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

Hiệu suất của tất cả các loại thiết bị gas phụ thuộc vào chất lượng của quá trình đốt cháy.Lượng không khí đốt khí tự nhiên bị ảnh hưởng trực tiếp là gì, điều này không khó tính toán. Tại sao không quan tâm đến việc tiết kiệm nhiên liệu và tăng hiệu suất thiết bị bằng cách tự mình thực hiện những tính toán cần thiết phải không?

Nhưng làm thế nào để thực hiện điều này một cách chính xác và lấy dữ liệu ở đâu để tính toán? Để hiểu chủ đề này, chúng ta hãy xem lý thuyết về dòng không khí để đốt cháy khí trong bài viết của chúng tôi và làm quen với các công thức đơn giản nhất để tính thể tích không khí cần thiết. Chúng ta cũng sẽ nói về lợi ích thiết thực của những tính toán này.

Lý thuyết tiêu thụ không khí để đốt khí

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

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

Nhưng trong điều kiện thực tế, mọi thứ phức tạp hơn.Vì không khí được sử dụng làm tác nhân oxy hóa để thực hiện quá trình đốt cháy lý hóa, thành phần của nó chỉ bằng 1/5 oxy, cần thiết để duy trì quá trình đốt cháy. Và chính xác hơn là 20,93% - đây là tỷ lệ phần trăm thường được sử dụng cho tất cả các loại tính toán kỹ thuật. Tức là sẽ cần lượng không khí nhiều hơn 9,52 lần.

Đối với mọi tính toán kỹ thuật về lượng khí, 100% nhiên liệu này được lấy làm cơ sở. Mặc dù chất chính của nó là metan (CH4) có thể chứa không quá 75%

Bạn có thể tìm ra số được chỉ định bằng cách thực hiện 2 bước:

1. Sư đoàn 100/21. Hoạt động này cho phép phát hiện ra rằng trong bất kỳ thể tích nào có lượng không khí nhiều hơn oxy 4,76 lần.
2. Nhân 4,76 với 2 được 9,52 - chính xác là cần thêm bao nhiêu lần không khí để đốt cháy bất kỳ thể tích khí tự nhiên nào.

Nhưng có một lưu ý quan trọng: lượng không khí được tính toán cần thiết để đốt khí hiệu quả là tốc độ dòng lý thuyết. Nhưng trong thực tế nó sẽ cần thiết. Nguyên nhân là do việc tính toán được thực hiện trong điều kiện lý tưởng nhưng trên thực tế hầu như luôn có một số yếu tố dẫn đến những điều chỉnh đáng kể.

Bao gồm các:

• 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 cần độ chính xác đặc biệt thì đôi khi có thể tính đến các tính năng được liệt kê ở trên. Ví dụ, bạn có thể tìm hiểu thành phần chính xác của khí tại văn phòng dịch vụ gas gần nhất. Tuy nhiên, khi không cần độ chính xác đặc biệt, giá trị thu được là 9,52 chỉ được nhân với cái gọi là tỷ lệ không khí dư thừa. Giá trị của nó thường nằm trong khoảng 1,1 - 1,4.

Oxy là một chất oxy hóa khí. Nghĩa là, nó không tự cháy mà hỗ trợ tích cực quá trình này với sự tham gia của nhiên liệu quy định. Nhưng vì lượng oxy trong không khí không quá 20,93% nên người ta tin rằng quy trình đốt khí đòi hỏi lượng oxy cao hơn gần gấp 5 lần.

Khi tính toán phải càng chính xác càng tốt thì lượng không khí thực tế sử dụng phải được chia cho tốc độ dòng lý thuyết của nó. Nhưng trong hầu hết các trường hợp, việc sử dụng giá trị trung bình sẽ dễ dàng hơn tỷ lệ không khí dư thừa. Giá trị của nó phải được nhân với 9,52 và kết quả là bạn 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 gấp 13,328 lần.

Nghĩa là, để đốt cháy mỗi mét khối năng lượng sẽ cần tới 13,328 m³ không khí.

Công thức và ví dụ tính toán

Giá trị cần thiết trong từng trường hợp cụ thể có thể đạt được bằng cách sử dụng công thức đặc biệt hoặc chỉ số trung bình. Hãy nói về những phương pháp này chi tiết hơn.

