Формулы и расчеты: сколько воздуха нужно для сжигания природного газа

Эффективность работы любого газового оборудования определяется качеством процесса горения. Количество воздуха для сжигания природного газа оказывает прямое влияние на него. Вычисление этого количества совершенно несложно. Почему бы не позаботиться об эффективности расхода топлива и повышении КПД оборудования, выполнив необходимые расчеты самостоятельно?

Как правильно это осуществить и где взять данные для расчетов? Чтобы постичь эту тему, в рамках статьи рассмотрим теорию расхода воздуха при сжигании газа, познакомьтесь с простейшими формулами для определения необходимого объема воздуха. Также поговорим о практической пользе таких вычислений.

Теория потребления воздуха при горении газа.

Способ извлечения тепла прямо сказывается на времени службы и частоте необходимых обслуживаний. обслуживанию газоиспользующего оборудованияБезопасность обеспечивает правильное соотношение газа и воздуха. Рассмотрим расход воздуха при горении газа более подробно.

Для полного сгорания одного кубометра метана, составляющего основную часть природного газа, необходимо два кубометра кислорода.

В реальности всё сложнее, потому что в качестве окислителя для горения применяется воздух, где кислород, необходимый для поддержания огня, составляет всего 20,93%. Для процесса горения потребуется в 9,52 раза больше воздуха.

В расчетах объема газа принимают во внимание 100% этого топлива, хотя основной компонент – метан (СН4) – может составлять не более 75%.

Получить указанное число возможно двумя действиями.

  1. Деление 100/21Благодаря этой операции можно установить, что объем воздуха в любых пределах на 4,76 превышает объем кислорода.
  2. Умножение 4,76 на 2, что равняется 9,52— в такое число раз потребуется потратить больше воздуха для сгорания любого объёма природного газа.

Важно помнить: рассчитанное количество воздуха, необходимое для эффективного горения газа, является теоретическим показателем. В действительности его потребуется больше.

К ним относятся:

  • Содержание и свойства реактивов (воздуха, газа).
  • вид оборудования, используемого для подвода энергоносителя;
  • состояния оборудования;
  • Способы подач газов, воздуха и некоторые другие аспекты.

При необходимости высокой точности перечисленные особенности можно учитывать. Например, точный состав газа можно узнать в местном отделении газовой службы. Когда особой точности не требуется, полученное значение 9,52 просто умножают на так называемый,… коэффициент избытка воздухаОно обычно находится между 1,1 и 1,4.

Кислород — окислитель газа. Сам он не горит, но активно способствует процессу сгорания указанного топлива. Поскольку кислорода в воздухе не более 20,93%, то для сгорания газа требуется почти в 5 раз больше его.

При необходимости максимальной точности расчёта целесообразно разделить фактическое потребление воздуха на его теоретический расход. В большинстве ситуаций удобнее применять усреднённое значение. коэффициента избытка воздухаПроизведение этого значения на 9,52 даёт точный объём потребляемого воздуха для процесса горения газа.

Так если он равен:

  • 1,1Для обработки воздушной массы потребуется в 10,472 раза больше ресурсов.
  • 1,4 — воздуха потребуется использовать в 13,328 раз больше.

Для сжигания одного кубометра энергоносителя требуется не менее 13,328 кубометров воздуха.

Формулы и примеры выполнения расчета

Для получения необходимого значения в каждом конкретном случае можно применить специальную формулу или использовать усреднённые показатели.

Способ #1 — вычисление с использованием формулы

Определяющаяся как объем воздуха за час. Vч ), необходимый для сгорания, будет равен:

Vч = 1,1 х Кизб.в х Vт х Vг/ч х (273 + t)/273,

Где:

  • Кизб.в — коэффициент избытка воздуха;
  • Vт — теоретически необходимое количество воздуха;
  • Vг/ч — часовой расход газа оборудованием;
  • t Температура воздуха в комнате с газовым оборудованием.

В паспорте каждого газового устройства сообщается потребление газа за час.

В таком случае, если значение равно десяти, а…

  • температура в помещении, к примеру, 18 °С;
  • коэффициент избытка воздуха — 1,1.

Затем осуществляем перечисленные выше математические операции.

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

Из этого следует, что для сжигания газа каждый час потребуется 122,1 кубических метра воздуха.

Для нормальной и безопасной работы всех видов газовых приборов — плит, колонок, котлов — требуется определённое количество воздуха.

Способ №2 — вычисление по средним показателям.

Если не хочется заниматься расчетом воздуха для горения необходимого объема газа, то следует обратить внимание на советы производителей и специалистов.

Процесс будет эффективен при подаче не менее 1,6 кубических метра воздуха на каждый киловатт мощности в час.

Если расчет по формуле кажется сложным, можно использовать усредненный способ. Для этого достаточно умножить мощность газового прибора на 1,6, чтобы определить приблизительный объем воздуха, необходимый в час для полного сгорания газа.

Вычислить необходимое количество воздуха можно одним действием: значение мощности газового прибора из паспорта умножить на 1,6.

Например, при мощности газового котла в 40 кВт результат нужно умножить на 1,6.

40 х 1,6 = 64

Ежечасно нужно будет подавать к газовому прибору 64 кубических метра воздуха.

Значение расчетов потребности в воздухе в практическом плане.

Эти расчеты могут понадобиться умеющим их выполнять. повышения КПДОбслуживание газовых приборов и выявление неисправностей.

