Brændstoffet til kedelhuset er naturgas fra GDS. Naturgas med et tryk på 1-2 MPa, hvis temperatur, strømningshastighed og tryk registreres af kommercielle måleindretninger, går ind i første reduktionsfase. Trykket efter det første trin i reduktionen reguleres af trykregulatorventilen.

Endvidere kommer brændselsgassen med et tryk på ca. 0,5 MPa ind i varmelegemets rørrum, hvis varmebærer er damp 0,3-0,6 MPa. Temperaturen på brændstofgassen efter forvarmeren ændres af en reguleringsventil installeret på dampledningen. Efter forvarmningen reduceres brændstofgastrykket med det andet reduktionstrin til 3-80 kPa. Efter det andet reduktionstrin kommer gassen ind i kedlens brændere gennem standard gasudstyrsenheder (SBG). Før SBG for hver kedel måles og registreres tryk, gennemstrømningshastighed og gastemperatur. Gastrykket efter SBG for hver kedel registreres også

5.3.2. Egenskaber ved forbrændingsprocessen af ​​naturgas.

Valget af typen og antallet af gasbrændere, deres placering og organisationen af ​​forbrændingsprocessen afhænger af egenskaberne ved de termiske og aerodynamiske driftsbetingelser for industrianlægget. Den korrekte løsning på disse problemer bestemmer intensiteten af ​​den teknologiske proces og installationens effektivitet. Teoretiske forudsætninger og erhvervserfaring indikerer, at ved design af nye gasinstallationer kan hovedindikatorerne for deres drift som regel forbedres. Det skal dog bemærkes her, at en forkert valgt metode til gasforbrænding og et mislykket arrangement af brændere reducerer produktiviteten og effektiviteten af ​​anlæggene.

Ved design af industrigasinstallationer skal opgaverne med at intensivere den teknologiske proces og øge effektiviteten af ​​brændstofforbruget løses med de laveste materialeomkostninger og i overensstemmelse med en række andre betingelser, såsom driftssikkerhed, sikkerhed osv.

Ved forbrænding af naturgas, i modsætning til afbrænding af andre typer brændstof, kan flareens egenskaber varieres over et bredt område. Derfor kan den bruges til næsten ethvert formål. Det skal kun huskes her, at den krævede maksimale intensivering af den teknologiske proces, en stigning i effektiviteten samt tilfredshed med andre krav til installationen ikke kun kan tilvejebringes ved valget af en eller anden gasbrænder, men vil være opnået med den korrekte løsning på hele de komplekse spørgsmål om varmeoverførsel og aerodynamik, startende med tilførsel af luft og gas og slutter med fjernelse af affaldsprodukter fra forbrænding til atmosfæren. Af særlig betydning er den indledende fase af processen - organisering af gasforbrænding.

Naturgas er en farveløs gas. Meget lettere end luft. Tilstedeværelsen af ​​gas i luften i lokaler, brønde, gruber på mere end 20% forårsager kvælning, svimmelhed, tab af bevidsthed og død. Ifølge sanitære standarder hører naturgas (metan) til den 4. fareklasse (stof med lav risiko). Lav toksicitet, er ikke en gift.

Naturgassammensætning:

Methan 98,52%;

Ethan 0,46%;

Propan 0,16%;

Butan 0,02%;

Kvælstof 0,73%;

Kuldioxid 0,07%.

Hvis naturgas har bestået alle grader af rensning, adskiller dens egenskaber sig lidt fra metanens. Metan er det enkleste element i en række metankulbrinter. Metan egenskaber:

Specifik forbrændingsvarme 7980 Kcal / m 3;

Flydende ved t ° = -161 ° С, hærder ved t ° = -182 ° С;

Densitet af metan - 0,7169 kg / m 3 (2 gange lettere end luft);

Antændelsestemperatur t ° = 645 ° С;

Forbrændingstemperatur t ° = 1500 ÷ 2000 ° С

Eksplosionsgrænser 5 ÷ 15%.

Ved interaktion med luft dannes stærkt eksplosive blandinger, der kan eksplodere og forårsage ødelæggelse.

Forbrænding af ethvert brændstof, herunder gas, er en reaktion af dets kemiske kombination med ilt og ledsages af frigivelse af varme. Mængden af ​​varme, der opnås ved fuldstændig forbrænding af 1 m 3 (eller 1 kg) gas, kaldes dens forbrændingsvarme. Skel mellem den laveste forbrændingsvarme, hvor den latente dannelsesvarme af vanddamp indeholdt i forbrændingsprodukterne ikke tages i betragtning, og den højeste, når der tages hensyn til denne varme. Forskellen mellem brutto- og nettoværdiværdierne afhænger af mængden af ​​vanddamp, der genereres under forbrænding af brændstof, og er cirka 2500 kJ pr. 1 kg eller 2000 kJ pr. 1 m 3 vanddamp.

Forbrændingsvarmen for forskellige typer brændstoffer kan variere betydeligt. Så for eksempel har brænde og tørv en lavere brændværdi op til 12.500, de bedste bituminøse kul - op til 31.000 og olie omkring 40.000 kJ / kg. Naturgas har en nettoværdi på 40-44 MJ / kg.

