L'efficienza di tutti i tipi di apparecchiature a gas dipende dalla qualità del processo di combustione. Questo è direttamente influenzato dalla quantità di aria per bruciare il gas naturale, che non è difficile da calcolare. Perché non prendersi cura dell'efficienza del consumo di carburante e aumentare l'efficienza dell'attrezzatura eseguendo da soli i calcoli necessari, giusto?
Ma come farlo correttamente e dove ottenere i dati per i calcoli? Per comprendere questo argomento, consideriamo, nell'ambito del nostro articolo, la teoria del consumo d'aria per la combustione del gas, faremo conoscenza con le formule più semplici per calcolare il volume d'aria richiesto. E parliamo anche dei vantaggi pratici di questi calcoli.
Il contenuto dell'articolo:
- Teoria del consumo d'aria per la combustione del gas
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Formule di calcolo ed esempi
- Metodo n. 1 - calcolo utilizzando una formula
- Metodo n. 2 - calcolo utilizzando dati medi
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Il valore pratico del calcolo del flusso d'aria
- Prevenzione dei guasti e diminuzione dell'efficienza delle apparecchiature
- I vantaggi dei calcoli quando si organizza un locale caldaia
- Conclusioni e video utili sull'argomento
Teoria del consumo d'aria per la combustione del gas
La procedura per ottenere energia termica influenza direttamente la durata del funzionamento, la frequenza di lavoro su manutenzione di apparecchiature che utilizzano gas. Dovrebbe essere chiaro che una miscela ottimale di gas-aria è la chiave per la sicurezza. Parliamo più in dettaglio del consumo di aria per la combustione del gas.
Per la combustione di una molecola di metano, che è il principale costituente del gas naturale, sono necessarie esattamente 2 molecole di ossigeno. Se tradotto in volumi comprensibili, per ossidare un metro cubo del carburante specificato, dovrai utilizzare 2 volte più ossigeno.
Ma in condizioni reali, tutto è più complicato. Poiché l'aria viene utilizzata come agente ossidante per il processo di combustione chimico-fisico, nella cui composizione l'ossigeno necessario per mantenere la combustione è solo un quinto. E, per essere precisi, quindi il 20,93%: è questa percentuale che viene solitamente utilizzata per tutti i tipi di calcoli tecnici. Cioè, sarà necessaria 9,52 volte più aria.
Per qualsiasi calcolo tecnico della quantità di gas, viene preso come base tutto il 100% di questo carburante. Sebbene la sua sostanza principale, il metano (CH4), possa avere una composizione non superiore al 75%
Puoi scoprire la figura indicata seguendo 2 passaggi:
- Divisione 100/21. Questa operazione consente di scoprire che l'aria in qualsiasi volume è 4,76 volte più dell'ossigeno.
- Moltiplica 4,76 per 2, che equivale a 9,52 - esattamente quante volte più aria sarà necessaria per bruciare qualsiasi volume di gas naturale.
Ma c'è un avvertimento importante: la quantità calcolata di aria necessaria per una combustione efficiente del gas è la portata teorica. Ma in pratica ne avrai bisogno. Il motivo è che il calcolo è stato effettuato per condizioni ideali, ma in realtà ci sono quasi sempre una serie di fattori che apportano aggiustamenti significativi.
Questi includono:
- composizione e qualità dei reagenti (aria, gas);
- tipo di attrezzatura utilizzata per fornire il vettore energetico;
- condizione dell'attrezzatura;
- metodo di fornitura di gas, aria e una serie di altri punti.
Se hai bisogno di una precisione speciale, a volte è possibile prendere in considerazione le funzionalità di cui sopra. Ad esempio, è possibile conoscere l'esatta composizione del gas presso il rappresentante del servizio gas più vicino. Ma, quando non è necessaria una precisione speciale, il valore risultante di 9,52 viene semplicemente moltiplicato per il cosiddetto rapporto aria in eccesso. Il cui valore di solito si trova nell'intervallo 1,1 - 1,4.
