محل عناصر دستگاه اتوماسیون در شکل نشان داده شده است. 7. نشان می دهد که آهنربای الکتریکی با یک کلاه محافظ پوشیده شده است. سیم های حسگرها در داخل لوله های جدار نازک قرار دارند. پایانه های بدنه سنسورها از طریق محفظه خود لوله ها به آهنربای الکتریکی متصل می شوند.
حال بیایید به روش یافتن عیب فوق نگاه کنیم.
بررسی با "ضعیف ترین پیوند" دستگاه اتوماسیون - سنسور کشش آغاز می شود. سنسور توسط یک پوشش محافظت نمی شود، بنابراین پس از 6... 12 ماه کارکرد، با یک لایه ضخیم گرد و غبار "بیش از حد رشد" می کند.
پوشش گرد و غبار با یک برس نرم پاک می شود. سپس صفحه از محل تماس جدا شده و با سمباده ریز تمیز می شود. ما نباید فراموش کنیم که تمیز کردن خود تماس ضروری است. نتایج خوبتمیز کردن این عناصر با اسپری مخصوص "Contact" را می دهد. حاوی موادی است که به طور فعال فیلم اکسید را از بین می برد. پس از تمیز کردن، یک لایه نازک از روان کننده مایع روی صفحه بمالید و تماس بگیرید.
مرحله بعدی بررسی قابلیت سرویس دهی ترموکوپل است. او سخت کار می کند حالت حرارتیاز آنجایی که دائماً در شعله جرقه زن است، طبیعتاً عمر مفید آن به طور قابل توجهی کمتر از سایر عناصر دیگ است.
عیب اصلی ترموکوپل فرسودگی (تخریب) بدنه آن است. در این حالت، مقاومت انتقال در محل جوش (اتصال) به شدت افزایش می یابد. در نتیجه، جریان در مدار ترموکوپل - الکترومغناطیس
- صفحه دو فلزی کمتر از مقدار اسمی خواهد بود، که منجر به این واقعیت می شود که آهنربای الکتریکی دیگر نمی تواند میله را ثابت کند (شکل 5).
برای بررسی ترموکوپل، مهره اتصال (شکل 7) واقع در سمت چپ را باز کنید. 
دو طرف آهنربای الکتریکی سپس جرقه زن را روشن کنید و از یک ولت متر برای اندازه گیری ولتاژ ثابت (thermo-emf) در کنتاکت های ترموکوپل استفاده کنید (شکل 8). یک ترموکوپل گرم شده و قابل سرویس، EMF حدود 25 تا 30 میلی ولت تولید می کند. اگر این مقدار کمتر باشد، ترموکوپل معیوب است. برای بررسی نهایی، لوله را از محفظه الکترومغناطیس جدا کرده و مقاومت ترموکوپل را اندازه گیری کنید. مقاومت ترموکوپل گرم شده کمتر از 1 اهم است. اگر مقاومت ترموکوپل صدها اهم یا بیشتر باشد، باید تعویض شود.مقدار پایین ترمو-EMF تولید شده توسط ترموکوپل می تواند به دلایل زیر ایجاد شود: - گرفتگی نازل جرقه زن (در نتیجه دمای گرمایش ترموکوپل ممکن است کمتر از دمای اسمی باشد). آنها چنین نقصی را با تمیز کردن سوراخ جرقه زن با هر سیم نرم با قطر مناسب "درمان" می کنند.
- تغییر موقعیت ترموکوپل (به طور طبیعی، ممکن است به اندازه کافی گرم نشود). نقص را به شرح زیر از بین ببرید - پیچ را که آستر را در نزدیکی جرقه زن قرار می دهد باز کنید و موقعیت ترموکوپل را تنظیم کنید (شکل 10).
- فشار کم گاز در ورودی دیگ.
اگر EMF در پایانه های ترموکوپل نرمال است (در حالی که علائم خرابی نشان داده شده در بالا باقی می ماند)، سپس عناصر زیر را بررسی کنید:
- یکپارچگی کنتاکت ها در نقاط اتصال ترموکوپل و سنسور پیش نویس.
تماس های اکسید شده باید تمیز شوند. مهره های اتحادیه، همانطور که می گویند، "با دست" سفت می شوند. در این مورد، استفاده از آچار توصیه نمی شود، زیرا می توانید به راحتی سیم های مناسب برای مخاطبین را بشکنید.
- یکپارچگی سیم پیچ آهنربای الکتریکی و در صورت لزوم، پایانه های آن را لحیم کنید.
