Lượng không khí để đốt khí tự nhiên: công thức và ví dụ tính toán

Hiệu quả của tất cả các loại thiết bị khí phụ thuộc vào chất lượng của quá trình đốt. Điều gì ảnh hưởng trực tiếp đến lượng không khí để đốt khí đốt tự nhiên, điều này không khó để tính toán. Tại sao không quan tâm đến hiệu quả nhiên liệu và tăng hiệu quả của thiết bị bằng cách tự mình thực hiện các tính toán cần thiết?

Nhưng làm thế nào để làm điều đó đúng và lấy dữ liệu ở đâu để tính toán? Để hiểu chủ đề này, chúng ta hãy xem lý thuyết tiêu thụ không khí để đốt khí trong bài viết của chúng tôi, làm quen với các công thức đơn giản nhất để tính toán lượng không khí cần thiết. Và cũng nói về lợi ích thực tế của những tính toán này.

Lý thuyết tiêu thụ không khí để đốt khí

Quy trình lấy năng lượng nhiệt ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian hoạt động, tần suất làm việc trên bảo trì thiết bị gas. Cần hiểu rằng một hỗn hợp khí-khí tối ưu là chìa khóa cho sự an toàn. Hãy để nói chuyện chi tiết hơn về mức tiêu thụ không khí cho quá trình đốt cháy khí.

Để đốt cháy một phân tử metan, thành phần chính của khí tự nhiên, cần có chính xác 2 phân tử oxy. Nếu được dịch thành các khối lượng dễ hiểu, thì để oxy hóa một mét khối nhiên liệu được chỉ định, bạn sẽ phải sử dụng oxy gấp 2 lần.

Nhưng trong điều kiện thực tế, mọi thứ phức tạp hơn. Vì không khí được sử dụng như một tác nhân oxy hóa để thực hiện quá trình đốt cháy hóa học-vật lý, nó chỉ chứa 1/5 oxy cần thiết để duy trì quá trình đốt cháy. Và, chính xác là 20,93% - đó là một tỷ lệ phần trăm được sử dụng thông thường cho tất cả các loại tính toán kỹ thuật. Đó là, cần thêm 9,52 lần không khí.

Đối với bất kỳ tính toán kỹ thuật nào về lượng khí, tất cả 100% nhiên liệu này được lấy làm cơ sở. Mặc dù chất chính của nó - metan (CH4) có thể có trong thành phần không quá 75%

Nó sẽ bật ra để tìm ra số lượng được chỉ định bằng cách làm theo 2 bước sau:

1. Sư đoàn 100/21. Hoạt động này cho phép bạn tìm ra rằng có không khí gấp 4,76 lần trong bất kỳ thể tích nào so với oxy.
2. Nhân 4,76 với 2, bằng 9,52 - chính xác cần bao nhiêu lần không khí để đốt cháy bất kỳ lượng khí tự nhiên nào.

Nhưng có một cảnh báo quan trọng: lượng không khí tính toán cần thiết để đốt khí hiệu quả là tốc độ dòng chảy lý thuyết. Nhưng trong thực tế nó sẽ cần thiết. Lý do là việc tính toán được thực hiện cho các điều kiện lý tưởng, nhưng trong thực tế, hầu như luôn có một số yếu tố tạo ra sự điều chỉnh đáng kể.

Chúng bao gồm:

• thành phần và chất lượng của thuốc thử (không khí, khí);
• loại thiết bị dùng để cung cấp năng lượng;
• tình trạng thiết bị;
• phương pháp cung cấp khí, không khí, cũng như một số điểm khác.

Nếu bạn cần độ chính xác đặc biệt, đôi khi các tính năng trên có thể được tính đến. Ví dụ, thành phần chính xác của khí có thể được tìm thấy tại đại diện dịch vụ khí gần nhất. Nhưng, khi không cần độ chính xác đặc biệt, thì giá trị thu được của 9,52 chỉ đơn giản là nhân với cái gọi là tỷ lệ không khí dư. Giá trị thường nằm trong phạm vi 1.1 - 1.4.