Phương pháp số 1 - tính toán bằng công thức

Trong đó nói rằng thể tích không khí hàng giờ (V._h ), cần thiết cho quá trình đốt cháy, sẽ bằng:

V._h = 1,1 x K_izb.v xV_T xV_g/giờ x (273 + t)/273,

Ở đâu:

• ĐẾN_izb.v - hệ số không khí dư;
• V._T - lượng không khí yêu cầu theo lý thuyết;
• V._g/giờ - mức tiêu thụ khí đốt hàng giờ của thiết bị;
• t - giá trị nhiệt độ trong phòng nơi đặt thiết bị gas.

Mức tiêu thụ gas hàng giờ cần thiết để tính toán được ghi rõ trong hộ chiếu của bất kỳ thiết bị gas nào.

Nghĩa là, nếu giá trị đó là 10 và:

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

Sau đó chúng ta thực hiện các phép toán 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.

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 bằng dữ liệu trung bình

Nếu bạn không muốn thực hiện phép tính tương tự về lượng không khí để đốt cháy lượng khí cần thiết thì bạn có thể lắng nghe khuyến nghị của nhiều nhà sản xuất và chuyên gia.

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

Nếu phương pháp tính toán sử dụng công thức có vẻ phức tạp thì bạn có thể sử dụng phương pháp tính trung bình kém chính xác hơn và đơn giản hơn, nhưng nó rất đơn giản và do đó có thể truy cập được. Vì tất cả những gì bạn cần làm là nhân công suất của thiết bị gas mong muốn với 1,6, điều này sẽ cung cấp cho bạn lượng không khí gần đúng cần được cung cấp mỗi giờ để đốt cháy hoàn toàn khí

Nghĩa là, việc tính toán có thể được hoàn thành chỉ bằng một hành động. Với mục đích này, giá trị công suất của thiết bị gas lấy từ hộ chiếu phải được nhân với 1.6 được chỉ định. Kết quả sẽ là 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 phải được nhân với 1,6:

40 x 1,6 = 64

Điều này sẽ tạo ra 64 m³ không khí, sẽ cần được cung cấp cho thiết bị gas mỗi giờ.

Ý nghĩa thực tế của việc tính toán lưu lượng không khí

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

Ngăn ngừa sự cố và giảm hiệu suất thiết bị

Ví dụ, cần có kiến ​​thức về lượng chất oxy hóa tối ưu khi bề mặt của ống khói (bên trong), các bộ phận kết cấu của thiết bị (bộ trao đổi nhiệt, đầu đốt, v.v.) bị ảnh hưởng. nhanh chóng bị bao phủ bởi các lớp bồ hóng, các sản phẩm cháy khác.

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

Quá trình đốt khí được coi là một phản ứng phức tạp. Kết quả là, nếu chất oxy hóa, tức là không khí, không đủ số lượng, điều này sẽ ảnh hưởng đến tình trạng, hiệu suất và khả năng sử dụng của tất cả các thiết bị gas. Và trong một số trường hợp, các vấn đề chỉ có thể được giải quyết sau khi xác định và điều chỉnh lượng không khí tham gia vào phản ứng.

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

• Phát hiện tiêu thụ gas quá mức, không thể loại bỏ được bằng sự trợ giúp của các điều chỉnh hoặc các thao tác khác. Vì nguyên nhân có thể là do cháy cơ học. Đó là, một quá trình trong đó cung cấp quá nhiều không khí, điều này cũng dẫn đến quá trình đốt cháy khí không hoàn toàn.
• Đã nhận thấy sự thay đổi thường xuyên về màu của nhiên liệu “xanh” trong quá trình đốt cháy - ví dụ: cam, trắng, đỏ, vàng.Đây là những trường hợp phức tạp hơn những trường hợp trước, vì nguyên nhân có thể là do thừa hoặc thiếu không khí.
• Quá trình đốt khí không ổn định. Ví dụ, nếu không sử dụng tất cả các lỗ làm việc của đầu đốt, đầu đốt nồi hơi gas, v.v.. Và việc làm sạch các bộ phận cấu trúc được liệt kê không dẫn đến cải thiện, vì trong những tình huống như vậy chắc chắn sẽ cần phải cung cấp nhiều không khí hơn .