L'ossigeno è un gas ossidante. Cioè, non si brucia da solo, ma supporta attivamente questo processo con la partecipazione del carburante specificato. Ma poiché non c'è più del 20,93% di ossigeno nell'aria, si ritiene che sia necessario quasi 5 volte di più per la procedura di combustione del gas.
Quando il calcolo deve essere il più accurato possibile, la quantità di aria effettivamente utilizzata deve essere divisa per la sua portata teorica. Ma nella maggior parte dei casi è più facile usare il valore medio. rapporto aria in eccesso. Il cui valore deve essere moltiplicato per 9,52 e, di conseguenza, si scoprirà l'esatta quantità di aria consumata necessaria per garantire la procedura di combustione del gas.
Quindi se è uguale:
- 1,1 - la massa d'aria avrà bisogno di 10,472 volte di più;
- 1,4 - Sarà necessario utilizzare 13,328 volte più aria.
Cioè, per bruciare ogni metro cubo di vettore energetico saranno necessari fino a 13,328 m³ di aria.
Formule di calcolo ed esempi
Il valore richiesto in ogni caso specifico può essere ottenuto utilizzando una formula speciale o indicatori medi. Parliamo di questi metodi in modo più dettagliato.
Metodo n. 1 - calcolo utilizzando una formula
Che dice che il volume orario d'aria (Vh ) necessaria per la combustione sarà pari a:
Vh = 1,1 x Kcapanne in x VT x Vg / h x (273 + t) / 273,
In cui si:
- Acapanne in - rapporto aria in eccesso;
- VT - quantità d'aria teoricamente richiesta;
- Vg / h - consumo orario di gas per apparecchiatura;
- T - i valori di temperatura nella stanza in cui si trova l'apparecchiatura a gas.
Il consumo orario di gas richiesto per i calcoli è indicato nel passaporto di qualsiasi apparecchio a gas.
Cioè, se tale valore è 10 e:
- temperatura ambiente, ad esempio 18 ° C;
- rapporto aria in eccesso - 1.1.
Quindi eseguiamo le operazioni matematiche di cui sopra, ovvero:
1,1 x 1,1 x 9,52 x 10 x (273 + 18) / 273 = 122,1
Di conseguenza, si scopre che in questo caso particolare, per bruciare gas, saranno necessari 122,1 m³ di aria ogni ora.
Il calcolo della quantità di aria è necessario per garantire il funzionamento efficiente e sicuro di qualsiasi apparecchiatura a gas, comprese stufe, colonne e caldaie per riscaldamento utilizzate nella vita di tutti i giorni.
Metodo n. 2 - calcolo utilizzando dati medi
Se non si desidera eseguire un tale calcolo dell'aria per la combustione della quantità richiesta di gas, è possibile seguire le raccomandazioni di molti produttori e specialisti.
Dicono che il processo sarà efficace se vengono forniti almeno 1,6 m³ di aria ogni ora per ogni kilowatt di potenza.
Se il metodo di calcolo che utilizza una formula sembra complicato, puoi utilizzarne uno meno accurato e semplicemente mediato, ma molto semplice e quindi conveniente. Poiché tutto ciò che deve essere fatto è moltiplicare la potenza dell'apparecchio a gas desiderato per 1,6, il che consentirà ottenere il volume approssimativo di aria che dovrà essere fornito ogni ora per una combustione completa gas
Cioè, sarà possibile eseguire il calcolo in una sola azione. Per questo, il valore di potenza dell'apparecchio a gas prelevato dal passaporto deve essere moltiplicato per l'indicato 1.6. Il risultato sarà la quantità di aria necessaria per una combustione efficiente.
Ad esempio, se la potenza di una caldaia a gas è di 40 kW, questo valore deve essere moltiplicato per 1,6:
40 x 1,6 = 64
Otterrai 64 m³ di aria, che dovrà essere fornita all'apparecchio a gas ogni ora.
