Hoeveelheid lucht voor de verbranding van aardgas: formules en voorbeelden van berekeningen

Het rendement van alle soorten gasapparatuur hangt af van de kwaliteit van het verbrandingsproces.Wat wordt direct beïnvloed door de hoeveelheid lucht voor het verbranden van aardgas, wat niet moeilijk te berekenen is. Waarom zou u niet zorgen voor brandstofefficiëntie en de efficiëntie van apparatuur verhogen door zelf de nodige berekeningen uit te voeren, toch?

Maar hoe doe je dit correct en waar kun je de gegevens voor berekeningen vandaan halen? Om dit onderwerp te begrijpen, laten we in ons artikel eens kijken naar de theorie van de luchtstroom voor gasverbranding en kennis maken met de eenvoudigste formules voor het berekenen van het vereiste luchtvolume. We zullen het ook hebben over de praktische voordelen van deze berekeningen.

Theorie van luchtverbruik voor gasverbranding

De procedure voor het verkrijgen van thermische energie heeft rechtstreeks invloed op de duur van de werking en de frequentie van werken onderhoud van gasverbruikende apparatuur. Het moet duidelijk zijn dat het optimale gas-luchtmengsel de sleutel tot veiligheid is. Laten we meer in detail praten over het luchtverbruik voor gasverbranding.

Om één molecuul methaan, het hoofdbestanddeel van aardgas, te verbranden, zijn precies 2 moleculen zuurstof nodig. Vertaald naar begrijpelijke volumes, dan zul je, om een ​​kubieke meter van de gespecificeerde brandstof te oxideren, 2 keer meer zuurstof moeten gebruiken.

Maar in reële omstandigheden is alles ingewikkelder.Omdat lucht wordt gebruikt als oxidatiemiddel om het chemisch-fysische verbrandingsproces uit te voeren, waarvan de samenstelling slechts een vijfde van de zuurstof bedraagt, noodzakelijk om de verbranding in stand te houden. En om precies te zijn dan 20,93% - dit is het percentage dat doorgaans wordt gebruikt voor allerlei technische berekeningen. Dat wil zeggen dat er 9,52 keer meer lucht nodig zal zijn.

Bij elke technische berekening van de hoeveelheid gas wordt 100% van deze brandstof als uitgangspunt genomen. Hoewel de hoofdstof, methaan (CH4), niet meer dan 75% mag bevatten

U kunt het opgegeven aantal achterhalen door 2 stappen uit te voeren:

1. Divisie 100/21. Deze operatie maakt het mogelijk om erachter te komen dat er in elk volume 4,76 keer meer lucht zit dan zuurstof.
2. Vermenigvuldig 4,76 met 2, wat gelijk is aan 9,52 – hoeveel keer meer lucht er precies nodig zal zijn om welk volume aardgas dan ook te verbranden.

Maar er is één belangrijk voorbehoud: de berekende hoeveelheid lucht die nodig is voor een efficiënte gasverbranding is een theoretisch debiet. Maar in de praktijk zal het nodig zijn. De reden is dat de berekening is uitgevoerd onder ideale omstandigheden, maar in werkelijkheid zijn er vrijwel altijd een aantal factoren die aanzienlijke aanpassingen veroorzaken.

Deze omvatten:

• samenstelling en kwaliteit van reagentia (lucht, gas);
• type apparatuur dat wordt gebruikt om energie te leveren;
• staat van de apparatuur;
• methode voor het leveren van gas, lucht en een aantal andere punten.

Als speciale nauwkeurigheid nodig is, kan soms rekening worden gehouden met de hierboven genoemde kenmerken. De exacte samenstelling van het gas kunt u bijvoorbeeld opvragen bij het dichtstbijzijnde gasservicekantoor. Maar als er geen speciale nauwkeurigheid nodig is, wordt de resulterende waarde van 9,52 eenvoudigweg vermenigvuldigd met de zogenaamde overtollige luchtverhouding. De waarde hiervan ligt doorgaans in het bereik van 1,1 - 1,4.