Oxy là chất oxy hóa của khí. Đó là, nó không tự cháy, nhưng tích cực hỗ trợ quá trình này với sự tham gia của nhiên liệu được chỉ định. Nhưng vì hàm lượng oxy trong không khí không quá 20,93%, người ta tin rằng cần nhiều oxy hơn gấp 5 lần cho quy trình đốt khí

Khi tính toán phải chính xác nhất có thể, thì lượng không khí thực sự được sử dụng nên được chia cho tốc độ dòng chảy lý thuyết của nó. Nhưng trong hầu hết các trường hợp, nó dễ sử dụng giá trị trung bình hơn tỷ lệ không khí dư. Giá trị của nó sẽ được nhân với 9,52 và kết quả là nó sẽ tìm ra chính xác lượng không khí tiêu thụ, cần thiết để đảm bảo quy trình đốt khí.

Vì vậy, nếu nó bằng:

• 1,1 - khối lượng không khí sẽ cần gấp 10,472 lần;
• 1,4 - không khí sẽ cần được sử dụng nhiều hơn 13.328 lần.

Nghĩa là, sẽ cần tới 13.328 m³ không khí để đốt cháy mỗi mét khối chất mang năng lượng.

Công thức và ví dụ tính toán

Giá trị cần thiết trong mỗi trường hợp có thể đạt được bằng cách sử dụng một công thức đặc biệt hoặc các chỉ số trung bình. Chúng tôi sẽ nói về các phương pháp này chi tiết hơn.

Phương pháp số 1 - tính toán bằng công thức

Mà nói rằng khối lượng không khí hàng giờ (V_h) cần thiết cho quá trình đốt cháy sẽ bằng:

V_h = 1,1 x K_{túp lều} x v_tx v_{g / h}x (273 + t) / 273,

Ở đâu:

• Để_{túp lều} - hệ số không khí dư;
• V_t - lượng không khí cần thiết về mặt lý thuyết;
• V_{g / h}- tiêu thụ khí hàng giờ bằng thiết bị;
• t - giá trị nhiệt độ trong phòng nơi đặt thiết bị gas.

Tốc độ dòng khí cần thiết cho các tính toán được chỉ định trong hộ chiếu của bất kỳ thiết bị khí nào.

Đó là, nếu giá trị này là 10 và:

• nhiệt độ phòng, ví dụ, 18 ° C;
• hệ số của không khí dư là 1,1.

Sau đó, chúng tôi thực hiện các hoạt động toán học ở trên, cụ thể là:

1.1 x 1.1 x 9.52 x 10 x (273 + 18) / 273 = 122.1

Kết quả là, trong trường hợp cụ thể này, để đốt khí, sẽ cần 122,1 m³ không khí mỗi giờ.

Việc tính toán lượng không khí là cần thiết để đảm bảo hoạt động hiệu quả và an toàn của bất kỳ thiết bị gas nào, bao gồm bếp, cột và nồi hơi sưởi ấm, được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày

Phương pháp # 2 - tính toán sử dụng dữ liệu trung bình

Nếu không có mong muốn thực hiện một tính toán như vậy về không khí đốt của lượng khí cần thiết, thì bạn có thể lắng nghe khuyến nghị của nhiều nhà sản xuất, chuyên gia.

Điều đó nói rằng quá trình này sẽ có hiệu quả nếu ít nhất 1,6 m³ không khí được cung cấp hàng giờ cho mỗi kilowatt năng lượng.

Nếu phương pháp tính toán sử dụng công thức có vẻ phức tạp, thì bạn có thể sử dụng phương pháp ít chính xác hơn và chỉ tính trung bình, nhưng rất đơn giản và do đó giá cả phải chăng. Vì tất cả những gì bạn cần làm là nhân công suất của thiết bị gas mong muốn lên 1.6, điều này sẽ cho phép bạn có được một lượng không khí xấp xỉ sẽ được cung cấp mỗi giờ để đốt cháy khí hoàn toàn

Đó là, tính toán sẽ bật ra chỉ trong một hành động.Tại sao lấy từ hộ chiếu, giá trị năng lượng của thiết bị gas nên được nhân với 1.6. Kết quả là, bạn có được lượng không khí cần thiết để đốt cháy hiệu quả.

Ví dụ: nếu công suất của nồi hơi gas là 40 kW, thì giá trị này sẽ được nhân với 1.6:

40 x 1.6 = 64

Nó sẽ tạo ra 64 m³ không khí, sẽ cần được cung cấp cho thiết bị gas hàng giờ.

Giá trị thực tế của tính toán lưu lượng khí

Kỹ năng thực hiện các tính toán như vậy có thể cần thiết để tăng hiệu quả thiết bị khí, cũng như loại bỏ các nguyên nhân gây ra sự cố của nó.