Il valore pratico del calcolo del flusso d'aria
Potrebbero essere necessarie abilità nell'esecuzione di tali calcoli per migliorare l'efficienza apparecchiature a gas, oltre ad eliminare le cause del suo malfunzionamento.
Prevenzione dei guasti e diminuzione dell'efficienza delle apparecchiature
Ad esempio, la conoscenza della quantità ottimale di ossidante sarà necessaria quando le superfici dei camini (interne), gli elementi strutturali delle apparecchiature (scambiatori di calore, bruciatori, ecc.) si ricoprono rapidamente di strati di fuliggine, altri prodotti della combustione.
Se l'eliminazione della contaminazione non dà l'effetto desiderato, come qualsiasi altra misura (regolazione, sostituzione di parti, unità di assemblaggio). Ciò indica la presenza del cosiddetto sottoraffreddamento del vettore energetico, che si verifica a causa di una quantità d'aria insufficiente.
La procedura di combustione del gas è considerata una reazione complessa. Di conseguenza, se l'ossidante, ovvero l'aria, non è in quantità sufficiente, ciò influenzerà le condizioni, l'operatività e la funzionalità di tutte le apparecchiature a gas. E in alcuni casi, i problemi possono essere eliminati solo dopo aver identificato e regolato la quantità di aria coinvolta nella reazione
E anche la conoscenza del flusso d'aria richiesto sarà richiesta nelle seguenti situazioni:
- Rilevato consumo eccessivo di gas, che non può essere eliminato con l'aiuto di regolazioni, altre manipolazioni. Poiché la causa potrebbe essere un underburning meccanico. Cioè, un processo in cui viene fornita troppa aria, che porta anche a una combustione incompleta del gas.
- Durante la combustione è stato notato un frequente cambiamento di colore del carburante "blu" - ad esempio arancione, bianco, rosso, giallo. Si tratta di casi più complessi dei precedenti, poiché la causa può essere un eccesso di aria o una quantità insufficiente di essa.
- Combustione di gas instabile. Ad esempio, se non vengono utilizzate tutte le aperture di lavoro del bruciatore, bruciatori di caldaie a gas, ecc. E la pulizia degli elementi strutturali elencati non ha portato a un miglioramento, poiché in tali situazioni sarà sicuramente necessario fornire un ordine di grandezza in più di aria.
Nonostante la presenza di vari motivi, il calcolo viene eseguito allo stesso modo, secondo la metodologia sopra delineata.
I vantaggi dei calcoli quando si organizza un locale caldaia
I calcoli della quantità di aria richiesta per un'efficace ossidazione del gas sono necessari nei casi di organizzazione di un forno, installazione, sostituzione di apparecchiature a gas e simili.
Dovresti sempre ricordare che i calcoli teorici sono buoni solo quando la loro correttezza è confermata dalla pratica. E nel caso della quantità di aria - dai rappresentanti delle compagnie del gas con analizzatori di gas
E i calcoli vengono eseguiti, ma la situazione in ciascun caso specificato è complicata dal fatto che per ottenere tutti i dati necessari è necessario eseguire una serie di calcoli.
Quali calcoli includono:
- consumo totale d'aria - è necessario fornire aria alla stanza con apparecchiature a gas non solo per il processo di combustione, ma anche per la sua ventilazione (in SNiP II-35-76 è chiaramente indicato che nei locali adibiti a forni devono essere sostituiti 3 volumi d'aria ogni ora);
- sezione del condotto di scarico;
- sezione/e della/e apertura/e dei canali di ingresso;
- tiraggio naturale nel condotto di scarico previsto;
- effettivo velocità aerea nelle sezioni dei futuri condotti dell'aria;
- perdite di pressione su tutti i tipi di resistenza locale;
- la dimensione della finestra posata nella stanza con apparecchiature a gas.