عملکرد آهنربای الکتریکی را می توان به شرح زیر بررسی کرد. قطع کن 
اتصال ترموکوپل دکمه شروع را فشار داده و نگه دارید، سپس جرقه زن را روشن کنید. از منبع جداگانه ولتاژ DCولتاژی در حدود 1 ولت به تماس آزاد شده آهنربای الکتریکی (از ترموکوپل) نسبت به محفظه (در جریان حداکثر 2 A) اعمال می شود. برای این، می توانید از یک باتری معمولی (1.5 ولت) استفاده کنید، نکته اصلی این است که جریان عملیاتی لازم را فراهم می کند. اکنون دکمه را می توان آزاد کرد. اگر جرقه زن خاموش نشود، مغناطیس الکتریکی و سنسور پیش نویس کار می کنند.
- سنسور کشش ابتدا، نیروی فشار دادن تماس بر روی صفحه دو فلزی را بررسی کنید (با علائم مشخص شده نقص، اغلب کافی نیست). برای افزایش نیروی گیره، مهره قفل را رها کرده و کنتاکت را به صفحه نزدیک کنید، سپس مهره را سفت کنید. در این مورد، نیازی به تنظیمات اضافی نیست - نیروی گیره بر دمای پاسخ سنسور تأثیر نمی گذارد. این سنسور دارای حاشیه بزرگی از زاویه انحراف صفحه است که از قطع شدن مطمئن مدار الکتریکی در صورت تصادف اطمینان می دهد.
گاز طبیعی رایج ترین سوخت امروزی است. گاز طبیعی را گاز طبیعی می نامند زیرا از اعماق زمین استخراج می شود.
فرآیند احتراق گاز یک واکنش شیمیایی است که در آن فعل و انفعالاتی رخ می دهد گاز طبیعیبا اکسیژن موجود در هوا.
در سوخت گازی یک قسمت قابل احتراق و یک قسمت غیر قابل احتراق وجود دارد.
جزء اصلی قابل اشتعال گاز طبیعی متان - CH4 است. محتوای آن در گاز طبیعی به 98 درصد می رسد. متان بی بو، بی مزه و غیر سمی است. حد اشتعال آن از 5 تا 15 درصد است. همین ویژگی ها است که امکان استفاده از گاز طبیعی را به عنوان یکی از انواع اصلی سوخت فراهم کرده است. غلظت متان بیش از 10 درصد تهدید کننده زندگی است و ممکن است به دلیل کمبود اکسیژن خفگی رخ دهد.
برای تشخیص نشت گاز، گاز بو داده می شود، به عبارت دیگر ماده ای با بوی قوی (اتیل مرکاپتان) به آن اضافه می شود. در این مورد، گاز را می توان در غلظت 1٪ تشخیص داد.
علاوه بر متان، گاز طبیعی ممکن است حاوی گازهای قابل اشتعال - پروپان، بوتان و اتان باشد.
برای اطمینان از احتراق باکیفیت گاز، لازم است هوای کافی به منطقه احتراق داده شود و از اختلاط خوب گاز با هوا اطمینان حاصل شود. نسبت بهینه 1: 10 است. یعنی برای یک قسمت گاز ده قسمت هوا وجود دارد. علاوه بر این، لازم است ایجاد شود رژیم دما. برای اینکه گاز مشتعل شود باید تا دمای اشتعال خود گرم شود و در آینده دما از دمای اشتعال کمتر نشود.
سازماندهی حذف محصولات احتراق در جو ضروری است.
احتراق کامل در صورتی حاصل می شود که مواد قابل اشتعال در محصولات احتراق منتشر شده در جو وجود نداشته باشد. در این حالت کربن و هیدروژن با هم ترکیب می شوند و دی اکسید کربن و بخار آب تشکیل می دهند.
از نظر ظاهری، با احتراق کامل، شعله آبی روشن یا بنفش مایل به آبی است.
علاوه بر این گازها، نیتروژن و اکسیژن باقیمانده با گازهای قابل اشتعال در جو آزاد می شوند. N2+O2
اگر احتراق گاز به طور کامل رخ ندهد، مواد قابل اشتعال در اتمسفر آزاد می شوند - مونوکسید کربن، هیدروژن، دوده.
احتراق ناقص گاز به دلیل هوای ناکافی رخ می دهد. در همان زمان، زبانه های دوده به صورت بصری در شعله ظاهر می شوند.
خطر احتراق ناقص گاز این است که مونوکسید کربن می تواند باعث مسمومیت پرسنل دیگ بخار شود. محتوای CO در هوا 0.01-0.02٪ می تواند باعث مسمومیت خفیف شود. غلظت های بالاتر می تواند باعث مسمومیت شدید و مرگ شود.
دوده حاصل روی دیواره های دیگ می نشیند و در نتیجه انتقال گرما به مایع خنک کننده را مختل می کند و راندمان اتاق دیگ بخار را کاهش می دهد. دوده 200 برابر بدتر از متان گرما را هدایت می کند.
از نظر تئوری، 9 متر مکعب هوا برای سوزاندن 1 متر مکعب گاز مورد نیاز است. در شرایط واقعی، هوای بیشتری مورد نیاز است.
