Сжигание природного газа при недостатке воздуха

Процесс горения газа

Основным условием для горения газа является наличие кислорода (а следовательно, воздуха). Без присутствия воздуха горение газа невозможно. В процессе горения газа происходит химическая реакция соединения кислорода воздуха с углеродом и водородом топлива. Реакция происходит с выделением тепла, света, а также углекислого газа и водяных паров.

В зависимости от количества воздуха, участвующего в процессе горения газа, происходит полное или неполное его сгорание.

При достаточном поступлении воздуха происходит полное сгорание газа, в результате которого продукты его горения содержат негорючие газы: углекислый газ С02, азот N2, водяные пары Н20. Больше всего (по объему) в продуктах горения азота — 69,3—74%.

Для полного сгорания газа также необходимо, чтобы он смешивался с воздухом в определенных (для каждого газа) количествах. Чем выше калорийность газа, тем требуется большее количество воздуха. Так, для сжигания 1 м3 природного газа требуется около 10 м3 воздуха, искусственного — около 5 м3, смешанного — около 8,5 м3.

О полноте сгорания газа свидетельствует короткий прозрачный факел голубого цвета (беспламенное горение), которое применяют в приборах инфракрасного излучения при газовом отоплении.

При недостаточном поступлении воздуха происходит неполное сгорание газа или химический недожог горючих составных частей; в продуктах сгорания появляются горючие газы—окись углерода СО, метан СН4 и водород Н2

При неполном сгорании газа наблюдается длинный, коптящий, светящийся, непрозрачный, желтого цвета факел.

Таким образом, недостаток воздуха приводит к неполному сгоранию газа, а избыток — к чрезмерному охлаждению температуры пламени.

Кроме того, при значительном избытке воздуха также происходит неполное сгорание газа. При этом наблюдается конец факела желтоватого цвета, не вполне прозрачный, с расплывчатым голубовато-зеленым ядром; пламя неустойчиво и отрывается от горелки.

ПСУ мембранного типа.

Они предназначены для сброса газа в атмосферу в случае повышения его давления за регулятором более, чем на 15% от рабочего.

ПСУ настраиваются выше рабочего давления на величину от 10% до 15%.

Устанавливаются на ГП среднего и низкого давлений.

Состоит из корпуса и крышки. между которыми зажата мембрана, непосредственно связанная с клапаном в верхней ее части. Клапан перекрывает седло корпуса, когда сброса газа не происходит. Снизу на мембрану воздействует сила регулировочной настроечной пружины. Корпус имеет два патрубка: входной, связанный через импульсную трубку с контролируемым давлением газа, и выходной, предназначенный для сброса газа в атмосферу.

Диаметр сбросного патрубка этого клапана ПСК-50 равен 50мм, поэтому сбросной трубопровод, присоединяемый к нему, тоже должен быть не менее диаметра присоединительного патрубка, т.е. не менее 50 мм. Это общее техническое правило.

Сверху на мембрану воздействует входное контролируемое давление газа. При повышении давления газа в контролируемом газопроводе это повышенное давление по импульсной трубке поступает в надмембранную полость. При этом мембрана прогибается вниз, тянет за собой клапан, обеспечивая сброс газа в атмосферу.

Настройка на заданный режим:

1. Максимально сжать настроечную пружину, не разрушая уплотнительную резину клапана острыми краями.

2. Регулятором по манометру на выходе устанавливаем то давление, при котором клапан должен открыться и обеспечить сброс газа в атмосферу.

3. Медленно ослабляем пружину до тех пор, пока не начнется сброс газа в атмосферу.

Ремонт ПСК-50.

Перекрыть кран. Вывернуть пробку корпуса, вынуть регулировочный винт с пружиной.

Удалить лед и загрязнения с мембраны. Произвести сброс газа. Продуть клапанный механизм газом и проверить упругость пружины. Проверить подвижность мембраны, при необходимости растянуть (сжать) пружину. После сборки проверить давление срабатывания ПСК. При необходимости настроить.

Опознавательные знаки

газопроводов устанавливаются в соответствии с п. 4.20 Свода правил по проектированию и строительству: «СП 42-101-2003. Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб (взамен СП 42-104-97)»:

«4.20. Для определения местонахождения газопровода на углах поворота трассы, местах изменения диаметра, установки арматуры и сооружений, принадлежащих газопроводу, а также на прямолинейных участках трассы (через 200—500 м) устанавливаются опознавательные знаки.

На опознавательный знак наносятся данные о диаметре, давлении, глубине заложения газопровода, материале труб, расстоянии до газопровода, сооружения или характерной точки и другие сведения.

Опознавательные знаки устанавливаются на железобетонные столбики или металлические реперы высотой не менее 1,5 м или другие постоянные ориентиры.