Профилактика поломок и понижения КПД оборудования

Например, важно знать оптимальное количество окислителя для внутренних поверхностей дымоходов и конструктивных элементов оборудования (теплообменников, горелок и других). быстро покрываются наслоениями сажи, других продуктов сгорания.

Если удаление загрязнений не приносит желаемого результата, равно как и любые другие действия (настройка, замена деталей, узлов агрегатов). Это указывает на наличие так называемого недожига энергоносителя, вызванного недостатком воздуха.

Процесс горения газа – сложная реакция. Недостаток окислителя, то есть воздуха, влияет на состояние, работоспособность и исправность газового оборудования. В некоторых случаях устранение неполадок возможно только после определения и корректировки количества воздуха, участвующего в реакции.

Знание требуемого объема воздуха пригодится и в других случаях.

  • Выявлен перерасход газаПроблема, которую невозможно решить с помощью настроек и других действий, может иметь причину в механическом недожоге.
  • Топливо голубого цвета меняет цвет во время сгорания. — например, на цвета оранжевый, белый, красный, желтый. Это ситуации, более сложные, чем предыдущие, поскольку причинами могут быть как превышение воздушного давления, так и его недостаток.
  • Неустойчивого процесса горения газаЕсли не все рабочие отверстия конфорки, горелки газового котла и подобных конструкций задействованы, очистка их может оказаться недостаточной, поскольку потребуется подача значительно большего количества воздуха.

Независимо от разнообразия факторов расчет производят одним способом, как указано в предыдущей методике.

Польза расчетов при обустройстве котельной

Расчет объёма воздуха для качественного горения газа требуется при устройстве котельной, установке или замене газовых устройств и аналогичных работах.

Теоретические расчеты о количестве воздуха важны лишь при подтверждении данными, полученными в ходе практики. В данном случае представители горгазов могут использовать газоанализаторы для проверки.

Расчёты ведутся, однако в каждой ситуации сложность возрастает из-за необходимости проведения дополнительных расчётов для получения всех требуемых данных.

К которым относятся расчеты:

  • Для помещения с газовым оборудованием требуется подача воздуха не только для горения, но и для вентиляции. СНиП II-35-76Определено, что в топочных помещениях каждый час необходимо менять три объёма воздуха.
  • сечения вытяжного канала;
  • сечения (-ий) отверстия (-ий) входных каналов;
  • Природное стремление по каналу отвода воздуха.
  • фактической скорости воздушных масс в сечениях будущих воздуховодов;
  • Утраты давления из-за различных местных препятствий.
  • Размер окна, установленного в помещении с газовым оборудованием.

Кроме правильного обустройства вентиляции котельнойДля завершения процесса могут потребоваться дополнительные процедуры, например, расчет аэродинамических характеристик.

При расчете важно помнить, что любые операции с газом весьма опасны. Лучше поручить выполнение таких операций специалистам.

Полученная информация послужит основой для проекта. заменыДокумент о установке оборудования, перепланировке отправляется в местную газовую службу для утверждения. При обнаружении ошибок документ могут вернуть составителю.

Комплекс процедур по расчёту всех необходимых значений достаточно сложен. В связи с этим установку, замену или перенос оборудования выполнят только немногие. Большинству владельцев помещений проще обратиться к специалистам. Специалисты не только выполнят необходимые математические действия, но и адаптируют расчеты к требованиям законодательства по обустройству топочных, систем вентиляции, дымоудаления и прочих, изложенных в СНиП II-35-76, СНиП 2.04.08-87и ряда других, менее популярных специальных бумаг.

Если составить проект не требуется, то расчеты специалиста исключат угрозу для жизни и здоровья владельца газового оборудования, его близких и жителей поблизости.

Кроме того, позволит избежать действий, квалифицируемых законодательством как самовольное подключение к газопроводам. ст. 7.19КоАП РФВ случае внесения изменений в систему отопления после оплаты работ может быть назначен штраф от десяти до пятнадцати тысяч рублей.

Неправильный подсчет воздуха или каких-либо других показателей может сделать человека нарушителем закона, чреватым финансовыми последствиями. К примеру, нарушение правил безопасного использования газового оборудования может повлечь штраф от 1 до 30 тысяч рублей, как указано в статье 9.23 КоАП.

После расчетов следует избегать поспешных решений по замене газового оборудования, особенно если мощность отличается. В случае замены необходимо сообщить специалистам газовой службы об undertaken действиях для предотвращения штрафов.

Необходимо выполнять теоретические расчеты, не нарушая правил и норм из СНиП II-35-76, который регламентирует обустройство помещений для газового оборудования. За любые нарушения ст. 9.23 КоАП предусматривает штрафы в размере от 1 до 2 тыс. рублей.

Выводы и полезное видео по теме

Видео, приложенное ниже, поможет определить недостаток воздуха при горении газа без необходимости в расчётах – достаточно лишь визуального наблюдения.

Можно за считанные минуты рассчитать необходимое для эффективного горения любого объема газа количество воздуха. Владельцам недвижимости с газовым оборудованием следует помнить об этом. В критический момент, когда котел или другой прибор работают неправильно, умение вычислять количество воздуха для эффективного горения поможет выявить и устранить неполадку, повышая безопасность.

Поделитесь своими мыслями и вопросами по расчёту в комментариях.