Den samlede forbrændingstid  bestemmes af tiden  for blandingsdannelse (diffusionsprocesser) og tiden  til forekomsten af ​​kemiske forbrændingsreaktioner (kinetiske processer). Under hensyntagen til, at disse faser af processen kan overlappe hinanden, opnår vi  q + k.

Når  til  d (forbrænding foregår samtidigt med blandingsdannelse i ovnen kaldes diffusion, da denne blandingsdannelse omfatter processer med turbulent (i sidste fase - molekylær) diffusion).

Når  d  k  k (forbrænding af en færdiglavet blanding kaldes ofte konventionelt kinetisk, bestemmes det af kinetikken i kemiske reaktioner).

Når  q og k står i rimeligt forhold, kaldes forbrændingsprocessen blandet.

Det næste trin efter blandingsdannelse er brændstofopvarmning og tænding. Når en blanding af en brændbar gasstråle med en luftstråle og en gradvis stigning i deres temperatur ved en bestemt temperatur antændes. Den mindste temperatur, ved hvilken blandingen antændes, kaldes flammepunkt.

Antændelsestemperaturen er ikke en fysisk -kemisk konstant for et stof, da den udover den brændbare gass beskaffenhed afhænger af koncentrationen af ​​gassen og oxidationsmidlet samt intensiteten af ​​varmeudvekslingen mellem gasblandingen og miljø.

Der er øvre og nedre grænser for koncentrationen af ​​gas og oxidant, og uden for disse grænser ved en given temperatur antændes blandinger ikke. Med en stigning i temperaturen af ​​gas -luftblandingen ifølge Arrhenius -loven stiger reaktionshastigheden proportionalt med e -E / RT, og varmeafgivelsen er proportional med den samme værdi. Hvis varmetabet i forbrændingszonen forbundet med varmeudveksling med miljøet overstiger varmeafgivelsen, er antændelse og forbrænding umulig. Typisk sker opvarmning samtidigt med blandingsdannelse.

En gas-luft-blanding, hvor gasindholdet er mellem de nedre og øvre brændbare grænser, er eksplosiv. Jo større rækkevidden af ​​de brandfarlige grænser (også kaldet eksplosive grænser), jo mere eksplosiv er gassen. I sin kemiske essens er eksplosionen af ​​en gas-luft (gas-oxygen) blanding en proces med meget hurtig (næsten øjeblikkelig) forbrænding, der fører til dannelse af forbrændingsprodukter med en høj temperatur og en kraftig stigning i deres tryk. Det beregnede overtryk under eksplosionen af ​​naturgas er 0,75, propan og butan - 0,86, brint - 0,74, acetylen - 1,03 MPa. Under praktiske forhold når eksplosionstemperaturen ikke maksimumværdierne, og det opståede tryk er lavere end de angivne, men de er tilstrækkeligt til at ødelægge ikke kun foringen af ​​kedler, bygninger, men også metalbeholdere, hvis der opstår en eksplosion i dem.

Som følge af antændelse og forbrænding opstår der en flamme, som er en ekstern manifestation af de intense reaktioner af stoffets oxidationsmiddel. En flammes bevægelse gennem en gasblanding kaldes flammespredning. I dette tilfælde er gasblandingen opdelt i to dele - den brændte gas, gennem hvilken flammen allerede er passeret, og den uforbrændte gas, som snart kommer ind i flammens område. Grænsen mellem disse to dele af den brændende gasblanding kaldes flammefronten.

En fakkel er en strøm, der indeholder en blanding af luft, brændende gasser, brændstofpartikler og forbrændingsprodukter, hvor det gasformige brændstof opvarmes, antænder og brænder.

Ved almindelige temperaturer i ovne (1000-1500 ° C) giver kulbrinter, herunder metan, selv i meget korte tidsperioder som følge af termisk nedbrydning mærkbare mængder elementært kulstof. Som et resultat af forekomsten af ​​elementært kulstof i brænderen, erhverver forbrændingsprocessen i et vist omfang elementer af en heterogen, dvs. at den foregår på overfladen af ​​faste partikler. Tilstedeværelsen af ​​katalysatorer (oxider af jern, nikkel) fremskynder betydeligt nedbrydningen af ​​metan og andre kulbrinter.

I ovnen eller ovnens arbejdsområde mellem gas- og luftindsprøjtningstidspunktet og produktionen af ​​endelige forbrændingsprodukter som følge af overlejringen af ​​processen med termisk nedbrydning af kulbrinter og kædeoxidationsreaktionen er der således en meget kompleks billede observeres, kendetegnet ved tilstedeværelsen af ​​både oxidationsprodukterne fra СО 2 og Н 2 О, og CO, H 2, elementært kulstof og produkter af ufuldstændig oxidation (af sidstnævnte er formaldehyd særlig vigtigt). Forholdet mellem disse komponenter afhænger af betingelserne og varigheden af ​​gasopvarmning før oxidationsreaktioner.

Under forbrænding af brændstof forekommer kemiske processer ved oxidation af dets brændbare komponenter ledsaget af intens varmeafgivelse og en hurtig stigning i forbrændingsprodukternes temperatur.

Skel mellem homogen forbrænding, der forekommer i volumenet, når brændstoffet og oxidationsmidlet er i samme aggregeringstilstand, og heterogen forbrænding, der opstår ved grænsefladen, når det brændbare stof og oxidationsmiddel er i forskellige tilstande.