Zuurstof is een gasoxidatiemiddel. Dat wil zeggen, het verbrandt zichzelf niet, maar ondersteunt dit proces actief met de deelname van de gespecificeerde brandstof. Maar aangezien zuurstof in de lucht niet meer dan 20,93% bedraagt, wordt aangenomen dat de gasverbrandingsprocedure er bijna vijf keer meer van nodig heeft

Wanneer de berekening zo nauwkeurig mogelijk moet zijn, moet de daadwerkelijk gebruikte hoeveelheid lucht worden gedeeld door het theoretische debiet. Maar in de meeste gevallen is het gemakkelijker om de gemiddelde waarde te gebruiken overtollige luchtverhouding. De waarde hiervan moet worden vermenigvuldigd met 9,52 en als resultaat ontdekt u de exacte hoeveelheid verbruikte lucht die nodig is om de gasverbrandingsprocedure te garanderen.

Dus als het gelijk is aan:

• 1,1 – er zal 10,472 keer meer luchtmassa nodig zijn;
• 1,4 — er zal 13.328 keer meer lucht moeten worden gebruikt.

Dat wil zeggen dat voor het verbranden van elke kubieke meter energie tot 13.328 m³ lucht nodig zal zijn.

Formules en voorbeelden van berekeningen

De vereiste waarde in elk specifiek geval kan worden verkregen met behulp van een speciale formule of gemiddelde indicatoren. Laten we deze methoden in meer detail bespreken.

Methode #1 - berekening met formule

Waarin staat dat het uurvolume aan lucht (V_H ), nodig voor verbranding, zal gelijk zijn aan:

V_H = 1,1 x K_izb.v x V_T x V_g/u x (273 + t)/273,

Waar:

• NAAR_izb.v — overtollige luchtcoëfficiënt;
• V_T - theoretisch benodigde hoeveelheid lucht;
• V_g/u — gasverbruik per uur door apparatuur;
• T — temperatuurwaarden in de ruimte waar de gasapparatuur zich bevindt.

Het voor de berekeningen benodigde gasverbruik per uur staat vermeld in het paspoort van elk gastoestel.

Dat wil zeggen, als een dergelijke waarde 10 is, en:

• kamertemperatuur, bijvoorbeeld 18 ° C;
• overtollige luchtcoëfficiënt - 1,1.

Vervolgens voeren we de bovenstaande wiskundige bewerkingen uit, namelijk:

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

Het resultaat is dat in dit specifieke geval voor de verbranding van gas 122,1 m³ lucht per uur nodig zal zijn.

Het berekenen van de hoeveelheid lucht is noodzakelijk om de efficiënte en veilige werking van alle gasapparatuur te garanderen, inclusief kachels, kolommen en verwarmingsketels, die in het dagelijks leven worden gebruikt

Methode #2 - berekening met behulp van gemiddelde gegevens

Als u geen vergelijkbare luchtberekening wilt uitvoeren voor de verbranding van de benodigde hoeveelheid gas, kunt u luisteren naar de aanbevelingen van veel fabrikanten en specialisten.

Die zeggen dat het proces effectief zal zijn als er per kilowatt vermogen minimaal 1,6 m³ lucht per uur wordt aangevoerd.

Als de berekeningsmethode met behulp van een formule ingewikkeld lijkt, kunt u een minder nauwkeurige en eenvoudigweg gemiddelde gebruiken, maar deze is zeer eenvoudig en daarom toegankelijk. Omdat u alleen maar het vermogen van het gewenste gastoestel met 1,6 hoeft te vermenigvuldigen, krijgt u ongeveer het luchtvolume dat elk uur moet worden toegevoerd voor een volledige verbranding van het gas.

Dat wil zeggen dat de berekening in slechts één handeling kan worden voltooid. Voor dit doel moet de vermogenswaarde van het gasapparaat uit het paspoort worden vermenigvuldigd met de aangegeven 1,6. Het resultaat is de hoeveelheid lucht die nodig is voor een efficiënte verbranding.

Als het vermogen van een gasboiler bijvoorbeeld 40 kW is, moet deze waarde worden vermenigvuldigd met 1,6:

40 x 1,6 = 64

Dit levert 64 m³ lucht op, die ieder uur aan het gastoestel moet worden toegevoerd.

Praktische betekenis van luchtstroomberekening

Vaardigheden bij het uitvoeren van dergelijke berekeningen kunnen nodig zijn toenemende efficiëntie gasapparatuur, en het elimineren van de oorzaken van de storing ervan.

