Эффективность работы газового оборудования зависит от качества процесса горения. Количество воздуха для сжигания природного газа влияет непосредственно на него. Вычислить это количество совсем несложно. Стоит ли позаботиться об эффективности расхода топлива и повышении КПД оборудования, выполнив необходимые расчеты самостоятельно?
Как правильно выполнить расчеты и откуда взять данные для них? Чтобы разобраться в этой теме, рассмотрим теорию расхода воздуха при сжигании газа, познакомимся с простыми формулами для определения необходимого объема воздуха. Также обсудим практическую пользу таких расчетов.
Теория потребления воздуха при горении газа.
Процесс добычи тепла непосредственно сказывается на сроке службы и частоте ремонтных операций. обслуживанию газоиспользующего оборудованияБезопасность обеспечивается грамотной газовоздушной смесью. Рассмотрим подробнее расход воздуха для горения газа.
Чтобы сгорела одна молекула метана, необходимо две молекулы кислорода. Для полного сгорания одного кубометра природного газа потребуется в два раза больше кислорода.
В реальности всё сложнее. Для горения используется воздух, а в его составе кислород, необходимый для процесса горения, составляет лишь пятую часть. Для точных расчетов принято считать, что это 20,93%. Таким образом, потребуется в 9,52 раза больше воздуха.
Чтобы выяснить значение этого числа, нужно сделать два шага.
- Деление 100/21Эта операция помогает определить, что количество воздуха в любом объёме на 4,76 раза превышает количество кислорода.
- Умножение 4,76 на 2, что равняется 9,52 — на сколько раз увеличения затрат воздуха требуется при сжигании любого объёма природного газа.
Однако существуют важные нюансы: рассчитанное количество воздуха, необходимое для эффективного горения газа, является теоретическим показателем. В реальных условиях его потребуется больше. Дело в том, что расчеты выполнялись с учетом идеальных условий, а факторы, встречающиеся в практике, вносят существенные коррективы.
К ним относятся:
- Содержание и характеристики реагентов (воздуха, газа).
- вид оборудования, используемого для подвода энергоносителя;
- состояния оборудования;
- Способов доставки газа, воздуха и ряда других параметров.
При необходимости высокой точности перечисленные особенности можно учесть. Например, точный состав газа можно определить в отделении газовой службы. Однако, если особой точности не требуется, полученное значение 9,52 просто умножается на так называемый… коэффициент избытка воздухаЗначение данного параметра варьируется от 1,1 до 1,4.
При максимальной точности расчета целесообразно разделить фактическое потребление воздуха на его теоретический расход. В большинстве ситуаций предпочтительнее применять усредненное значение. коэффициента избытка воздухаДля вычисления точного количества потребляемого воздуха во время горения газа значение необходимо умножить на 9,52.
Так если он равен:
- 1,1 — для перемещения воздушных масс потребуется 10,472 раза больше энергии.
- 1,4 — воздуха потребуется использовать в 13,328 раз больше.
Сжигание одного кубического метра энергоносителя потребует до 13,328 кубометров воздуха.
Формулы и примеры выполнения расчета
Для определения нужного значения в каждом случае можно использовать специальные формулы или средние показатели.
Способ #1 — вычисление с использованием формулы
Согласно которому суммарный объем воздуха ( ) 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 Температурный режим помещения с установленным газовым оборудованием.
В паспорте каждого газового устройства обозначен часовой расход топлива, необходимый для расчетов.
Значит, при значении 10…
- температура в помещении, к примеру, 18 °С;
- коэффициент избытка воздуха — 1,1.
Затем осуществляем перечисленные ранее математические операции.
1,1 х 1,1 х 9,52 х 10 х (273 + 18) / 273 = 122,1
В итоге оказывается, что для горения газа в данном случае требуется по 122,1 кубометра воздуха за каждый час.
Способ второй — вычисление посредством средних значений.
Если не хочется считать расход воздуха на сгорание требуемого объёма газа, то можно последовать советам множества производителей и специалистов.
Процесс будет эффективным при подаче не менее 1,6 кубических метров воздуха на каждый киловатт мощности в час.
Чтобы рассчитать необходимое для эффективного горения количество воздуха, достаточно выполнить одно умножение: 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
Будет производиться 64 кубометра воздуха, подавать которые потребуется к газовому оборудованию каждый час.
Прикладная ценность определения объёма потребляемого воздуха.
Знания по подобным вычислениям могут пригодиться . повышения КПД Ремонт газового оборудования и устранение неполадок.