В местах перехода газопроводов через судоходные и лесосплавные водные преграды на обоих берегах предусматривается установка сигнальных знаков в соответствии с требованиями Устава внутреннего водного транспорта. На границе подводного перехода предусматривается установка постоянных реперов: при ширине преграды при меженном горизонте до 75 м — на одном берегу, при большей ширине — на обоих берегах».

Данные о газопроводе наносятся на таблички, как правило, размером 200х140 мм. Если газопровод проведен из пластиковых (полиэтиленовых) труб, то эти таблички должны иметь желтый цвет, а если из стальных – зеленый с красной окантовкой:

Доврачебная помощь

обезболивание при помощи любого анальгетика. Его можно как дать пострадавшему в виде таблетки, так и ввести раствор лекарства внутримышечно.
остановка кровотечения, если необходимо, то наложение тугой перевязки вверху от раны, чтобы предотвратить излишнюю потерю крови.
обработка поврежденных тканей вокруг раны
надежная фиксация поврежденной ноги

Дата: 2018-12-21, просмотров: 2123.

Источник

Полное и неполное сгорание газа

Горение газа – реакция соединения горючих компонентов газа с кислородом воздуха, сопровождающаяся выделением тепла. Процесс горения зависит от химического состава топлива. Основной компонент природного газа метан, горючими также являются этан, пропан и бутан, которые содержатся в небольших количествах.

Природный газ, добываемый из западносибирских месторождений, практически полностью (до 99 %) состоит из метана СН4. Воздух состоит из кислорода (21%) и азота и незначительного количества других негорючих газов (79%). Упрощенно реакция полного сгорания метана выглядит следующим образом:

СН4 + 2О2 + 7,52 N2 = СО2 + 2Н20 + 7,52 N2

В результате реакции горения при полном сгорании образуется углекислый газ CO2, и пары воды H2O вещества, не оказывающие вредного влияния на окружающую среду и человека. Азот N, в реакции не участвует. Для полного сгорания 1 м³ метана теоретически необходимо 9,52 м³ воздуха. Для практических целей считается, что для полного сгорания 1 м³ природного газа необходимо не менее 10 м³ воздуха. Однако если подавать только теоретически необходимое количество воздуха, то добиться полного сгорания топлива невозможно: трудно так перемешать газ с воздухом, чтобы к каждой его молекуле было подведено необходимое количество молекул кислорода. На практике на горение подается воздуха больше, чем теоретически необходимо. Величина избытка воздуха определяется коэффициентом избытка воздуха а, который показывает отношение количества воздуха, фактически израсходованного на горение, к теоретически необходимому количеству:

где V количество воздуха, фактически израсходованного на горение, м³;
V – теоретически необходимое количество воздуха, м³.

Коэффициент избытка воздуха является важнейшим показателем, характеризующим качество сжигания газа горелкой. Чем меньше а, тем меньше теплоты унесут уходящие газы, тем выше коэффициент полезного действия газоиспользующего оборудования. Но сжигание газа с недостаточным избытком воздуха приводит к нехватке воздуха, что может стать причиной неполного сгорания. Для современных горелок с полным предварительным смешением газа с воздухом коэффициент избытка воздуха лежит в пределах 1,05 – 1,1» то есть на горение расходуется воздуха на 5 – 10% больше от теоретически необходимого.

При неполном сгорании в продуктах горения содержится значительное количество окиси углерода СО, а также несгоревший углерод в виде сажи. Если горелка работает совсем плохо, то в продуктах сгорания может содержаться водород и несгоревший метан. Оксид углерода СО (угарный газ) загрязняет воздух в помещении (при использовании оборудования без отвода продуктов сгорания в атмосферу – газовых плит, колонок небольшой тепловой мощности) и оказывает отравляющее действие. Сажа загрязняет поверхности теплообмена, резко уменьшает теплопередачу и снижает коэффициент полезного действия бытового газоиспользующего оборудования. Кроме того, при использовании газовых плит происходит загрязнение посуды сажей, для удаления которой необходимо приложить значительные усилия. У водонагревателей сажа загрязняет теплообменник, в «запущенных» случаях практически до полного прекращения передачи тепла от продуктов сгорания: колонка горит, а вода нагревается на несколько градусов.

Неполное сгорание происходит:

при недостаточном количестве воздуха, поступающего на горение;
при плохом перемешивании газа и воздуха;
при чрезмерном охлаждении пламени до завершения реакции горения.

Качество сжигания газа можно контролировать по цвету пламени. Некачественное сжигание газа характеризуется желтым коптящим пламенем. При полном сжигании газа пламя представляет собой короткий факел голубовато-фиолетового цвета с высокой температурой. Для контроля работы промышленных горелок применяют специальные приборы, анализирующие состав дымовых газов и температуру продуктов сжигания. В настоящее время при наладке отдельных типов бытового газоиспользующего оборудования также возможно регулирование процесса горения по температуре и анализу уходящих газов.

Источник