یعنی مقدار هوای اضافی لازم است. این مقدار که آلفا تعیین می‌شود، نشان می‌دهد که چند برابر بیشتر از آنچه از نظر تئوری لازم است، هوا مصرف می‌شود.
ضریب آلفا بستگی به نوع مشعل خاص دارد و معمولاً در پاسپورت مشعل و یا مطابق با توصیه های سازماندهی کار راه اندازی انجام شده مشخص می شود.
با افزایش مقدار هوای اضافی از حد توصیه شده، اتلاف حرارت افزایش می یابد. با افزایش قابل توجه مقدار هوا، شعله ممکن است شکسته شود و وضعیت اضطراری ایجاد کند. اگر مقدار هوا کمتر از مقدار توصیه شده باشد، احتراق ناقص خواهد بود و در نتیجه خطر مسمومیت برای پرسنل دیگ بخار ایجاد می شود.
برای کنترل دقیق تر کیفیت احتراق سوخت، دستگاه هایی وجود دارد - آنالایزر گاز، که محتوای برخی از مواد را در ترکیب گازهای خروجی اندازه گیری می کند.
آنالایزرهای گاز را می توان به صورت کامل با دیگ های بخار عرضه کرد. اگر آنها در دسترس نباشند، اندازه گیری های مربوطه انجام می شود سازمان راه اندازیبا استفاده از آنالایزرهای گاز قابل حمل یک نقشه رژیم تهیه می شود که در آن پارامترهای کنترل لازم تجویز می شود. با رعایت آنها می توانید از احتراق کامل سوخت اطمینان حاصل کنید.
پارامترهای اصلی برای تنظیم احتراق سوخت عبارتند از:
- نسبت گاز و هوای عرضه شده به مشعل ها.
- ضریب هوای اضافی
- خلاء در کوره
- ضریب اقدام مفیددیگ بخار
در این حالت راندمان دیگ به معنای نسبت گرمای مفید به مقدار کل گرمای مصرفی است.
ترکیب هوا
| نام گاز | عنصر شیمیایی | مطالب موجود در هوا |
| نیتروژن | N2 | 78 % |
| اکسیژن | O2 | 21 % |
| آرگون | آر | 1 % |
| دی اکسید کربن | CO2 | 0.03 % |
| هلیوم | او | کمتر از 0.001٪ |
| هیدروژن | H2 | کمتر از 0.001٪ |
| نئون | Ne | کمتر از 0.001٪ |
| متان | CH4 | کمتر از 0.001٪ |
| کریپتون | Kr | کمتر از 0.001٪ |
| زنون | Xe | کمتر از 0.001٪ |
الکساندر پاولوویچ کنستانتینوف
بازرس ارشد کنترل ایمنی تاسیسات خطرناک هسته ای و تشعشعی. کاندیدای علوم فنی، دانشیار، استاد آکادمی علوم طبیعی روسیه.
آشپزخانه با اجاق گاز اغلب منبع اصلی آلودگی هوا در سراسر آپارتمان است. و آنچه بسیار مهم است، این امر در مورد اکثر ساکنان روسیه صدق می کند. در واقع، در روسیه، 90٪ از ساکنان شهری و بیش از 80٪ از ساکنان روستایی از اجاق گاز استفاده می کنند ختا، ز. آی.سلامت انسان در شرایط محیطی مدرن. - م.: مطبوعات عادلانه، 2001. - 208 ص..
در سال های اخیر، انتشاراتی توسط محققان جدی در مورد خطرات بالای اجاق گاز برای سلامتی ظاهر شده است. پزشکان می‌دانند که در خانه‌هایی که اجاق گاز دارند، ساکنان بیشتر و بیشتر از خانه‌هایی که اجاق‌های برقی دارند بیمار می‌شوند. علاوه بر این، ما در مورد بسیاری از بیماری های مختلف و نه فقط بیماری های تنفسی صحبت می کنیم. کاهش سلامت به ویژه در زنان، کودکان و همچنین در افراد مسن و مبتلا به بیماری مزمن که زمان بیشتری را در خانه می گذرانند، مشهود است.
بی جهت نبود که پروفسور وی. بلاگوف استفاده از اجاق گاز را «جنگ شیمیایی گسترده علیه مردم خود» نامید.
چرا استفاده از گاز خانگی برای سلامتی مضر است؟
بیایید سعی کنیم به این سوال پاسخ دهیم. عوامل متعددی وجود دارد که با هم ترکیب می شوند تا استفاده از اجاق گاز برای سلامتی مضر باشد.
