كمية الهواء المستخدمة في احتراق الغاز الطبيعي: الصيغ وأمثلة الحسابات

تعتمد كفاءة جميع أنواع معدات الغاز على جودة عملية الاحتراق.ما يتأثر بشكل مباشر بكمية الهواء المخصصة لحرق الغاز الطبيعي، وهو أمر ليس من الصعب حسابه. لماذا لا تهتم بكفاءة استهلاك الوقود وزيادة كفاءة المعدات من خلال إجراء الحسابات اللازمة بنفسك، أليس كذلك؟

ولكن كيف نفعل ذلك بشكل صحيح وأين يمكن الحصول على البيانات لإجراء العمليات الحسابية؟ لفهم هذا الموضوع، دعونا نلقي نظرة على نظرية تدفق الهواء لاحتراق الغاز في مقالتنا والتعرف على أبسط الصيغ لحساب حجم الهواء المطلوب. سنتحدث أيضًا عن الفوائد العملية لهذه الحسابات.

نظرية استهلاك الهواء لاحتراق الغاز

يؤثر إجراء الحصول على الطاقة الحرارية بشكل مباشر على مدة التشغيل وتكرار العمل صيانة المعدات التي تستخدم الغاز. ينبغي أن يكون مفهوما أن الخليط الأمثل للغاز والهواء هو مفتاح السلامة. دعونا نتحدث بمزيد من التفاصيل حول استهلاك الهواء لاحتراق الغاز.

لحرق جزيء واحد من الميثان، وهو المكون الرئيسي للغاز الطبيعي، يتطلب الأمر جزيئين من الأكسجين بالضبط. إذا ترجمت إلى أحجام مفهومة، فمن أجل أكسدة متر مكعب من الوقود المحدد، سيتعين عليك استخدام الأكسجين مرتين.

ولكن في الظروف الحقيقية، كل شيء أكثر تعقيدا.نظرًا لأن الهواء يستخدم كعامل مؤكسد لإجراء عملية الاحتراق الكيميائي والفيزيائي، والتي لا يشكل تركيبها سوى خمس الأكسجين الضروري للحفاظ على الاحتراق. وعلى وجه الدقة، فإن 20.93% هي النسبة التي تُستخدم عادةً لجميع أنواع الحسابات الفنية. وهذا يعني أن هناك حاجة إلى هواء أكثر بمقدار 9.52 مرة.

لأي حساب فني لكمية الغاز، يتم أخذ 100٪ من هذا الوقود كأساس. بالرغم من أن مادته الأساسية هي الميثان (CH4) قد لا تحتوي على أكثر من 75%.

يمكنك معرفة الرقم المحدد بإجراء خطوتين:

1. شعبة 100/21. تتيح هذه العملية معرفة أن عدد الهواء في أي حجم يزيد بمقدار 4.76 مرة عن الأكسجين.
2. ضرب 4.76 في 2 يساوي 9.52 — بالضبط كم مرة ستحتاج إلى المزيد من الهواء لحرق أي حجم من الغاز الطبيعي.

ولكن هناك تحذير واحد مهم: إن الكمية المحسوبة من الهواء المطلوبة لاحتراق الغاز بكفاءة هي معدل تدفق نظري. ولكن في الممارسة العملية ستكون هناك حاجة إليها. والسبب هو أن الحساب تم إجراؤه في ظروف مثالية، ولكن في الواقع يوجد دائمًا عدد من العوامل التي تؤدي إلى تعديلات كبيرة.

وتشمل هذه:

• تكوين ونوعية الكواشف (الهواء والغاز)؛
• نوع المعدات المستخدمة لتوفير الطاقة؛
• حالة المعدات
• طريقة إمداد الغاز والهواء بالإضافة إلى عدد من النقاط الأخرى.

إذا كانت هناك حاجة إلى دقة خاصة، فيمكن أحيانًا أخذ الميزات المذكورة أعلاه في الاعتبار. على سبيل المثال، يمكنك معرفة التركيب الدقيق للغاز في أقرب مكتب خدمة غاز. ولكن، عندما لا تكون هناك حاجة إلى دقة خاصة، يتم ببساطة ضرب القيمة الناتجة البالغة 9.52 بما يسمى نسبة الهواء الزائدة. والتي تقع قيمتها عادة في حدود 1.1 - 1.4.

الأكسجين هو عامل مؤكسد للغاز. أي أنها لا تحرق نفسها، ولكنها تدعم هذه العملية بنشاط بمشاركة الوقود المحدد. ولكن بما أن نسبة الأكسجين في الهواء لا تزيد عن 20.93%، فمن المعتقد أن عملية احتراق الغاز تتطلب ما يقرب من 5 أضعاف منه.