Forbrænding af gasformige brændstoffer er en homogen proces. Under forbrænding er hastigheden af ​​fremadgående proces ubetydeligt højere end hastigheden på baglæns, derfor kan omvendt reaktion negligeres. Husk på, at for en homogen forbrændingsreaktion vil udtrykket for hastigheden af ​​den direkte reaktion have formen:

hvor  er tiden; T- absolut temperatur; TIL- universal gas konstant; k- reaktionshastighedskonstant afhængigt af reaktanternes beskaffenhed, katalysatorernes virkning og temperatur; k 0 - empirisk konstant; E- aktiveringsenergi, som kendetegner den mindste overskydende energi, som kolliderende partikler skal have, for at en reaktion kan forekomme.

Af udtrykkene (den anden af ​​dem kaldes Arrhenius -ligningen) følger det, at reaktionshastigheden stiger med stigende koncentrationer (tryk i systemet) og temperatur og med faldende aktiveringsenergi. Eksperimentelle målinger giver en meget lavere værdi for aktiveringsenergien end de givne regelmæssigheder for kemisk kinetik. Dette skyldes det faktum, at forbrændingsprocesserne i gasser refererer til kædereaktioner og fortsætter gennem mellemtrin med den kontinuerlige dannelse af aktive centre (atomer eller radikaler).

For eksempel når hydrogen brænder (fig. 3) ved hjælp af frie oxygenatomer og hydroxylradikaler, dannes tre aktive hydrogenatomer i stedet for et, der var til stede i begyndelsen af ​​det betragtede trin i reaktionen. Denne tredobling sker på hvert trin, og antallet af aktive centre vokser som en lavine i kædereaktioner. Derudover er interaktioner mellem ustabile mellemprodukter meget hurtigere end mellem molekyler.

Ris. 3. Skema for kædereaktionen ved hydrogenforbrænding

Den samlede hastighed for hydrogenforbrændingsreaktionen bestemmes af hastigheden for den langsomste reaktion (udtrykt ved ligningen H + O 2 OH + H 2)  = kC n C o, hvor C n, C o er atomkoncentrationerne brint og molekylært ilt.

Oxidationsprocesserne for kulbrinter, der udgør den organiske del af naturlige og tilhørende gasser, er de mest komplekse. Indtil nu er der ingen klare ideer om reaktionernes kinetiske mekanisme, selvom det med sikkerhed kan siges, at forbrænding har en kædekarakter i nærvær af en induktionsperiode og fortsætter med dannelsen af ​​talrige mellemprodukter af delvis oxidation og nedbrydning .

En omtrentlig plan for den trinvise forbrænding af metan kan repræsenteres ved et sæt af følgende reaktioner:

Selvom forbrændingsreaktionens første og sidste produkter er gasser, kan der i mellemprodukterne udover gasser være elementært carbon i form af den mindste sodsuspension.

Hastigheden af ​​forbrændingsreaktionen af ​​kulilte afhænger af koncentrationerne af kulilte og vanddamp i reaktionszonen, og hastigheden af ​​kædeforbrænding af metan og andre carbonhydrider afhænger af koncentrationerne af atomært brint, ilt og vanddamp.

Forbrænding af gasformigt brændstof er en kombination af komplekse aerodynamiske, termiske og kemiske processer. Forbrændingsprocessen for gasformigt brændstof består af flere trin: blanding af gas med luft, opvarmning af den resulterende blanding til antændelsestemperatur, antændelse og forbrænding.

Gasforbrænding er en kombination af følgende processer:

Blanding af brændbar gas med luft,

Opvarmning af blandingen,

Termisk nedbrydning af brændbare komponenter,

· Tænding og kemisk kombination af brændbare komponenter med atmosfærisk ilt, ledsaget af dannelse af en brænder og intens varmeafgivelse.

Metanforbrænding sker i henhold til reaktionen:

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H20

Forudsætninger for gasforbrænding:

Sikring af det nødvendige forhold mellem brændbar gas og luft,

· Opvarmning til antændelsestemperatur.

Hvis gassen i gas-luft-blandingen er mindre end den nedre antændelsesgrænse, brænder den ikke.

Hvis gas-luft-blandingen indeholder mere gas end den øvre brandfarlige grænse, brænder den ikke helt.

Sammensætning af produkter til komplet gasforbrænding:

CO 2 - kuldioxid

H 2 O - vanddamp

* N 2 - nitrogen (det reagerer ikke med ilt under forbrænding)

Sammensætning af produkter ved ufuldstændig forbrænding af gas:

CO - kulilte

· C - sod.

Forbrænding af 1 m 3 naturgas kræver 9,5 m 3 luft. I praksis er luftforbruget altid højere.

Holdning faktisk forbrug luft til teoretisk nødvendige udgifter kaldes forholdet for overskydende luft: α = L / L t.,

Hvor: L - faktisk forbrug

L t er den teoretisk nødvendige flowhastighed.

Overskydende luftforhold er altid større end et. For naturgas er den 1,05 - 1,2.

2. Formål, enhed og hovedkarakteristika ved øjeblikkelige vandvarmere.

Strømmende gas vandvarmere. De er beregnet til opvarmning af vand til en bestemt temperatur under vandindtag. Øjeblikkelige vandvarmere er opdelt efter den termiske effektbelastning: 33600, 75600, 105000 kJ, afhængig af automatiseringsgraden - i de højeste og første klasser. Effektivitet d. vandvarmere 80%, oxidindholdet er ikke mere end 0,05%, temperaturen på forbrændingsprodukterne bag chopperen er ikke mindre end 180 0 C. Princippet er baseret på opvarmning af vandet i nedlukningsperioden.