Mặc dù có nhiều lý do khác nhau, việc tính toán được thực hiện theo cách tương tự, theo phương pháp đã nêu ở trên.

Lợi ích của việc tính toán khi lắp đặt phòng lò hơi

Việc tính toán lượng không khí cần thiết để quá trình oxy hóa khí hiệu quả là cần thiết trong trường hợp bố trí lò đốt, lắp đặt, thay thế thiết bị gas và các thiết bị tương tự khác.

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

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

Những tính toán bao gồm:

• tổng lưu lượng không khí - cần cung cấp không khí vào phòng bằng thiết bị gas không chỉ cho quá trình đốt cháy mà còn để thông gió (trong SNiP II-35-76 có quy định rõ rằng trong các phòng dùng làm lò nung, mỗi giờ phải thay 3 thể tích không khí);
• các phần của ống xả;
• (các) mặt cắt của (các) lỗ mở của kênh đầu vào;
• gió lùa tự nhiên trong ống xả được cung cấp;
• thật sự vận tốc khối không khí trong các phần của ống dẫn khí trong tương lai;
• tổn thất áp suất do điện trở cục bộ khác nhau;
• kích thước của cửa sổ được đặt trong phòng có thiết bị gas.

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

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

Sau đó tất cả thông tin nhận được sẽ trở thành cơ sở của dự án sự thay thế, lắp đặt thiết bị, tái phát triển và trình cơ quan khí đốt địa phương phê duyệt. Trong đó, nếu xác định được lỗi, tài liệu có thể được gửi lại cho người khởi tạo.

Nghĩa là, bộ quy trình tính toán tất cả các giá trị cần thiết khá phức tạp. Vì vậy, trong trường hợp lắp đặt, thay thế hoặc chuyển giao thiết bị, chỉ một số ít có thể đáp ứng được nhiệm vụ. Hầu hết chủ sở hữu tài sản sẽ dễ dàng tìm đến các chuyên gia để được giúp đỡ hơn. Nó sẽ không chỉ thực hiện các phép toán cần thiết mà còn điều chỉnh các phép tính cho phù hợp với các yêu cầu pháp lý về việc bố trí lò nung, hệ thống thông gió, loại bỏ khói và tất cả những thứ khác. Được quy định trong SNiP II-35-76, cũng như trong SNiP 2.04.08-87 và một số tài liệu chuyên ngành ít phổ biến khác.

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

Ngoài ra, họ sẽ tránh các hành động được pháp luật hiểu là kết nối trái phép với bất kỳ đường ống dẫn khí đốt nào. Mà Nghệ thuật. 7.19 Bộ luật vi phạm hành chính của Liên bang Nga quy định các biện pháp trừng 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 thực hiện tính toán, thực hiện các thay đổi trong thiết kế của hệ thống sưởi ấm.

Chúng ta không được quên rằng việc tính toán không thành công lượng không khí hoặc bất kỳ thứ gì khác có thể khiến một người trở thành kẻ phạm tội. Mà bạn sẽ phải trả tiền, 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 bất kỳ thiết bị gas nào, thì bạn sẽ phải nộp phạt một số tiền từ 1-30 nghìn rúp. Những gì được nói trong nghệ thuật. 9.23 Bộ luật vi phạm hành chính

Sau khi tính toán, bạn không nên đưa ra quyết định vội vàng thay thế thiết bị gas, đặc biệt là có công suất khác. Nếu điều này xảy ra, thì cần thông báo cho đại diện của dịch vụ gas về các hành động đã thực hiện. Điều này sẽ giúp bạn tránh bị phạt.

Ngoài ra, không cần phải thực hiện các tính toán lý thuyết được thực hiện với cái giá phải trả là vi phạm các quy tắc và tiêu chuẩn được nêu trong SNiP II-35-76, quy định phạm vi bố trí mặt bằng dành cho việc sử dụng thiết bị gas. Vì theo Nghệ thuật. 9.23 của Bộ luật Hành chính, ngay cả đối với những vi phạm nhỏ nhất, bạn sẽ phải trả 1-2 nghìn rúp.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Tài liệu video đính kèm bên dưới sẽ cho phép bạn xác định tình trạng thiếu không khí trong quá trình đốt cháy khí mà không cần bất kỳ tính toán nào, tức là bằng trực quan.

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

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