Preventie van storingen en vermindering van de efficiëntie van apparatuur

Kennis van de optimale hoeveelheid oxidatiemiddel is bijvoorbeeld nodig wanneer de oppervlakken van schoorstenen (intern), structurele elementen van apparatuur (warmtewisselaars, branders, enz.) snel bedekt raken met roetlagen, andere verbrandingsproducten.

Als het verwijderen van verontreinigingen niet het gewenste effect geeft, zoals alle andere maatregelen (aanpassing, vervanging van onderdelen, montages). Wat duidt op de aanwezigheid van de zogenaamde onderverbranding van de energiedrager, die ontstaat door onvoldoende lucht.

De gasverbrandingsprocedure wordt als een complexe reactie beschouwd. Als gevolg hiervan, als het oxidatiemiddel, dat wil zeggen lucht, niet in voldoende hoeveelheid aanwezig is, zal dit de toestand, prestaties en bruikbaarheid van alle gasapparatuur beïnvloeden. En in sommige gevallen kunnen problemen alleen worden geëlimineerd na het identificeren en aanpassen van de hoeveelheid lucht die bij de reactie betrokken is

En ook kennis van de benodigde luchtstroom is vereist in de volgende situaties:

• Overmatig gasverbruik gedetecteerd, die niet kunnen worden geëlimineerd met behulp van aanpassingen of andere manipulaties. Omdat de oorzaak mechanische onderverbranding kan zijn. Dat wil zeggen een proces waarbij te veel lucht wordt toegevoerd, wat bovendien leidt tot onvolledige verbranding van het gas.
• Er zijn frequente veranderingen in de kleur van “blauwe” brandstof tijdens verbranding waargenomen - bijvoorbeeld oranje, wit, rood, geel.Dit zijn complexere gevallen dan de vorige, omdat de oorzaak een teveel aan of onvoldoende lucht kan zijn.
• Onstabiel gasverbrandingsproces. Als bijvoorbeeld niet alle werkopeningen van de brander, gasboilerbranders, enz. Worden gebruikt en het reinigen van de genoemde structurele elementen niet tot verbetering heeft geleid, omdat het in dergelijke situaties zeker nodig zal zijn om een ​​orde van grootte meer lucht toe te voeren .

Ondanks de aanwezigheid van verschillende redenen, wordt de berekening op dezelfde manier uitgevoerd, volgens de hierboven beschreven methodologie.

De voordelen van berekeningen bij het installeren van een stookruimte

Berekening van de hoeveelheid lucht die nodig is voor effectieve gasoxidatie is noodzakelijk in het geval van het regelen van een oven, installatie, vervanging van gasapparatuur en andere soortgelijke.

Je moet altijd onthouden dat theoretische berekeningen alleen goed zijn als hun juistheid door de praktijk wordt bevestigd. En in het geval van de hoeveelheid lucht - vertegenwoordigers van stadsgasbedrijven met gasanalysatoren

En de berekeningen worden uitgevoerd, maar de situatie in elk aangegeven geval wordt gecompliceerd door het feit dat het voor het verkrijgen van alle noodzakelijke gegevens noodzakelijk is om een ​​​​aantal berekeningen uit te voeren.

Welke berekeningen omvatten:

• totale luchtstroom - het is noodzakelijk om lucht naar de kamer te voeren met gasapparatuur, niet alleen voor het verbrandingsproces, maar ook voor de ventilatie ervan (in SNiP II-35-76 er wordt duidelijk vermeld dat in kamers die als ovens worden gebruikt, elk uur 3 volumes lucht moeten worden ververst);
• delen van het uitlaatkanaal;
• doorsnede(n) van de opening(en) van de ingangskanalen;
• natuurlijke trek in het voorziene afvoerkanaal;
• feitelijk luchtmassasnelheden in delen van toekomstige luchtkanalen;
• drukverliezen als gevolg van verschillende lokale weerstanden;
• de grootte van het raam geplaatst in de kamer met gasapparatuur.

Naast de juiste regeling ventilatie van de stookruimtekan het nodig zijn om een ​​aantal andere handelingen uit te voeren, bijvoorbeeld het uitvoeren van een aerodynamische berekening.