Ngăn ngừa sự cố và hạ thấp hiệu quả thiết bị

Ví dụ, kiến ​​thức về lượng chất oxy hóa tối ưu sẽ cần thiết khi bề mặt của ống khói (bên trong), các yếu tố cấu trúc của thiết bị (bộ trao đổi nhiệt, đầu đốt, v.v.) nhanh chóng được bao phủ với tiền gửi bồ hóngcác sản phẩm đốt khác.

Nếu việc loại bỏ ô nhiễm không mang lại hiệu quả mong muốn, giống như bất kỳ biện pháp nào khác (điều chỉnh, thay thế các bộ phận, đơn vị của các đơn vị). Điều này cho thấy sự hiện diện của cái gọi là nguồn năng lượng dưới mức, xảy ra do không đủ không khí.

Thủ tục đốt khí được coi là một phản ứng phức tạp. Kết quả là, nếu không có đủ chất oxy hóa, nghĩa là không khí, điều này sẽ ảnh hưởng đến tình trạng, khả năng hoạt động và khả năng phục vụ của tất cả các thiết bị khí. Và trong một số trường hợp, các trục trặc chỉ có thể được loại bỏ sau khi xác định và điều chỉnh lượng không khí liên quan đến phản ứng

Và cũng cần có kiến ​​thức về luồng không khí cần thiết trong các tình huống sau:

• Phát hiện tràn xăng, không thể được loại bỏ với sự trợ giúp của các điều chỉnh, các thao tác khác. Vì nguyên nhân có thể là một bộ phận cơ học. Đó là, một quá trình trong đó cung cấp quá nhiều không khí, điều này cũng dẫn đến sự đốt cháy không hoàn toàn của khí.
• Sự thay đổi màu thường xuyên của nhiên liệu "xanh" trong quá trình đốt cháy được chú ý - ví dụ: cam, trắng, đỏ, vàng. Đây là những trường hợp phức tạp hơn những trường hợp trước, vì nguyên nhân có thể là dư thừa không khí và lượng không đủ.
• Quá trình đốt khí không ổn định. Ví dụ, nếu không phải tất cả các lỗ mở của đầu đốt, đầu đốt của nồi hơi, v.v., và làm sạch các yếu tố cấu trúc được liệt kê sẽ không dẫn đến cải thiện, vì trong những tình huống như vậy, cần phải cung cấp cho không khí một cường độ lớn hơn.

Mặc dù có sự hiện diện của nhiều lý do, tính toán là như nhau, theo phương pháp được mô tả ở trên.

Lợi ích của việc tính toán khi trang bị phòng lò hơi

Tính toán lượng không khí cần thiết cho quá trình oxy hóa khí hiệu quả là cần thiết trong trường hợp trang bị lò, lắp đặt, thay thế thiết bị khí và các thiết bị tương tự khác.

Bạn nên luôn luôn nhớ rằng các tính toán lý thuyết chỉ tốt khi tính chính xác của chúng được xác nhận bằng thực tiễn. Và trong trường hợp lượng không khí - bởi đại diện của các công ty khí có máy phân tích khí

Và các tính toán được thực hiện, nhưng tình huống trong từng trường hợp được chỉ định là phức tạp bởi thực tế là để có được tất cả các dữ liệu cần thiết, cần phải thực hiện một loạt các tính toán.

Những tính toán bao gồm:

• tổng mức tiêu thụ không khí - không khí phải được cung cấp cho phòng bằng thiết bị khí không chỉ cho quá trình đốt cháy mà còn cho hệ thống thông gió của nó (trong SNiP II-35-76 Điều rõ ràng là trong các phòng được sử dụng làm lò 3 khối lượng không khí phải được thay thế hàng giờ);
• các phần của ống xả;
• phần (các) lỗ của các kênh đầu vào;
• lực kéo tự nhiên trong ống xả được cung cấp;
• thực tế vận tốc không khí trong các phần của ống dẫn trong tương lai;
• mất áp lực trên tất cả các loại kháng chiến địa phương;
• kích thước của cửa sổ đặt trong một căn phòng có thiết bị gas.

Ngoài sự sắp xếp hợp lý thông gió phòng nồi hơi, bạn có thể cần thực hiện một số quy trình, ví dụ, thực hiện tính toán khí động học.

Khi thực hiện tính toán, cần nhớ rằng bất kỳ hành động nào với khí đều thể hiện mối nguy hiểm đáng kể. Vì vậy, tốt hơn là giao phó việc thực hiện của họ cho các chuyên gia.