عندما يجب أن يكون الحساب دقيقًا قدر الإمكان، فيجب تقسيم كمية الهواء المستخدمة فعليًا على معدل التدفق النظري. ولكن في معظم الحالات يكون من الأسهل استخدام القيمة المتوسطة نسبة الهواء الزائدة. يجب ضرب قيمتها بـ 9.52 ونتيجة لذلك ستكتشف الكمية الدقيقة للهواء المستهلك اللازم لضمان إجراء احتراق الغاز.

فإذا كان يساوي:

• 1,1 - ستكون هناك حاجة إلى كتلة هوائية أكبر بـ 10.472 مرة؛
• 1,4 - سيتعين استخدام الهواء 13.328 مرة أكثر.

وهذا يعني أنه لحرق كل متر مكعب من الطاقة، ستكون هناك حاجة إلى ما يصل إلى 13.328 مترًا مكعبًا من الهواء.

الصيغ والأمثلة على العمليات الحسابية

ويمكن الحصول على القيمة المطلوبة في كل حالة محددة باستخدام صيغة خاصة أو مؤشرات متوسطة. دعونا نتحدث عن هذه الأساليب بمزيد من التفصيل.

الطريقة رقم 1 - الحساب باستخدام الصيغة

والذي ينص على أن حجم الهواء في الساعة (الخامس_ح ) المطلوبة للاحتراق ستكون مساوية لـ:

الخامس_ح = 1.1 × ك_izb.v × الخامس_ت × الخامس_{ز / ساعة} س (273 + ر)/273،

أين:

• ل_izb.v — معامل الهواء الزائد.
• الخامس_ت - كمية الهواء المطلوبة نظريا؛
• الخامس_{ز / ساعة} — استهلاك الغاز بالساعة بواسطة المعدات؛
• ر — قيم درجة الحرارة في الغرفة التي توجد بها معدات الغاز.

يشار إلى استهلاك الغاز بالساعة المطلوب للحسابات في جواز سفر أي جهاز غاز.

أي إذا كانت هذه القيمة 10، و:

• درجة حرارة الغرفة، على سبيل المثال، 18 درجة مئوية؛
• معامل الهواء الزائد - 1.1.

ثم نقوم بتنفيذ العمليات الحسابية المذكورة أعلاه وهي:

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

ونتيجة لذلك، اتضح أنه في هذه الحالة بالذات، لحرق الغاز، ستكون هناك حاجة إلى 122.1 متر مكعب من الهواء كل ساعة.

يعد حساب كمية الهواء ضروريًا لضمان التشغيل الفعال والآمن لأي معدات غاز، بما في ذلك المواقد والأعمدة وغلايات التدفئة المستخدمة في الحياة اليومية

الطريقة رقم 2 - الحساب باستخدام البيانات المتوسطة

إذا كنت لا ترغب في إجراء حساب مماثل للهواء لاحتراق الكمية المطلوبة من الغاز، فيمكنك الاستماع إلى توصيات العديد من الشركات المصنعة والمتخصصين.

والتي تقول أن العملية ستكون فعالة إذا تم توفير 1.6 متر مكعب على الأقل من الهواء كل ساعة لكل كيلووات من الطاقة.

إذا كانت طريقة الحساب باستخدام الصيغة تبدو معقدة، فيمكنك استخدام طريقة أقل دقة وببساطة متوسطة، ولكنها بسيطة جدًا وبالتالي يمكن الوصول إليها. نظرًا لأن كل ما عليك فعله هو مضاعفة قوة جهاز الغاز المطلوب بمقدار 1.6، مما سيعطيك الحجم التقريبي للهواء الذي يجب توفيره كل ساعة للاحتراق الكامل للغاز

أي أنه يمكن إكمال الحساب بإجراء واحد فقط. ولهذا الغرض، يجب ضرب قيمة طاقة جهاز الغاز المأخوذ من جواز السفر بالرقم 1.6 المشار إليه. ستكون النتيجة كمية الهواء المطلوبة للاحتراق الفعال.

على سبيل المثال، إذا كانت قوة غلاية الغاز 40 كيلوواط، فيجب ضرب هذه القيمة بـ 1.6:

40 × 1.6 = 64

سينتج عن ذلك 64 مترًا مكعبًا من الهواء، والذي يجب توفيره لجهاز الغاز كل ساعة.

المعنى العملي لحساب تدفق الهواء

قد تكون هناك حاجة إلى مهارات في إجراء مثل هذه الحسابات زيادة الكفاءة معدات الغاز، وكذلك القضاء على أسباب عطلها.