Hovedenhederne i øjeblikkelige vandvarmere er: en gasbrænder, en varmeveksler, et automatiseringssystem og en gasudgang. Lavtryksgas tilføres injektionsbrænderen. Forbrændingsprodukterne passerer gennem varmeveksleren og ledes ud i skorstenen. Forbrændingsvarmen overføres til det vand, der strømmer gennem varmeveksleren. For at afkøle brandkammeret bruges en spole, gennem hvilken vand cirkulerer gennem varmelegemet. Gasstrømmende vandvarmere er udstyret med gasudløbsanordninger og trækkraftafbrydere, som i tilfælde af kortsigtet trækkraft forhindrer gasbrænderens flamme i at slukke. Der er et røgrør til tilslutning til skorstenen.

Gasstrømmende vandvarmer - VPG. På husets forvæg er der: en kontrolventil til gasventil, en knap til at tænde magnetventilen og et vindue til observation af pilotens og hovedbrændernes flamme. På toppen af ​​enheden er der en røgudstødningsanordning, i bunden er der dyser til tilslutning af enheden til gas- og vandsystemet. Gas kommer ind i magnetventilen, gasafbryderventilen på vand-gasbrænderenheden tænder sekventielt tændingsbrænderen og leverer gas til hovedbrænderen.

Blokering af gasstrømmen til hovedbrænderen med den obligatoriske betjening af tændingen udføres af en magnetventil, der drives af et termoelement. Blokering af gastilførslen til hovedbrænderen, afhængigt af tilgængeligheden af ​​vandindtag, udføres af en ventil, der drives gennem en stang fra membranen af ​​vandblokventilen.

Forbrænding af gasformigt brændstof er en kombination af følgende fysiske og kemiske processer: blanding af en brændbar gas med luft, opvarmning af blandingen, termisk nedbrydning af brændbare komponenter, antændelse og kemisk kombination af brændbare elementer med atmosfærisk ilt.

Stabil forbrænding af gas-luft-blandingen er mulig med kontinuerlig tilførsel af de nødvendige mængder brændbar gas og luft til forbrændingsfronten, grundig blanding og opvarmning til antændelsestemperaturen eller spontan antændelse (tabel 5).

Antændelse af gas-luftblandingen kan udføres:

• opvarmning af hele gas-luft-blandingens volumen til selvantændelsestemperaturen. Denne metode bruges i forbrændingsmotorer, hvor gas-luft-blandingen opvarmes ved hurtig komprimering til et bestemt tryk;
• brug af eksterne antændelseskilder (tændere osv.). I dette tilfælde opvarmes ikke hele gas-luft-blandingen til antændelsestemperaturen, men en del af den. Denne metode bruges ved afbrænding af gasser i gasbrændere;
• eksisterende brænder kontinuerligt under forbrænding.

For at starte forbrændingsreaktionen af ​​gasformigt brændstof skal der bruges en vis mængde energi, som er nødvendig for at bryde molekylære bindinger og skabe nye.

Den kemiske formel for forbrænding af gasformigt brændstof, der angiver hele reaktionsmekanismen forbundet med udseendet og forsvinden af ​​et stort antal frie atomer, radikaler og andre aktive partikler, er kompleks. Derfor anvendes for enkelthed ligninger, der udtrykker de indledende og sidste tilstande for gasforbrændingsreaktionerne.

Hvis vi betegner kulbrintgasser som СmНn, vil ligningen for den kemiske reaktion ved forbrænding af disse gasser i ilt tage form

C m H n + (m + n / 4) O 2 = mCO 2 + (n / 2) H20,

hvor m er antallet af carbonatomer i carbonhydridgassen; n er antallet af hydrogenatomer i gassen; (m + n / 4) - mængden af ​​ilt, der kræves for fuldstændig forbrænding af gassen.

I overensstemmelse med formlen er ligninger for forbrænding af gasser afledt:

• methan CH4 + 2O2 = CO2 + 2H20
• ethan C2H6 + 3,5O2 = 2CO2 + ZN20
• butan C4H10 + 6,5O2 = 4CO2 + 5H 2 0
• propan C3H8 + 5O3 = 3CO2 + 4H 2 O.

Under praktiske forhold ved gasforbrænding tages ilt ikke i ren form, men er inkluderet i luften. Da luft består af volumen på 79% nitrogen og 21% oxygen, kræves der for hvert volumen oxygen 100: 21 = 4,76 luftmængder eller 79: 21 = = 3,76 mængder nitrogen. Så kan reaktionen ved forbrænding af metan i luft skrives som følger:

CH4 + 2O 2 + 2 * 3,76N2 = CO2 + 2H20 + 7,52N2.

Det kan ses fra ligningen, at for forbrænding af 1 m 3 methan kræves 1 m 3 ilt og 7,52 m 3 nitrogen eller 2 + 7,52 = 9,52 m 3 luft.

Som følge af forbrænding af 1 m 3 methan opnås 1 m 3 kuldioxid, 2 m 3 vanddamp og 7,52 m 3 nitrogen. Tabellen nedenfor opsummerer disse data for de mest almindelige brændbare gasser.