Houd er bij het uitvoeren van berekeningen rekening mee dat elke actie met gas een aanzienlijk gevaar met zich meebrengt. Daarom is het beter om de implementatie ervan aan specialisten toe te vertrouwen.

Daarna zou alle ontvangen informatie de basis van het project moeten worden vervangingen, installatie van apparatuur, herontwikkeling, die ter goedkeuring wordt voorgelegd aan de plaatselijke gasdienst. Waarbij, als er fouten worden geconstateerd, het document kan worden teruggestuurd naar de afzender.

Dat wil zeggen, de reeks procedures voor het berekenen van alle noodzakelijke waarden is behoorlijk complex. Daarom zullen in het geval van installatie, vervanging of overdracht van apparatuur slechts weinigen de taak aankunnen. De meeste vastgoedeigenaren zullen het gemakkelijker vinden om zich tot specialisten te wenden voor hulp. Die niet alleen de nodige wiskundige bewerkingen zal uitvoeren, maar ook de berekeningen zal aanpassen aan de wettelijke vereisten voor de opstelling van ovens, ventilatiesystemen, rookverwijdering en alle andere. Die zijn uiteengezet in SNiP II-35-76, evenals in SNiP 2.04.08-87 en een aantal andere, minder populaire gespecialiseerde documenten.

Als het in een bepaald geval niet nodig is om een ​​project op te stellen, zullen de door een specialist uitgevoerde berekeningen de bedreiging voor het leven en de gezondheid van de eigenaar van de gasapparatuur, zijn dierbaren en omwonenden elimineren.

Bovendien zullen zij acties vermijden die door de wet worden geïnterpreteerd als ongeoorloofde aansluiting op gasleidingen. Waarvoor Kunst. 7.19 Wetboek van administratieve overtredingen van de Russische Federatie voorziet in sancties in de vorm van een boete, waarvan het bedrag 10-15 duizend roebel bedraagt.Dit kan bijvoorbeeld gebeuren als de eigenaar van het pand, na het uitvoeren van de berekeningen, wijzigingen aanbrengt in het ontwerp van het verwarmingssysteem.

We mogen niet vergeten dat een mislukte berekening van de hoeveelheid lucht of iets anders iemand tot een overtreder kan maken. Waarvoor u, in ieder geval financieel, moet betalen. Als handelen of nalaten bijvoorbeeld leidt tot een overtreding van de regels die zijn ontworpen om het veilige gebruik van gasapparatuur te garanderen, dan moet u als boete afstand doen van een geldbedrag van 1-30 duizend roebel. Wat staat er in art. 9.23 Wetboek van administratieve overtredingen

Na de berekeningen moet u geen overhaaste beslissing nemen om gasapparatuur te vervangen, vooral niet met ander vermogen. Als dit gebeurt, is het de moeite waard om vertegenwoordigers van de gasdienst op de hoogte te stellen van de ondernomen acties. Zo voorkom je boetes.

En het is ook niet nodig om de theoretische berekeningen te implementeren die zijn gemaakt ten koste van het overtreden van de regels en normen die zijn vastgelegd in SNiP II-35-76, die de omvang van de inrichting van gebouwen regelt die bedoeld zijn voor het gebruik van gasapparatuur. Aangezien volgens art. 9.23 van de Administratieve Code, zelfs voor de kleinste overtredingen moet u 1-2 duizend roebel betalen.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Met het onderstaande videomateriaal kunt u het gebrek aan lucht tijdens de gasverbranding identificeren zonder enige berekening, dat wil zeggen visueel.

U kunt binnen enkele minuten de hoeveelheid lucht berekenen die nodig is voor een efficiënte verbranding van elk gasvolume. En eigenaren van onroerend goed uitgerust met gasapparatuur moeten dit onthouden.Omdat op een kritiek moment, wanneer een ketel of een ander apparaat niet correct werkt, de mogelijkheid om de hoeveelheid lucht te berekenen die nodig is voor een effectieve verbranding, zal helpen het probleem te identificeren en op te lossen. Wat ook de veiligheid zal vergroten.

Wilt u bovenstaand materiaal aanvullen met nuttige informatie en aanbevelingen? Of heeft u nog vragen over de berekening? Stel ze in het opmerkingenblok, schrijf uw opmerkingen, neem deel aan de discussie.