منع الأعطال وتقليل كفاءة المعدات

على سبيل المثال، ستكون هناك حاجة إلى معرفة الكمية المثلى من المادة المؤكسدة عندما تكون أسطح المداخن (الداخلية)، والعناصر الهيكلية للمعدات (المبادلات الحرارية، والشعلات، وما إلى ذلك) مطلوبة. وسرعان ما تصبح مغطاة بطبقات من السخام، منتجات الاحتراق الأخرى.

إذا كانت إزالة الملوثات لا تعطي التأثير المطلوب، مثل أي تدابير أخرى (التعديل، استبدال الأجزاء، التجميعات). مما يدل على وجود ما يسمى بالاحتراق الناقص لحامل الطاقة والذي يحدث بسبب عدم كفاية الهواء.

تعتبر عملية احتراق الغاز تفاعلًا معقدًا. ونتيجة لذلك، إذا لم يكن المؤكسد، أي الهواء، بكمية كافية، فسيؤثر ذلك على حالة جميع معدات الغاز وأدائها وقابليتها للخدمة. وفي بعض الحالات، لا يمكن القضاء على المشاكل إلا بعد تحديد وضبط كمية الهواء المشاركة في التفاعل

وأيضًا ستكون معرفة تدفق الهواء المطلوب مطلوبة في المواقف التالية:

• تم اكتشاف استهلاك زائد للغازوالتي لا يمكن القضاء عليها بمساعدة التعديلات أو التلاعبات الأخرى. لأن السبب قد يكون حرقًا ميكانيكيًا. أي أنها عملية يتم فيها توفير كمية كبيرة من الهواء، مما يؤدي أيضًا إلى احتراق الغاز بشكل غير كامل.
• وقد لوحظت تغيرات متكررة في لون الوقود "الأزرق" أثناء الاحتراق - على سبيل المثال، البرتقالي والأبيض والأحمر والأصفر.وهذه الحالات أكثر تعقيدًا من الحالات السابقة، حيث قد يكون السبب إما الهواء الزائد أو غير الكافي.
• عملية احتراق الغاز غير مستقرة. على سبيل المثال، إذا لم يتم استخدام جميع فتحات العمل للموقد، ومواقد غلايات الغاز، وما إلى ذلك، ولم يؤدي تنظيف العناصر الهيكلية المدرجة إلى التحسين، لأنه في مثل هذه المواقف سيكون من الضروري بالتأكيد توفير كمية أكبر من الهواء .

وعلى الرغم من وجود أسباب مختلفة، يتم إجراء الحساب بنفس الطريقة، وفقا للمنهجية الموضحة أعلاه.

فوائد الحسابات عند تركيب غرفة المرجل

يعد حساب كمية الهواء المطلوبة لأكسدة الغاز الفعالة أمرًا ضروريًا في حالات ترتيب الفرن وتركيبه واستبدال معدات الغاز وغيرها من الحالات المماثلة.

يجب أن تتذكر دائمًا أن الحسابات النظرية تكون جيدة فقط عندما يتم التأكد من صحتها من خلال الممارسة. وفي حالة كمية الهواء - ممثلو شركات الغاز في المدينة مع أجهزة تحليل الغاز

ويتم إجراء الحسابات، ولكن الوضع في كل حالة محددة معقد بسبب حقيقة أنه من أجل الحصول على جميع البيانات اللازمة، من الضروري إجراء عدد من الحسابات.

الحسابات التي تشمل:

• إجمالي تدفق الهواء - من الضروري تزويد الغرفة بمعدات الغاز بالهواء ليس فقط لعملية الاحتراق، ولكن أيضًا لتهويتها (في سنيب II-35-76 وينص بوضوح على أنه في الغرف المستخدمة كأفران، يجب تغيير 3 أحجام من الهواء كل ساعة)؛
• أقسام قناة العادم.
• المقطع (المقاطع) العرضية لفتحة (فتحات) قنوات الإدخال؛
• مشروع طبيعي في قناة العادم المقدمة؛
• فِعلي سرعات الكتلة الهوائية في أقسام مجاري الهواء المستقبلية.
• خسائر الضغط بسبب المقاومة المحلية المختلفة.
• حجم النافذة الموضوعة في الغرفة بمعدات الغاز.

بالإضافة إلى الترتيب الصحيح تهوية غرفة الغلاية، قد يكون من الضروري تنفيذ عدد من الإجراءات الأخرى، على سبيل المثال، إجراء حساب الديناميكية الهوائية.

