + t) / 273,
Où:
- Àdes huttes dans - taux d'excès d'air ;
- VT - quantité d'air théoriquement nécessaire ;
- Vg/h - consommation horaire de gaz par équipement ;
- t - les valeurs de température dans la pièce où se trouve l'équipement à gaz.
La consommation horaire de gaz nécessaire aux calculs est indiquée dans le passeport de tout appareil à gaz.
Autrement dit, si une telle valeur est 10, et :
- température ambiante, par exemple, 18 ° C;
- taux d'excès d'air - 1.1.
Ensuite, nous effectuons les opérations mathématiques ci-dessus, à savoir:
1,1 x 1,1 x 9,52 x 10 x (273 + 18) / 273 = 122,1
En conséquence, il s'avère que dans ce cas particulier, pour brûler du gaz, il faudra 122,1 m³ d'air toutes les heures.
Le calcul de la quantité d'air est nécessaire pour assurer le fonctionnement efficace et sûr de tout équipement à gaz, y compris les poêles, les colonnes et les chaudières de chauffage qui sont utilisés dans la vie quotidienne.
Méthode # 2 - calcul à l'aide de données moyennes
Si vous ne souhaitez pas effectuer un tel calcul d'air pour la combustion de la quantité de gaz requise, vous pouvez alors tenir compte des recommandations de nombreux fabricants et spécialistes.
Ils disent que le processus sera efficace si au moins 1,6 m³ d'air est fourni toutes les heures pour chaque kilowatt de puissance.
Si la méthode de calcul utilisant une formule semble compliquée, alors vous pouvez en utiliser une moins précise et simplement moyennée, mais très simple et donc abordable. Puisqu'il suffit de multiplier la puissance de l'appareil à gaz désiré par 1,6, ce qui permettra obtenir le volume d'air approximatif qui devra être fourni toutes les heures pour une combustion complète gaz
C'est-à-dire qu'il sera possible d'effectuer le calcul en une seule action. Pour cela, la valeur de puissance de l'appareil à gaz tirée du passeport doit être multipliée par le 1,6 indiqué. Le résultat sera la quantité d'air nécessaire pour une combustion efficace.
Par exemple, si la puissance d'une chaudière à gaz est de 40 kW, alors cette valeur doit être multipliée par 1,6 :
40 x 1,6 = 64
Vous obtiendrez 64 m³ d'air, qui devra être fourni à l'appareil à gaz toutes les heures.
La valeur pratique du calcul du débit d'air
Des compétences dans l'exécution de tels calculs peuvent être nécessaires pour améliorer l'efficacité équipement à gaz, ainsi que d'éliminer les causes de son dysfonctionnement.
Prévention des pannes et diminution de l'efficacité des équipements
Par exemple, la connaissance de la quantité optimale de comburant sera nécessaire lorsque les surfaces des cheminées (internes), les éléments structurels des équipements (échangeurs de chaleur, brûleurs, etc.) se couvre rapidement de couches de suie, d'autres produits de combustion.
Si l'élimination de la contamination ne donne pas l'effet souhaité, comme toute autre mesure (réglage, remplacement de pièces, unités d'assemblage). Cela indique la présence de ce que l'on appelle un sous-refroidissement du vecteur énergétique, qui se produit en raison d'une quantité d'air insuffisante.
La procédure de combustion du gaz est considérée comme une réaction complexe. En conséquence, si l'oxydant, c'est-à-dire l'air, n'est pas en quantité suffisante, cela affectera l'état, le fonctionnement et la facilité d'entretien de tous les équipements à gaz. Et dans certains cas, les problèmes ne peuvent être éliminés qu'après avoir identifié et ajusté la quantité d'air impliquée dans la réaction
De plus, la connaissance du débit d'air requis sera requise dans les situations suivantes :
- Consommation de gaz excessive détectée, qui ne peut être éliminé à l'aide d'ajustements, d'autres manipulations. Étant donné que la cause peut être une sous-combustion mécanique. C'est-à-dire un processus dans lequel trop d'air est fourni, ce qui conduit également à une combustion incomplète du gaz.
- Un changement fréquent de la couleur du carburant "bleu" pendant la combustion a été remarqué - par exemple, orange, blanc, rouge, jaune. Ce sont des cas plus complexes que les précédents, car la cause peut être à la fois un excès d'air et sa quantité insuffisante.
- Combustion instable du gaz. Par exemple, si toutes les ouvertures de travail du brûleur, des brûleurs de chaudière à gaz, etc. ne sont pas utilisées. Et le nettoyage des éléments structurels énumérés n'a pas conduit à une amélioration, car dans de telles situations, il sera certainement nécessaire de fournir un ordre de grandeur en plus d'air.
Malgré la présence de diverses raisons, le calcul est effectué de la même manière, selon la méthodologie décrite ci-dessus.
Les avantages des calculs lors de l'aménagement d'une chaufferie
Les calculs de la quantité d'air requise pour une oxydation efficace des gaz sont nécessaires dans les cas d'équipement d'un four, d'installation, de remplacement d'équipements à gaz et similaires.