For forbrændingsprocessen for en gas-luft-blanding er det nødvendigt, at mængden af ​​gas og luft i gas-luft-blandingen ligger inden for visse grænser. Disse grænser kaldes brandfarlige grænser eller eksplosive grænser. Skel mellem nedre og øvre brændbarhedsgrænser. Det mindste gasindhold i en gas-luft-blanding, udtrykt i volumenprocent, ved hvilket antændelse forekommer, kaldes den nedre brændbarhedsgrænse. Det maksimale gasindhold i en gas-luft-blanding, over hvilken blandingen ikke antænder uden yderligere varmeforsyning, kaldes den øvre brændbarhedsgrænse.

Mængden af ​​ilt og luft ved forbrænding af nogle gasser

	For forbrænding af 1 m 3 gas er det påkrævet, m 3		Når der brændes 1 m 3 gas, frigives den, m 3				Brændværdi He, kJ / m 3
	ilt		dioxid kulstof
Carbonmonoxid

Hvis gas-luft-blandingen indeholder mindre gas end den nedre brandbarhedsgrænse, brænder den ikke. Hvis der ikke er nok luft i gas-luft-blandingen, fortsætter forbrændingen ikke fuldstændigt.

Inerte urenheder i gasser har stor indflydelse på værdierne af de eksplosive grænser. En forøgelse af indholdet af ballast (N 2 og CO 2) i gassen indsnævrer brændbarhedsgrænserne, og når ballastindholdet stiger over visse grænser, antændes gas-luftblandingen ikke i noget forhold mellem gas og luft (tabel nedenfor) ).

Antallet af mængder inaktiv gas pr. 1 volumen brændbar gas, ved hvilken gas-luftblandingen ophører med at være eksplosiv

Den mindste mængde luft, der kræves til fuldstændig forbrænding af gassen, kaldes den teoretiske luftstrømningshastighed og betegnes som Lt, det vil sige, hvis gasbrændstoffets nettoværdi er 33520 kJ / m 3 , så er den teoretisk nødvendige mængde luft til forbrænding 1 m 3 gas

L T= (33 520/4190) / 1,1 = 8,8 m 3.

Den faktiske luftstrøm er dog altid højere end den teoretiske. Dette forklares ved, at det er meget vanskeligt at opnå fuldstændig forbrænding af gassen ved teoretiske luftstrømningshastigheder. Derfor fungerer enhver gasinstallation til gasforbrænding med noget overskydende luft.

Så praktisk luftforbrug

L n = αL T,

hvor L n- praktisk luftforbrug α - overskydende luftforhold L T- teoretisk luftforbrug.

Overskydende luftforhold er altid større end et. For naturgas er det α = 1,05 - 1,2. Koefficient α viser, hvor mange gange den faktiske luftstrøm overstiger det teoretiske, taget som en enhed. Hvis α = 1, så kaldes gas-luft-blandingen støkiometrisk.

På α = 1,2 gasforbrænding udføres med 20% overskydende luft. Som regel bør forbrænding af gasser finde sted med en minimumsværdi på a, da et fald i overskydende luft falder varmetab med røggasser. Forbrændingsluft er primær og sekundær. Primær kaldte luften, der kom ind i brænderen til blanding med gas i den; sekundær- luften, der kommer ind i forbrændingszonen, blandes ikke med gas, men separat.

Karakterisering af metan

§ Farveløs;

§ Ikke-toksisk (giftfri);

§ Lugtfri og usmagelig.

§ Metan indeholder 75% kulstof, 25% hydrogen.

§ Tyngdekraften er 0,717 kg / m 3 (2 gange lettere end luft).

§ Antændelsestemperatur Er den mindste starttemperatur, hvor forbrændingen begynder. For metan er det lig med 645 o.

§ Forbrændingstemperatur Er den maksimale temperatur, der kan nås ved fuldstændig forbrænding af gassen, hvis mængden af ​​luft, der kræves til forbrænding, nøjagtigt matcher de kemiske formler for forbrænding. For metan er det lig med 1100-1400 о og afhænger af forbrændingsbetingelserne.

§ Forbrændingsvarme Er mængden af ​​varme, der frigives under fuldstændig forbrænding af 1 m 3 gas, og den er lig med 8500 kcal / m 3.

§ Flammespredningshastighed lig med 0,67 m / s.

Gas-luft blanding

I hvilken gas er placeret:

Op til 5% brænder ikke;

5 til 15% eksploderer;

Over 15% forbrænder, når der tilføres ekstra luft (det hele afhænger af forholdet mellem gasmængden i luften og kaldes eksplosive grænser)

Brændbare gasser er lugtfrie, for deres rettidige påvisning i luften, hurtig og præcis detektion af lækager, lugtes gassen, dvs. give en lugt. For at gøre dette skal du bruge ETHYLMERKOPTAN. Lugtfrekvens 16 g pr. 1000 m 3. Hvis der er 1% naturgas i luften, skal du lugte det.

Den gas, der bruges som brændstof, skal overholde kravene i GOST og indeholde skadelige urenheder pr. 100 m 3 ikke mere:

Hydrogensulfid 0,0 2 G / kubikmeter

Ammoniak 2 gr.

Hydrocyansyre 5 gr.