عوامل گروه اول
این گروه از عوامل توسط خود شیمی فرآیند احتراق گاز طبیعی تعیین می شود. حتی اگر گاز خانگی به طور کامل به آب و دی اکسید کربن، این امر منجر به بدتر شدن ترکیب هوای آپارتمان به ویژه در آشپزخانه می شود. از این گذشته ، در همان زمان ، اکسیژن از هوا می سوزد و در همان زمان غلظت دی اکسید کربن افزایش می یابد. اما این مشکل اصلی نیست. در نهایت برای هوایی که انسان تنفس می کند همین اتفاق می افتد.
خیلی بدتر است که در بیشتر موارد احتراق گاز به طور کامل اتفاق نمی افتد، نه 100٪. در اثر احتراق ناقص گاز طبیعی، محصولات سمی بسیار بیشتری تشکیل می شود. به عنوان مثال، مونوکسید کربن (مونوکسید کربن)، که غلظت آن می تواند چندین برابر، 20-25 برابر بیشتر از هنجار مجاز. اما این منجر به سردرد، آلرژی، بیماری، ضعف ایمنی می شود یاکولووا، ام. ا.و ما در آپارتمانمان بنزین داریم. - مجله محیط زیست کسب و کار. - 2004. - شماره 1(4). - ص 55..
علاوه بر مونوکسید کربن، دی اکسید گوگرد، اکسیدهای نیتروژن، فرمالدئید و بنزوپیرن که یک ماده سرطان زا قوی است در هوا منتشر می شود. در شهرها، بنزوپیرن از انتشار گازهای گلخانه‌ای از نیروگاه‌های متالورژی، نیروگاه‌های حرارتی (مخصوصاً نیروگاه‌های زغال‌سنگ) و خودروها (مخصوصاً قدیمی‌ها) وارد هوای جو می‌شود. اما غلظت بنزوپیرن حتی در هوای آلوده اتمسفر را نمی توان با غلظت آن در آپارتمان مقایسه کرد. شکل نشان می دهد که در آشپزخانه چقدر بنزوپیرن دریافت می کنیم.
ورود بنزوپیرن به بدن انسان، mcg/day بیایید دو ستون اول را با هم مقایسه کنیم. در آشپزخانه 13.5 برابر بیشتر از خیابان مواد مضر دریافت می کنیم! برای وضوح، اجازه دهید میزان مصرف بنزوپیرن در بدن خود را نه بر حسب میکروگرم، بلکه در یک معادل قابل درک تر تخمین بزنیم - تعداد سیگارهایی که روزانه دود می شود. بنابراین، اگر یک فرد سیگاری روزانه یک پاکت (20 نخ سیگار) سیگار بکشد، در آشپزخانه به فرد معادل دو تا پنج نخ سیگار در روز دریافت می کند. یعنی خانم خانه دار که دارد اجاق گاز، انگار کمی "سیگار" می کشد.
عوامل گروه دوم
این گروه مربوط به شرایط کار اجاق گاز می باشد. هر راننده ای می داند که شما نمی توانید همزمان با یک ماشین با موتور روشن در گاراژ باشید. اما در آشپزخانه چنین موردی داریم: سوزاندن سوخت های هیدروکربنی در داخل خانه! ما فاقد آن وسیله ای هستیم که هر ماشینی دارد - یک لوله اگزوز. طبق تمام قوانین بهداشتی، هر اجاق گاز باید مجهز به هود تهویه اگزوز باشد.
به خصوص اگر آشپزخانه کوچکی در آن داشته باشیم، اوضاع بد است آپارتمان کوچک. حداقل مساحت، حداقل ارتفاع سقف، تهویه ضعیفو یک اجاق گاز که تمام روز کار می کند. اما وقتی سقف های کممحصولات احتراق گاز در لایه بالایی هوا تا 70 تا 80 سانتی متر ضخامت تجمع می یابند. بویکو، A. F.سلامت 5+. - M.: Rossiyskaya Gazeta, 2002. - 365 p..
کار یک زن خانه دار در اجاق گاز اغلب با شرایط کاری مضر در تولید مقایسه می شود. این کاملا درست نیست. محاسبات نشان می دهد که اگر آشپزخانه کوچک است و تهویه خوبی وجود ندارد، پس با شرایط کاری مضری روبرو هستیم. نوعی متالورژیست که باطری های کوره کک را سرویس می کند.
چگونه آسیب اجاق گاز را کاهش دهیم؟
اگر همه چیز خیلی بد است چه کنیم؟ شاید واقعا ارزش این را داشته باشد که از شر اجاق گاز خلاص شوید و اجاق گاز برقی یا القایی نصب کنید؟ اگر چنین فرصتی وجود داشته باشد خوب است. اگر نه؟ برای این مورد چندین وجود دارد قوانین ساده. کافی است از آنها پیروی کنید و می توانید صدمات ناشی از اجاق گاز را برای سلامتی کاهش دهید. اجازه دهید این قوانین را فهرست کنیم (بیشتر آنها توصیه های پروفسور یو. دی. گوبرنسکی است) ایلنیتسکی، آ.بوی گاز میده - سلامت باش! - 2001. - شماره 5. - ص 68–70..