Профилактика поломок и понижения КПД оборудования
Например, для расчета необходимого количества окислителя важно знать особенности внутренних поверхностей дымоходов и конструктивных элементов оборудования (теплообменников, горелок и прочего). быстро покрываются наслоениями сажи, других продуктов сгорания.
Если удаление загрязнений не приводит к ожидаемому результату, как и другие действия (наладка, замена деталей и узлов агрегатов), это указывает на наличие недогорания топлива из-за недостатка воздуха.
Также нужно знать расход воздуха для выполнения следующих задач:
- Выявлен перерасход газаПроблема, которую нельзя решить настройками или другими действиями, может вызываться механическим недожогом. При этом подается слишком много воздуха, что также ведет к неполному сгоранию газа.
- Топливо голубого цвета меняет цвет во время сгорания. — к примеру, на оранжевый, белый, красный, желтый. Это более трудные случаи, чем предыдущие, потому что причиной могут быть, как переизбыток, так и нехватка воздуха.
- Неустойчивого процесса горения газаЕсли не все рабочие места конфорки задействованы, например, горелки газового котла, и чистка этих конструктивных элементов не помогла, то потребуется подавать воздух в гораздо больших объёмах.
Рассчет ведется единообразно по указанной методике, независимо от множества факторов.
Польза расчетов при обустройстве котельной
Расчет требуемого объема воздуха для полноценного горения газа проводится при проектировании котельных, монтаже, модернизации и обслуживании газовых устройств.
Расчёты осуществляются, однако в каждом конкретном случае усложнение ситуации связано с необходимостью проведения дополнительных расчетов для получения всех требуемых данных.
К которым относятся расчеты:
- Сумма потребления воздуха должна быть достаточной для помещения с газовым оборудованием: требуется воздух как для самого горения, так и для вентиляции. СНиП II-35-76 В топках воздух нужно менять каждые пол часа тремя объемами.
- сечения вытяжного канала;
- сечения (-ий) отверстия (-ий) входных каналов;
- Естественная тяга через предусмотренный вытяжной канал.
- фактической скорости воздушных масс в сечениях будущих воздуховодов;
- Потери давления из-за всех местных препятствий.
- Размеры окна, установленного в помещении с газовым оборудованием.
Кроме правильного обустройства вентиляции котельнойВозможно, потребуются дополнительные процедуры, например, расчет по аэродинамике.
Полученная информация послужит основой для проекта. заменыПроект с описанием работ по установке оборудования и перепланировке направляется в местную газовую службу для одобрения. При обнаружении неточностей проект может быть возвращён составителю.
Комплекс процедур по расчёту необходимых значений достаточно сложен. Поэтому установку, замену или перенос оборудования большинство владельцев помещений выполнят с трудом.
Лучше обратиться к специалистам, которые не только выполнят математические действия, но и адаптируют расчеты к требованиям законодательства по обустройству котельных, систем вентиляции, дымоудаления и прочих, изложенных в СНиП II-35-76. СНиП 2.04.08-87 и ряда других специализированных, но не пользующихся большим спросом, документов.
Если проектная документация в отдельном случае не требуется, то расчёты специалиста исключают угрозу жизни, здоровью владельца газового оборудования, его близких и жителей ближайшего дома.
Это также позволит избежать действий, признаваемых законом самовольным подключением к газопроводам. ст. 7.19 КоАП РФ Устанавливает штрафные санкции в размере от десяти до пятнадцати тысяч рублей. Например, это может случиться, если собственник помещения после завершения расчётов внесёт изменения в систему отопления.
После расчетов избегайте опрометчивых решений по замене газового оборудования, особенно если мощность отличается. В случае замены сообщите работникам газовой службы о совершенных действиях, чтобы избежать штрафов.
Необходимо выполнять теоретические расчеты, соблюдая правила и нормы, изложенные в СНиП II-35-76, который регулирует обустройство помещений для газового оборудования. В противном случае, даже незначительные нарушения могут повлечь штраф в размере 1-2 тысяч рублей согласно ст. 9.23 КоАП.
Выводы и полезное видео по теме
Видеоматериал поможет определять нехватку воздуха во время сжигания газа без математических вычислений, только по визуальному признаку.
Вычислить требуемый объем воздуха для полноценного сгорания любого объема газа можно за короткое время. Владельцам недвижимости с газовым оборудованием следует помнить об этом, поскольку умение рассчитывать необходимый воздух для эффективного горения в критической ситуации поможет определить и устранить неисправность котла или другого прибора. Это также повысит безопасность.
Хотите добавить информацию или советы к приведенному материалу? Есть вопросы по расчёту? Напишите их в комментариях, высказывайте своё мнение, присоединяйтесь к дискуссии.