Harpiks og støv 0,001 g / m3

Naphthalen 10 gr.

Oxygen 1%.

Anvendelsen af ​​naturgas har flere fordele:

· Fravær af aske og støv og fjernelse af faste partikler i atmosfæren;

· Høj forbrændingsvarme;

· Let transport og forbrænding;

· Lettere arbejde med servicepersonale;

· Forbedrede sanitære og hygiejniske forhold i kedelhuse og tilstødende områder;

· Stort udvalg af automatisk regulering.

Ved anvendelse af naturgas kræves særlige forholdsregler pga mulig lækage gennem utætheder ved ledningerne i gasledningen og fittings. Tilstedeværelsen af ​​mere end 20% af gassen i rummet forårsager kvælning, dens ophobning i et lukket volumen på mere end 5% til 15% fører til en eksplosion af gas-luftblandingen. Ved ufuldstændig forbrænding udsendes kulilte, der selv ved en lav koncentration (0,15%) er giftig.

Forbrænding af naturgas

Ved at brænde kaldes en hurtig kemisk kombination af brændbare dele af brændstof med ilt i luften, forekommer ved høje temperaturer, ledsaget af frigivelse af varme med dannelse af en flamme og forbrændingsprodukter. Afbrænding sker fuldstændig og ufuldstændig.

Komplet brænding- opstår, når der er tilstrækkelig mængde ilt. Mangel på ilt forårsager ufuldstændig forbrænding, hvor der udsendes mindre varme end med fuldt kulstofmonoxid (giftig virkning på driftspersonalet), dannes sod på overfladen af ​​kedlen og varmetab stiger, hvilket fører til overdreven forbrug af brændstof, et fald i effektiviteten af kedlen og forurening af atmosfæren.

Forbrændingsprodukter fra naturgas er- kuldioxid, vanddamp, noget overskydende ilt og nitrogen. Overskydende ilt er kun indeholdt i forbrændingsprodukter i de tilfælde, hvor forbrænding sker med overskydende luft, og nitrogen er altid indeholdt i forbrændingsprodukter, fordi er en integreret del af luft og deltager ikke i forbrænding.

Produkterne ved ufuldstændig forbrænding af gas kan være kulilte, uforbrændt hydrogen og metan, tunge kulbrinter, sod.

Metanreaktion:

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H20

Ifølge formlen til forbrænding af 1 m 3 metan kræves 10 m 3 luft, hvor der er 2 m 3 ilt. I praksis er der brug for mere luft under forbrænding af 1 m 3 metan under hensyntagen til alle mulige tab, for dette anvendes koefficienten TIL overskydende luft, hvilket = 1,05-1,1.

Teoretisk luftmængde = 10 m 3

Praktisk luftmængde = 10 * 1,05 = 10,5 eller 10 * 1,1 = 11

Forbrændingens fuldstændighed brændstof kan bestemmes visuelt af flammens farve og beskaffenhed samt ved hjælp af en gasanalysator.

Gennemsigtig blå flamme - fuldstændig forbrænding af gas;

Rød eller gul med røget striber - ufuldstændig forbrænding.

Forbrænding reguleres ved at øge lufttilførslen til ovnen eller reducere gastilførslen. Denne proces bruger primær og sekundær luft.

Sekundær luft- 40-50% (blandet med gas i kedelovnen under forbrænding)

Primær luft-50-60% (blandet med gas i brænderen før forbrænding) bruges en gas-luftblanding til forbrænding

Forbrænding kendetegner flammespredningshastighed Er den hastighed, hvormed flammen foran element distribueret af en relativt frisk stråle af gas-luft-blanding.

Forbrændingshastigheden og flammespredningen afhænger af:

· Fra blandingens sammensætning;

· Fra temperatur;

· Fra pres;

· Om forholdet mellem gas og luft.

Brændhastigheden bestemmer en af ​​hovedbetingelserne for pålidelig drift af kedelhuset og kendetegner det flammeseparation og gennembrud.

Flammeseparation- opstår, hvis gas-luft-blandingens hastighed ved brænderens udløb er større end brændehastigheden.

Årsagerne til adskillelsen: overdreven stigning i gastilførsel eller overdreven vakuum i ovnen (træk). Flammeadskillelse observeres under tænding og når brænderne tændes. Adskillelsen af ​​flammen fører til gasforurening af ovnen og kedlegaskanaler og til en eksplosion.

Flammegennembrud- opstår, hvis flammens udbredelseshastighed (brændhastighed) er større end hastigheden for udstrømningen af ​​gas-luftblandingen fra brænderen. Gennembruddet ledsages af forbrænding af gas-luftblandingen inde i brænderen, brænderen bliver varm og svigter. Nogle gange ledsages gennembruddet af en pop eller eksplosion inde i brænderen. I dette tilfælde kan ikke kun brænderen ødelægges, men også kedlens forvæg. Gennembrud sker med et kraftigt fald i gasforsyningen.

Hvis flammen bryder og bryder igennem, skal vedligeholdelsespersonalet standse brændstoftilførslen, finde ud af og fjerne årsagen, ventilere ovnen og gaskanaler i 10-15 minutter og tænde ilden igen.