- نصب هود اگزوز با دستگاه تصفیه هوا در بالای اجاق گاز ضروری است. این موثرترین تکنیک است. اما حتی اگر به دلایلی نتوانید این کار را انجام دهید، در مجموع هفت قانون باقی مانده نیز آلودگی هوا را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.
- احتراق کامل گاز را کنترل کنید. اگر به طور ناگهانی رنگ گاز طبق دستورالعمل آن چیزی نیست که باید باشد، بلافاصله با کارگران گاز تماس بگیرید تا مشعل خراب را تنظیم کنند.
- اجاق گاز را با ظروف غیر ضروری شلوغ نکنید. ظروف آشپزی را فقط باید روی مشعل های در حال کار قرار داد. در این صورت دسترسی آزاد هوا به مشعل ها و احتراق کاملتر گاز تضمین می شود.
- بهتر است بیشتر از دو شعله یا یک فر و یک شعله به طور همزمان استفاده نکنید. حتی اگر اجاق گاز شما چهار شعله دارد، بهتر است حداکثر دو شعله را همزمان روشن کنید.
- حداکثر زمان کارکرد مداوم اجاق گاز دو ساعت است. پس از این، باید استراحت کنید و آشپزخانه را به طور کامل تهویه کنید.
- هنگامی که اجاق گاز کار می کند، درهای آشپزخانه باید بسته و پنجره باز باشد. این اطمینان حاصل می کند که محصولات احتراق از طریق خیابان و نه از طریق اتاق نشیمن حذف می شوند.
- پس از اتمام کار اجاق گاز، توصیه می شود نه تنها آشپزخانه، بلکه کل آپارتمان را تهویه کنید. از طریق تهویه مطلوب است.
- هرگز از اجاق گاز برای گرم کردن یا خشک کردن لباس استفاده نکنید. برای این منظور در وسط آشپزخانه آتش روشن نمی کنید، درست است؟
سوخت دیگ بخار گاز طبیعی است که از ایستگاه توزیع گاز تامین می شود. گاز طبیعی با فشار 1-2 مگاپاسکال که دما، دبی و فشار آن توسط دستگاه های اندازه گیری تجاری ثبت می شود، وارد مرحله اول کاهش می شود. فشار پس از اولین مرحله کاهش توسط یک شیر تنظیم کننده فشار تنظیم می شود.
سپس گاز سوختی با فشار حدود 0.5 مگاپاسکال وارد فضای لوله بخاری می شود که مایع خنک کننده آن بخار 0.3-0.6 مگاپاسکال است. دمای گاز سوخت پس از بخاری توسط یک شیر کنترلی نصب شده روی خط لوله بخار تغییر می کند. پس از بخاری، فشار گاز سوخت با مرحله دوم کاهش به 3-80 کیلو پاسکال کاهش می یابد، پس از مرحله دوم کاهش، گاز از طریق واحدهای تجهیزات گاز استاندارد (SBG) وارد مشعل های دیگ می شود. قبل از SBG هر دیگ، فشار، جریان و دمای گاز اندازه گیری و ثبت می شود. فشار گاز بعد از SBG هر دیگ نیز ثبت می شود
5.3.2. ویژگی های فرآیند احتراق گاز طبیعی
انتخاب نوع و تعداد مشعل های گازی، محل قرارگیری آنها و سازماندهی فرآیند احتراق به ویژگی های شرایط عملیات حرارتی و آیرودینامیکی یک تاسیسات صنعتی بستگی دارد. حل صحیح این مشکلات، شدت فرآیند تکنولوژیکی و کارایی نصب را تعیین می کند. مقدمات نظری و تجربه عملیاتی نشان می دهد که هنگام طراحی تاسیسات گازی جدید، به عنوان یک قاعده، می توان شاخص های اصلی عملکرد آنها را بهبود بخشید. با این حال، در اینجا باید توجه داشت که روش نادرست احتراق گاز و قرارگیری ضعیف مشعل ها باعث کاهش بهره وری و راندمان تاسیسات می شود.
هنگام طراحی صنعتی تاسیسات گازیوظایف تشدید فرآیند فناوری و افزایش بهره وری سوخت باید با کمترین هزینه مواد و با رعایت تعدادی از شرایط دیگر مانند قابلیت اطمینان عملیاتی، ایمنی و غیره حل شود.