Oltre alla disposizione corretta ventilazione del locale caldaia, potrebbe essere necessario eseguire una serie di altre procedure, ad esempio un calcolo aerodinamico.
Quando si esegue il calcolo, è necessario tenere presente che qualsiasi operazione con il gas rappresenta un pericolo significativo. Pertanto, è meglio affidare la loro implementazione a specialisti.
Successivamente, tutte le informazioni ricevute dovrebbero diventare la base del progetto. sostituzioni, installazione di apparecchiature, riqualificazione, che viene sottoposta all'approvazione del servizio locale del gas. Dove, se vengono rilevati errori, il documento può essere rispedito all'originatore.
Cioè, il complesso delle procedure per calcolare tutti i valori necessari è piuttosto complicato. Pertanto, in caso di installazione, sostituzione, trasferimento di apparecchiature, solo pochi faranno fronte al compito. La maggior parte dei proprietari di immobili troverà più facile cercare un aiuto professionale. Che non solo eseguirà le necessarie azioni matematiche, ma adatterà anche i calcoli ai requisiti della legislazione sulla disposizione dei forni, dei sistemi di ventilazione, della rimozione dei fumi e di tutti gli altri. Che sono stabiliti in SNiP II-35-76, così come in SNiP 2.04.08-87 e una serie di altri documenti specializzati meno popolari.
Se in un caso particolare non è necessario elaborare un progetto, i calcoli eseguiti da uno specialista, eliminare la minaccia alla vita e alla salute del proprietario dell'attrezzatura a gas, dei suoi parenti e delle persone che vivono qui vicino.
Inoltre, consentiranno di evitare azioni interpretate dalla legge come allacciamenti non autorizzati a eventuali gasdotti. Per cui Arte. 7.19Codice Amministrativo della Federazione Russa prevede sanzioni sotto forma di ammenda, il cui importo è di 10-15 mila. rubli. Ad esempio, ciò può accadere se il proprietario della stanza, dopo aver eseguito i calcoli, apporta modifiche al design dell'impianto di riscaldamento.
Non dobbiamo dimenticare che un calcolo non riuscito della quantità d'aria o altro può rendere una persona un delinquente. Per il quale dovrai pagare, almeno finanziariamente. Ad esempio, se un'azione o un'inazione violerebbe le regole progettate per garantire la sicurezza l'uso di qualsiasi attrezzatura a gas, quindi come multa dovrai separarti con una somma di denaro pari a 1-30 mila. rubli. Quanto detto nell'art. 9.23 Codice Amministrativo
Dopo i calcoli, non dovresti prendere una decisione avventata per sostituire le apparecchiature a gas, specialmente con una potenza diversa. Se ciò è accaduto, vale la pena informare i rappresentanti del servizio del gas delle azioni intraprese. Che ti aiuterà a evitare le multe.
E inoltre non c'è bisogno di incarnare i calcoli teorici fatti a costo di violare le regole stabilite in SNiP II-35-76, che regola l'ambito di sistemazione dei locali destinati all'uso del gas attrezzatura. Poiché secondo l'art. 9.23 del Codice Amministrativo, anche per le più piccole violazioni, dovrai pagare 1-2 mila. rubli.
Conclusioni e video utili sull'argomento
Il materiale video allegato di seguito ti consentirà di rilevare la mancanza di aria durante la combustione del gas senza calcoli, cioè visivamente.
È possibile calcolare in pochi minuti la quantità di aria necessaria per una combustione efficiente di qualsiasi volume di gas. E i proprietari di immobili dotati di apparecchiature a gas dovrebbero ricordarlo. Poiché in un momento critico, quando la caldaia o qualsiasi altro dispositivo non funzionerà correttamente, l'abilità calcolare la quantità di aria necessaria per una combustione efficiente aiuterà a identificare e correggere il problema. Cosa, inoltre, aumenterà la sicurezza.
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