Forbrændingsprocessen for gasformigt brændstof kan opdeles i 4 faser:

1. Udstrømningen af ​​gas fra brænderens dyse til brænderen under tryk ved en øget hastighed.

2. Dannelse af en gas-luft-blanding.

3. Antændelse af den resulterende brændbare blanding.

4. Forbrænding af en brændbar blanding.

Gasledninger

Gas leveres til forbrugeren gennem gasledninger - eksternt og internt- til gasdistributionsstationer placeret uden for byen, og fra dem gennem gasledninger til gaskontrolpunkter Hydraulisk brud eller gasreguleringsindretning GRU industrielle virksomheder.

Gasrørledninger er:

· højtryk i den første kategori over 0,6 MPa op til 1,2 MPa inklusive;

· højtryk i den anden kategori over 0,3 MPa til 0,6 MPa;

· medium tryk i den tredje kategori over 0,005 MPa til 0,3 MPa;

· lavtryk i den fjerde kategori op til 0.005MPa inklusive.

MPa - betyder Mega Pascal

Kun fyringsledninger til mellem- og lavtryk lægges i fyrrummet. Sektionen fra distributionsgasledningen i netværket (byen) til rummet kaldes sammen med afbrydelsesenheden input.

En indgangsgasrørledning betragtes som en sektion fra en afbrydelsesanordning ved indløbet, hvis den er installeret uden for rummet til en intern gasledning.

Der skal være en ventil ved gasindløbet til fyrrummet på et oplyst og bekvemt sted til vedligeholdelse. Der skal være en isolerende flange foran ventilen for at beskytte mod vildstrømme. Ved hver gren fra fordelingsgasledningen til kedlen er der mindst 2 afbrydelsesanordninger, hvoraf den ene er installeret direkte foran brænderen. Ud over fittings og instrumentering på gasledningen skal der installeres en automatisk anordning foran hver kedel for at sikre en sikker drift af kedlen. For at forhindre indtrængning af gasser i kedelovnen er der i tilfælde af defekte nedlukningsanordninger påkrævet rensestik og sikkerhedsgasrørledninger med lukningsanordninger, som skal være åbne, når kedlerne er inaktive. Lavtryksgasledninger er malet gule i fyrrum, og mellemtryksrørledninger er malet gule med røde ringe.

Gasbrændere

Gasbrændere- en gasbrænderindretning designet til at levere en forberedt gas-luft-blanding eller adskilt gas og luft til forbrændingsstedet afhængigt af de teknologiske krav samt for at sikre en stabil forbrænding af gasformigt brændstof og kontrollere forbrændingsprocessen.

Følgende krav stilles til brændere:

· Hovedtyperne af brændere skal fremstilles i serie på fabrikker;

· Brændere skal sikre passage af en given mængde gas og fuldstændighed ved forbrænding;

· Sikre den mindste mængde skadelige emissioner til atmosfæren;

· Skal fungere uden støj, adskillelse og flammegennembrud;

· Skal være let at vedligeholde, praktisk til revision og reparation;

· Om nødvendigt kunne bruges til reservebrændstof;

· Prøver af nyoprettede og fungerende brændere er genstand for GOST -test;

Brændernes hovedkarakteristik er dens termisk effekt, som forstås som den mængde varme, der kan frigives under fuldstændig forbrænding af brændstoffet, der tilføres gennem brænderen. Alle disse egenskaber findes i brænderdatabladet.

Alexander Pavlovich Konstantinov

Chefinspektør for sikkerhedskontrol af nukleare og strålingsfarlige anlæg. Kandidat for tekniske videnskaber, lektor, professor ved det russiske naturvidenskabelige akademi.

Et køkken med gaskomfur er ofte den vigtigste kilde til luftforurening i hele en lejlighed. Og det er meget vigtigt, det gælder for størstedelen af ​​Ruslands indbyggere. I Rusland bruger 90% af byerne og over 80% af landboerne gaskomfurer. Khata, Z.I. Menneskers sundhed i det moderne økologiske miljø. - M .: FAIR-PRESS, 2001.- 208 s..

I de senere år har der været publikationer fra seriøse forskere om de store sundhedsfarer ved gaskomfurer. Læger ved, at i huse, hvor der er installeret gaskomfurer, bliver beboerne syge oftere og længere end i huse med elektriske ovne. Desuden taler vi om mange forskellige sygdomme, og ikke kun om sygdomme i luftvejene. Faldet i sundhedsniveauet er især mærkbart hos kvinder, børn såvel som hos ældre og kronisk syge mennesker, der tilbringer mere tid derhjemme.

Professor V. Blagov kaldte ikke forgæves brugen af ​​gaskomfurer "en storstilet kemisk krig mod deres eget folk."

Hvorfor det er dårligt for dit helbred at bruge husholdningsgas

Lad os prøve at besvare dette spørgsmål. Der er flere faktorer, der kombineres for at gøre brugen af ​​gaskomfurer sundhedsfarlig.

Den første gruppe af faktorer

Denne gruppe faktorer skyldes selve kemien i forbrændingsprocessen for naturgas. Selvom husholdningsgas brændte fuldstændigt til vand og kuldioxid, ville dette føre til en forringelse af luftens sammensætning i lejligheden, især i køkkenet. Faktisk brændes ilt ud af luften, mens koncentrationen af ​​kuldioxid stiger. Men dette er ikke hovedproblemet. I sidste ende sker det samme med den luft, som en person trækker vejret.