هنگام سوزاندن گاز طبیعی، بر خلاف احتراق انواع دیگر سوخت، ویژگی های مشعل می تواند در محدوده وسیعی متفاوت باشد. بنابراین، تقریباً برای هر نصبی قابل استفاده است. در اینجا فقط باید به یاد داشته باشید که حداکثر تشدید مورد نیاز فرآیند تکنولوژیکی، افزایش راندمان و همچنین ارضای سایر الزامات نصب را نمی توان تنها با انتخاب یک یا آن مشعل گاز تضمین کرد، بلکه با تصمیم درستکل مجموعه مسائل تبادل حرارت و آیرودینامیک، از تامین هوا و گاز شروع می شود و با حذف محصولات احتراق زباله در جو خاتمه می یابد. مرحله اولیه فرآیند - سازماندهی احتراق گاز از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
گاز طبیعی گازی بی رنگ است. به طور قابل توجهی سبک تر از هوا. وجود گاز در هوای اماکن، چاه ها، چاله ها بیش از 20 درصد باعث خفگی، سرگیجه، از دست دادن هوشیاری و مرگ می شود. بر اساس استانداردهای بهداشتی، گاز طبیعی (متان) متعلق به کلاس خطر 4 (مواد کم خطر) است. سمیت کم، سمی نیست.
ترکیب گاز طبیعی:
متان 98.52%;
اتان 0.46%;
پروپان 0.16%؛
بوتان 0.02%؛
نیتروژن 0.73%;
دی اکسید کربن 0.07٪.
اگر گاز طبیعی تمام مراحل تصفیه را گذرانده باشد، خواص آن کمی با خواص متان تفاوت دارد. متان ساده ترین عنصر از سری هیدروکربن متان است. خواص متان:
گرمای ویژه احتراق 7980 Kcal/m3;
در t°=-161°C مایع می شود، در t°=-182°C سخت می شود.
چگالی متان 0.7169 کیلوگرم بر متر مکعب است (2 برابر سبکتر از هوا).
دمای اشتعال t°=645°C;
دمای احتراق t°=1500 ÷ 2000°C
محدودیت انفجار 5 ÷ 15%.
هنگام تعامل با هوا، مخلوط های بسیار انفجاری تشکیل می شود که می تواند منفجر شود و باعث تخریب شود.
احتراق هر سوخت، از جمله گاز، واکنش ترکیب شیمیایی آن با اکسیژن است و با آزاد شدن گرما همراه است. مقدار حرارت حاصل از احتراق کامل 1 متر مکعب (یا 1 کیلوگرم) گاز را ارزش حرارتی آن می نامند. تفاوتی بین کمترین گرمای احتراق وجود دارد که در آن گرمای نهان تشکیل بخار آب موجود در محصولات احتراق در نظر گرفته نمی‌شود و بالاترین آن زمانی که این گرما در نظر گرفته می‌شود. تفاوت بین مقادیر حرارتی بالاتر و پایین تر به مقدار بخار آب تولید شده در طی احتراق سوخت بستگی دارد و تقریباً 2500 کیلوژول در هر کیلوگرم یا 2000 کیلوژول در هر متر مکعب بخار آب است.
ارزش گرمایش انواع مختلف سوخت می تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد. به عنوان مثال، هیزم و ذغال سنگ نارس دارای ارزش حرارتی کمتری تا 12500، بهترین زغال سنگ تا 31000 و روغن دارای ارزش حرارتی حدود 40000 کیلوژول بر کیلوگرم هستند. گاز طبیعی دارای ارزش حرارتی کمتر 40-44 MJ/kg است.
کل زمان احتراق با زمان d تشکیل مخلوط (فرایندهای انتشار) و زمان k واکنش های احتراق شیمیایی (فرایندهای جنبشی) تعیین می شود. با در نظر گرفتن این واقعیت که این مراحل فرآیند ممکن است همپوشانی داشته باشند، d + k را به دست می آوریم.
در تا d (احتراق همزمان با تشکیل مخلوط در کوره نامیده می شود. انتشار، از آنجایی که این تشکیل مخلوط شامل فرآیندهای انتشار آشفته (در مرحله نهایی - مولکولی) است.
در d k k (احتراق مخلوط از پیش آماده شده اغلب به طور معمول نامیده می شود جنبشی، توسط سینتیک واکنش های شیمیایی تعیین می شود).
هنگامی که d و k متناسب باشند، فرآیند احتراق مخلوط نامیده می شود.
مرحله بعدی تشکیل مخلوط حرارت دادن و احتراق سوخت است. هنگامی که یک جریان گاز قابل اشتعال با جریان هوا مخلوط می شود و دمای آنها به تدریج افزایش می یابد، در دمای معینی مخلوط مشتعل می شود. حداقل دمایی که در آن یک مخلوط مشتعل می شود، نقطه اشتعال نامیده می شود.
دمای احتراق یک ثابت فیزیکوشیمیایی ماده نیست، زیرا علاوه بر ماهیت گاز قابل اشتعال به غلظت گاز و اکسید کننده و همچنین به شدت تبادل حرارت بین مخلوط گاز و محیط بستگی دارد.