عند إجراء العمليات الحسابية، يجب أن تتذكر أن أي إجراءات مع الغاز تشكل خطرا كبيرا. ولذلك فمن الأفضل أن يعهد بتنفيذها إلى المتخصصين.

وبعد ذلك يجب أن تصبح جميع المعلومات الواردة أساس المشروع البدائلوتركيب المعدات وإعادة التطوير والتي يتم تقديمها إلى خدمة الغاز المحلية للموافقة عليها. حيث، إذا تم تحديد الأخطاء، يمكن إعادة الوثيقة إلى المنشئ.

أي أن مجموعة الإجراءات لحساب جميع القيم الضرورية معقدة للغاية. لذلك، في حالة التثبيت أو الاستبدال أو نقل المعدات، لن يتمكن سوى عدد قليل من التعامل مع المهمة. سيجد معظم مالكي العقارات أنه من الأسهل اللجوء إلى المتخصصين للحصول على المساعدة. والتي لن تؤدي العمليات الحسابية اللازمة فحسب، بل ستقوم أيضًا بتكييف الحسابات مع المتطلبات القانونية لترتيب الأفران وأنظمة التهوية وإزالة الدخان وجميع الآخرين. والتي تم تحديدها في SNiP II-35-76، وكذلك في سنيب 2.04.08-87 وعدد من الوثائق المتخصصة الأخرى الأقل شهرة.

إذا لم تكن هناك حاجة في أي حالة معينة إلى إعداد مشروع، فإن الحسابات التي يقوم بها أحد المتخصصين ستقضي على التهديد الذي يهدد حياة وصحة مالك معدات الغاز وأحبائه والأشخاص الذين يعيشون في مكان قريب.

بالإضافة إلى ذلك، سوف يتجنبون الإجراءات التي يفسرها القانون على أنها اتصال غير مصرح به لأي خطوط أنابيب غاز. لأي منهم فن. 7.19 قانون الجرائم الإدارية للاتحاد الروسي وينص على عقوبات في شكل غرامة قدرها 10-15 ألف روبل.على سبيل المثال، يمكن أن يحدث هذا إذا قام مالك المبنى، بعد إجراء الحسابات، بإجراء تغييرات على تصميم نظام التدفئة.

يجب ألا ننسى أن الحساب غير الناجح لكمية الهواء أو أي شيء آخر يمكن أن يجعل الشخص مجرمًا. الذي سيتعين عليك دفعه، على الأقل ماليا. على سبيل المثال، إذا أدت الإجراءات أو التقاعس عن العمل إلى انتهاك القواعد المصممة لضمان الاستخدام الآمن لأي معدات غاز، فسيتعين عليك دفع غرامة قدرها 1-30 ألف روبل. ما يقال في الفن. 9.23 قانون الجرائم الإدارية

بعد الحسابات، لا ينبغي اتخاذ قرار متسرع لاستبدال معدات الغاز، خاصة مع قوة مختلفة. إذا حدث هذا، فمن المفيد إخطار ممثلي خدمة الغاز بالإجراءات المتخذة. هذا سيساعدك على تجنب الغرامات.

وأيضًا ليست هناك حاجة لتنفيذ الحسابات النظرية التي تم إجراؤها على حساب انتهاك القواعد والمعايير المنصوص عليها في SNiP II-35-76، والتي تنظم نطاق ترتيب المباني المخصصة لاستخدام معدات الغاز. منذ وفقا للفن. 9.23 من القانون الإداري، حتى بالنسبة لأصغر الانتهاكات، سيتعين عليك دفع 1-2 ألف روبل.

استنتاجات وفيديو مفيد حول هذا الموضوع

ستسمح لك مادة الفيديو المرفقة أدناه بتحديد نقص الهواء أثناء احتراق الغاز دون أي حسابات، أي بصريًا.

يمكنك حساب كمية الهواء المطلوبة للاحتراق الفعال لأي حجم من الغاز في غضون دقائق. ويجب على أصحاب العقارات المجهزة بمعدات الغاز أن يتذكروا ذلك.نظرًا لأنه في لحظة حرجة، عندما لا يعمل المرجل أو أي جهاز آخر بشكل صحيح، فإن القدرة على حساب كمية الهواء اللازمة للاحتراق الفعال ستساعد في تحديد المشكلة وحلها. مما سيزيد أيضًا من السلامة.

هل ترغب في استكمال المواد المذكورة أعلاه بمعلومات وتوصيات مفيدة؟ أو هل لا يزال لديك أسئلة حول الحساب؟ اسألهم في خانة التعليقات، واكتب تعليقاتك، وشارك في المناقشة.