Det er meget værre, at forbrændingen af ​​gas i de fleste tilfælde ikke sker fuldstændigt, ikke 100%. Ufuldstændig forbrænding af naturgas producerer meget mere giftige produkter. For eksempel kulilte (kulilte), hvis koncentration kan være mange gange højere end den tilladte norm med 20-25 gange. Men dette fører til hovedpine, allergi, lidelser, svækkelse af immunsystemet. Yakovleva, M.A. Og vi har gas i vores lejlighed. - Erhvervsøkologisk blad. - 2004. - Nr. 1 (4). - S. 55..

Ud over kulilte udsendes svovldioxid, nitrogenoxider, formaldehyd og benzpyren, et stærkt kræftfremkaldende stof, til luften. I byer kommer benzopyren i luften fra emissioner fra metallurgiske virksomheder, termiske kraftværker (især kulfyrede) og biler (især gamle). Men koncentrationen af ​​benzpyren selv i den forurenede omgivende luft kan ikke sammenlignes med dens koncentration i lejligheden. Figuren viser, hvor meget mere benzpyren vi får, mens vi er i køkkenet.

Indtagelse af benzpyren i menneskekroppen, μg / dag

Lad os sammenligne de to første kolonner. I køkkenet modtager vi 13,5 gange flere skadelige stoffer end på gaden! For klarhedens skyld, lad os estimere indtagelsen af ​​benzopyren i vores krop ikke i mikrogram, men i en mere forståelig ækvivalent - antallet af cigaretter, der ryges dagligt. Så hvis en ryger ryger en pakke (20 cigaretter) om dagen, modtager en person i køkkenet, hvad der svarer til to til fem cigaretter om dagen. Det vil sige, at værtinden, der har gaskomfur, "ryger" lidt.

Den anden gruppe af faktorer

Denne gruppe er forbundet med driftsbetingelserne for gaskomfurer. Enhver chauffør ved, at man ikke kan være i garagen samtidig med en bil med motoren tændt. Men i køkkenet har vi netop sådan et tilfælde: forbrænding af kulbrintebrændstof i et lukket rum! Vi mangler den enhed, som hver bil har - udstødningsrøret. I henhold til alle hygiejneregler skal hver gaskomfur være udstyret med en udstødningsventilationsparaply.

Situationen er især dårlig, hvis vi har et lille køkken i en lille lejlighed. Knapt område, minimal loftshøjde, dårlig ventilation og et gaskomfur, der arbejder hele dagen. Men ved lave lofter akkumuleres produkterne fra gasforbrænding i det øverste luftlag, der er op til 70-80 centimeter tykke. Boyko, A.F. Sundhed 5+. - M .: Rossiyskaya Gazeta, 2002.- 365 s..

Ofte sammenlignes husmorens arbejde ved en gaskomfur med de skadelige arbejdsforhold i produktionen. Dette er ikke helt korrekt. Beregninger viser, at hvis køkkenet er lille, og der ikke er god ventilation, så har vi at gøre med særligt skadelige arbejdsforhold. En type metallurg, der serverer koksbatterier.

Sådan reduceres skader fra en gaskomfur

Hvordan kan vi være, hvis alt er så dårligt? Måske er det virkelig værd at slippe af med gaskomfuret og installere en elektrisk eller induktion? Det er godt, hvis der er sådan en mulighed. Og hvis ikke? Der er et par enkle regler for denne sag. Det er nok at observere dem, og du kan reducere sundhedsskaderne fra en gaskomfur ti gange. Vi angiver disse regler (de fleste er anbefalinger fra professor Yu.D. Gubernsky) Ilnitsky, A. Det lugter som gas. - Være sund!. - 2001. - Nr. 5. - S. 68–70..

1. Der skal installeres en emhætte med luftfilter over komfuret. Dette er den mest kraftfulde teknik. Men selvom du af en eller anden grund ikke kan gøre dette, så vil de øvrige syv regler i alt også reducere luftforureningen markant.
2. Vær opmærksom på gasforbrændingens fuldstændighed. Hvis pludselig farven på gassen ikke er, hvad den skal være i henhold til instruktionerne, skal du straks ringe til gasarbejdere for at regulere den ødelagte brænder.
3. Lad ikke ovnen blive rodet med unødvendige retter. Køkkengrej bør kun stå på driftsbrændere. I dette tilfælde vil der være fri luftadgang til brænderne og mere fuldstændig gasforbrænding.
4. Det er bedre at bruge mere end to brændere på samme tid eller en ovn og en brænder. Selvom din brændeovn har fire brændere, er det bedst at tænde maksimalt to på samme tid.
5. Den maksimale tid for kontinuerlig drift af en gaskomfur er to timer. Derefter skal du holde en pause og ventilere køkkenet grundigt.
6. Under driften af ​​gaskomfuret skal dørene til køkkenet lukkes og vinduesbladet åbnes. Dette vil sikre, at forbrændingsprodukter fjernes gennem gaden og ikke gennem stuer.
7. Efter endt arbejde med gaskomfuret er det tilrådeligt at ventilere ikke kun køkkenet, men også hele lejligheden. Gennem ventilation er ønskeligt.
8. Brug aldrig en gaskomfur til opvarmning og tørring af vasketøj. Du vil ikke tænde ild i midten af ​​køkkenet til dette formål, vel?