حدود بالا و پایین برای غلظت گاز و اکسید کننده وجود دارد و در خارج از این حدود در دمای معین، مخلوط ها مشتعل نمی شوند. هنگامی که دمای مخلوط گاز و هوا افزایش می‌یابد، طبق قانون آرنیوس، سرعت واکنش به نسبت e-E/RT افزایش می‌یابد و انتشار گرما متناسب با همان مقدار است. اگر اتلاف حرارت ناحیه احتراق مرتبط با تبادل حرارت با محیط از آزاد شدن گرما بیشتر شود، احتراق و احتراق غیرممکن است. به طور معمول، گرمایش همزمان با تشکیل مخلوط اتفاق می افتد.
مخلوط گاز-هوا که در آن محتوای گاز بین حد پایین و بالایی قابل اشتعال باشد، قابل انفجار است. هر چه محدوده محدوده قابل اشتعال (که حد انفجار نیز نامیده می شود) بیشتر باشد، گاز قابل انفجارتر است. از نظر ماهیت شیمیایی، انفجار مخلوط گاز-هوا (گاز-اکسیژن) یک فرآیند احتراق بسیار سریع (تقریباً آنی) است که منجر به تشکیل محصولات احتراق با دمای بالا و افزایش شدید فشار آنها می شود. فشار اضافی محاسبه شده در هنگام انفجار گاز طبیعی 0.75، پروپان و بوتان - 0.86، هیدروژن - 0.74، استیلن - 1.03 مگاپاسکال است. در شرایط عملی، دمای انفجار به حداکثر مقادیر نمی رسد و فشارهای ناشی از آن کمتر از آنچه نشان داده شده است، اما برای تخریب نه تنها پوشش دیگ ها و ساختمان ها، بلکه ظروف فلزی نیز در صورت وقوع انفجار کافی است. در آنها
در نتیجه احتراق و احتراق، شعله ای ظاهر می شود که تظاهرات خارجی واکنش های شدید ماده اکسید کننده است. حرکت شعله در میان مخلوط گاز را انتشار شعله می گویند. در این مورد، مخلوط گاز به دو قسمت تقسیم می شود - گاز سوخته، که شعله قبلاً از آن عبور کرده است، و گاز نسوخته، که به زودی وارد منطقه شعله می شود. مرز بین این دو قسمت از مخلوط گاز در حال سوختن، جبهه شعله نامیده می شود.
مشعل جریانی است حاوی مخلوطی از هوا، گازهای سوزاننده، ذرات سوخت و محصولات احتراق که در آن حرارت، اشتعال و احتراق سوخت گازی رخ می دهد.
در دمای معمولی در کوره ها (1000-1500 درجه سانتیگراد)، هیدروکربن ها از جمله متان، حتی در دوره های زمانی بسیار کوتاه در نتیجه تجزیه حرارتی، مقادیر قابل توجهی کربن عنصری تولید می کنند. در نتیجه ظهور کربن عنصری در مشعل، فرآیند احتراق تا حدی عناصر احتراق ناهمگن را به دست می آورد، یعنی روی سطح ذرات جامد رخ می دهد. وجود کاتالیزورها (اکسیدهای آهن و نیکل) به طور قابل توجهی روند تجزیه متان و سایر هیدروکربن ها را تسریع می کند.
بنابراین، در کوره یا فضای کاری کوره، بین لحظه ورود گاز و هوا و تولید محصولات احتراق نهایی در نتیجه برهم نهی فرآیند تجزیه حرارتی هیدروکربن ها و واکنش زنجیره ای اکسیداسیون، یک واکنش بسیار پیچیده است. تصویر مشاهده می شود که با حضور هر دو محصول اکسیداسیون CO 2 و H 2 O، و CO، H 2، کربن عنصری و محصولات اکسیداسیون ناقص مشخص می شود (در مورد دوم، فرمالدئید از اهمیت ویژه ای برخوردار است). نسبت بین این اجزا به شرایط و مدت زمان گرم شدن گاز قبل از واکنش های اکسیداسیون بستگی دارد.
هنگامی که سوخت می سوزد، فرآیندهای شیمیایی اکسیداسیون اجزای قابل احتراق آن رخ می دهد که با انتشار گرمای شدید و افزایش سریع دمای محصولات احتراق همراه است.
بین احتراق همگن، که در حجم اتفاق می افتد، زمانی که سوخت و اکسید کننده در حالت تجمع یکسان هستند، و احتراق ناهمگن، که در فصل مشترک فاز رخ می دهد، زمانی که ماده قابل احتراق و اکسید کننده در حالت های مختلف هستند، تفاوت قائل می شود. از تجمع
احتراق سوخت گازی فرآیندی همگن است. در طول احتراق، سرعت فرآیند مستقیم به طور غیرقابل مقایسه ای بیشتر از سرعت فرآیند معکوس است، بنابراین واکنش معکوس را می توان نادیده گرفت. به یاد بیاوریم که برای یک واکنش احتراق همگن، بیان سرعت واکنش مستقیم به صورت زیر خواهد بود:
جایی که -زمان؛ T-دمای مطلق؛ بهثابت گاز جهانی؛ ک- ثابت سرعت واکنش، بسته به ماهیت واکنش دهنده ها، عملکرد کاتالیزورها و دما. ک 0 - ثابت تجربی؛ E-انرژی فعال‌سازی، که مشخص‌کننده کوچک‌ترین انرژی اضافی است که ذرات در حال برخورد باید برای وقوع واکنش داشته باشند.