Sau đó, tất cả các thông tin nhận được sẽ trở thành cơ sở của dự án thay thế, lắp đặt thiết bị, tái phát triển, được đệ trình lên dịch vụ gas địa phương để phê duyệt. Trong trường hợp, khi phát hiện lỗi, tài liệu có thể được gửi lại cho người khởi tạo.

Đó là, một tập hợp các thủ tục để tính toán tất cả các giá trị cần thiết là khá phức tạp. Do đó, trong trường hợp lắp đặt, thay thế, chuyển giao thiết bị, chỉ một số ít sẽ đối phó với nhiệm vụ. Hầu hết chủ sở hữu tài sản sẽ thấy dễ dàng hơn để chuyển sang các chuyên gia để được giúp đỡ. Điều này sẽ không chỉ thực hiện các bước toán học cần thiết, mà còn điều chỉnh các tính toán theo yêu cầu của pháp luật về bố trí lò, hệ thống thông gió, hút khói và tất cả các phương pháp khác. Được nêu trong SNiP II-35-76, cũng như trong SNiP 2.04.08-87 và một số tài liệu chuyên ngành ít đòi hỏi khác.

Nếu trong một trường hợp cụ thể, dự án không cần phải được soạn thảo, thì các tính toán của chuyên gia sẽ loại bỏ mối đe dọa đối với tính mạng và sức khỏe của chủ sở hữu thiết bị gas, người thân và người sống gần đó.

Ngoài ra, họ sẽ cho phép tránh các hành động được luật pháp hiểu là kết nối trái phép với bất kỳ đường ống dẫn khí nào. Mà Nghệ thuật. 7,19 Bộ luật hành chính của Liên bang Nga quy định xử phạt dưới hình thức phạt tiền, số tiền là 10 - 15 nghìn rúp. Ví dụ, điều này có thể xảy ra nếu chủ sở hữu của cơ sở, sau khi tính toán, thực hiện thay đổi thiết kế của hệ thống sưởi ấm.

Đừng quên rằng một tính toán kém về lượng không khí hoặc bất kỳ thứ gì khác có thể khiến một người trở thành kẻ phạm tội. Những gì bạn phải trả cho, ít nhất là về mặt tài chính. Ví dụ: nếu hành động hoặc không hành động dẫn đến vi phạm các quy tắc được thiết kế để đảm bảo sử dụng an toàn cho bất kỳ thiết bị gas nào, thì bạn sẽ phải trả một khoản tiền với số tiền từ 1-30 nghìn rúp. Những gì được nói trong Nghệ thuật. 9.23 Bộ luật hành chính

Sau khi tính toán, không đáng để đưa ra quyết định vội vàng để thay thế thiết bị gas, đặc biệt là với sức mạnh khác nhau. Nếu điều này xảy ra, thì đáng để thông báo cho các đại diện dịch vụ gas về các hành động được thực hiện. Điều này sẽ giúp tránh bị phạt.

Và cũng không cần thiết phải thực hiện các tính toán lý thuyết được thực hiện với chi phí vi phạm các quy tắc và quy tắc được nêu trong SNiP II-35-76, quy định việc sắp xếp các cơ sở dành cho việc sử dụng thiết bị khí. Vì theo nghệ thuật. 9,23 của Bộ luật vi phạm hành chính, ngay cả đối với những vi phạm nhỏ nhất cũng sẽ phải trả 1-2 nghìn rúp.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Các tài liệu video được đính kèm dưới đây sẽ cho phép bạn xác định thiếu không khí trong quá trình đốt khí mà không cần bất kỳ tính toán nào, đó là trực quan.

Bạn có thể tính toán lượng không khí cần thiết để đốt cháy hiệu quả bất kỳ thể tích khí nào trong vài phút. Và chủ sở hữu bất động sản được trang bị thiết bị gas nên ghi nhớ điều này. Vì tại thời điểm quan trọng khi nồi hơi hoặc bất kỳ thiết bị nào khác không hoạt động chính xác, khả năng tính toán lượng không khí cần thiết để đốt cháy hiệu quả sẽ giúp xác định và loại bỏ sự cố. Mà, ngoài ra, sẽ tăng cường an ninh.

Bạn có muốn bổ sung các tài liệu trên với các thông tin và khuyến nghị hữu ích? Hay bạn vẫn còn thắc mắc về tính toán? Yêu cầu họ trong khối bình luận, viết bình luận của bạn, tham gia vào cuộc thảo luận.