Vous devez toujours vous rappeler que les calculs théoriques ne sont bons que lorsque leur exactitude est confirmée par la pratique. Et dans le cas de la quantité d'air - par des représentants des sociétés gazières avec des analyseurs de gaz
Et les calculs sont effectués, mais la situation dans chaque cas spécifié est compliquée par le fait que pour obtenir toutes les données nécessaires, il est nécessaire d'effectuer un certain nombre de calculs.
Quels calculs comprennent :
- consommation totale d'air - il est nécessaire d'alimenter en air la pièce avec un équipement à gaz non seulement pour le processus de combustion, mais également pour sa ventilation (en SNiP II-35-76 il est clairement indiqué que dans les pièces servant de fournaises, 3 volumes d'air doivent être renouvelés toutes les heures) ;
- section du conduit d'échappement;
- section(s) de l'ouverture(s) des canaux d'admission ;
- tirage naturel dans le conduit d'évacuation fourni;
- réel vitesse de l'air dans les tronçons des futurs conduits d'aération ;
- perte de charge sur toutes sortes de résistances locales;
- la taille de la fenêtre posée dans la pièce avec un équipement à gaz.
En plus de la bonne disposition aération de la chaufferie, vous devrez peut-être effectuer un certain nombre d'autres procédures, par exemple, effectuer un calcul aérodynamique.
Lors de l'exécution du calcul, il convient de garder à l'esprit que toute opération avec du gaz présente un risque important. Il est donc préférable de confier leur mise en œuvre à des spécialistes.
Après cela, toutes les informations reçues devraient devenir la base du projet. remplaçants, installation d'équipements, réaménagement, qui est soumis à l'approbation du service local du gaz. Où, si des erreurs sont trouvées, le document peut être renvoyé à l'expéditeur.
C'est-à-dire que le complexe de procédures pour calculer toutes les valeurs nécessaires est plutôt compliqué. Par conséquent, en cas d'installation, de remplacement, de transfert d'équipement, seuls quelques-uns pourront faire face à la tâche. La plupart des propriétaires fonciers auront plus de facilité à demander l'aide d'un professionnel. Qui non seulement effectuera les actions mathématiques nécessaires, mais adaptera également les calculs aux exigences de la législation sur l'agencement des fours, les systèmes de ventilation, le désenfumage, et tous les autres. Qui sont énoncés dans le SNiP II-35-76, ainsi que dans SNiP 2.04.08-87 et un certain nombre d'autres documents spécialisés moins populaires.
Si dans un cas particulier il n'est pas nécessaire d'élaborer un projet, alors les calculs effectués par un spécialiste, éliminer la menace pour la vie et la santé du propriétaire de l'équipement à gaz, de ses proches et des personnes vivant proche.
De plus, ils permettront d'éviter des actions qui sont interprétées par la loi comme une connexion non autorisée à des gazoducs. Pour qui De l'art. 7.19Code administratif de la Fédération de Russie prévoit des sanctions sous la forme d'une amende, dont le montant est de 10 à 15 000. roubles. Par exemple, cela peut se produire si le propriétaire de la pièce, après avoir effectué les calculs, modifie la conception du système de chauffage.
Il ne faut pas oublier qu'un calcul infructueux de la quantité d'air ou de tout autre peut faire d'une personne un délinquant. Pour lequel vous devrez payer, au moins financièrement. Par exemple, si une action ou une inaction violerait les règles conçues pour garantir la sécurité l'utilisation de tout équipement à gaz, alors à titre d'amende, vous devrez vous départir d'une somme d'argent d'un montant de 1-30 mille. roubles. Ce qui est dit à l'art. 9.23 Code administratif
Après les calculs, vous ne devriez pas prendre la décision irréfléchie de remplacer les équipements à gaz, en particulier avec une puissance différente. Si cela se produit, il vaut la peine d'informer les représentants du service du gaz des mesures prises. Ce qui vous évitera des amendes.
Et aussi, il n'est pas nécessaire d'incarner les calculs théoriques effectués au prix d'une violation des règles énoncées dans SNiP II-35-76, qui réglemente l'étendue de l'aménagement des locaux destinés à l'utilisation du gaz équipement. Puisque selon l'art. 9.23 du Code administratif, même pour les plus petites infractions, vous devrez payer 1 à 2 000. roubles.
Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Le matériel vidéo joint ci-dessous vous permettra de détecter le manque d'air lors de la combustion du gaz sans aucun calcul, c'est-à-dire visuellement.
Il est possible de calculer la quantité d'air nécessaire pour une combustion efficace de n'importe quel volume de gaz en quelques minutes. Et les propriétaires de biens immobiliers équipés d'équipements à gaz doivent s'en souvenir. Puisqu'à un moment critique, lorsque la chaudière ou tout autre appareil ne fonctionnera pas correctement, la compétence le calcul de la quantité d'air nécessaire pour une combustion efficace aidera à identifier et à corriger le problème. Ce qui, de plus, augmentera la sécurité.
Souhaitez-vous compléter le matériel ci-dessus avec des informations et des recommandations utiles? Ou avez-vous encore des questions sur le calcul? Demandez-leur dans le bloc de commentaires, écrivez vos commentaires, participez à la discussion.