از عبارات (دومین آنها معادله آرنیوس نامیده می شود) نتیجه می شود که با افزایش غلظت (فشار در سیستم) و دما و با کاهش انرژی فعال سازی سرعت واکنش افزایش می یابد. اندازه‌گیری‌های تجربی به انرژی فعال‌سازی مقدار قابل توجهی کمتری نسبت به قوانین داده‌شده سینتیک شیمیایی می‌دهند. این با این واقعیت توضیح داده می شود که فرآیندهای احتراق گاز واکنش های زنجیره ای هستند و از طریق مراحل میانی با تشکیل مداوم مراکز فعال (اتم ها یا رادیکال ها) پیش می روند.
به عنوان مثال، در طی احتراق هیدروژن (شکل 3)، با کمک اتم های آزاد اکسیژن و رادیکال های هیدروکسیل، سه اتم هیدروژن فعال به جای اتم موجود در ابتدای مرحله واکنش مورد بررسی تشکیل می شود. این سه برابر شدن در هر مرحله اتفاق می افتد و در واکنش های زنجیره ای تعداد مراکز فعال مانند بهمن افزایش می یابد. علاوه بر این، برهمکنش بین واسطه های ناپایدار بسیار سریعتر از بین مولکول ها اتفاق می افتد.
برنج. 3. طرح یک واکنش زنجیره ای احتراق هیدروژن
سرعت کل واکنش احتراق هیدروژن با سرعت کندترین واکنش (که با معادله H+O 2 OH + H 2 بیان می شود) =kC n Co تعیین می شود، که در آن Cn, Co غلظت هیدروژن اتمی و اکسیژن مولکولی
فرآیندهای اکسیداسیون هیدروکربن ها که بخش آلی گازهای طبیعی و مرتبط را تشکیل می دهند پیچیده ترین هستند. تاکنون درک روشنی از مکانیسم جنبشی واکنش‌ها وجود ندارد، اگرچه می‌توان با اطمینان گفت که احتراق در حضور یک دوره القایی ماهیت زنجیره‌ای دارد و با تشکیل محصولات میانی متعدد اکسیداسیون و تجزیه جزئی اتفاق می‌افتد.
یک نمودار تقریبی از احتراق مرحله‌ای متان را می‌توان با مجموعه‌ای از واکنش‌های زیر نشان داد:
اگرچه محصولات اولیه و نهایی واکنش احتراق گازها هستند، محصولات میانی، علاوه بر گازها، ممکن است حاوی کربن عنصری به شکل سوسپانسیون دوده باشند.
سرعت واکنش احتراق مونوکسید کربن به غلظت مونوکسید کربن و بخار آب در منطقه واکنش بستگی دارد و سرعت احتراق زنجیره ای متان و سایر هیدروکربن ها به غلظت هیدروژن اتمی، اکسیژن و بخار آب بستگی دارد.
احتراق سوخت گاز ترکیبی از فرآیندهای پیچیده آیرودینامیکی، حرارتی و شیمیایی است. فرآیند احتراق سوخت گازی شامل چند مرحله است: مخلوط کردن گاز با هوا، گرم کردن مخلوط حاصل تا دمای اشتعال، احتراق و احتراق.
ویژگی های متان
§ بی رنگ؛
§ غیر سمی (غیر سمی)؛
§ بی بو و بی مزه.
§ متان از 75 درصد کربن و 25 درصد هیدروژن تشکیل شده است.
§ وزن مخصوص 0.717 کیلوگرم بر متر مکعب است (2 برابر سبکتر از هوا).
§ نقطه اشتعالحداقل دمای اولیه ای است که در آن احتراق شروع می شود. برای متان 645 o است.
§ دمای احتراق- این حداکثر دما، که اگر مقدار هوای مورد نیاز برای احتراق دقیقاً مطابق با فرمول های شیمیایی احتراق باشد، با احتراق کامل گاز حاصل می شود. برای متان 1100-1400 o و بستگی به شرایط احتراق دارد.
§ گرمای احتراق– این مقدار حرارتی است که در طی احتراق کامل 1 متر مکعب گاز آزاد می شود و برابر با 8500 کیلوکالری بر متر مکعب است.
§ سرعت انتشار شعلهبرابر با 0.67 متر بر ثانیه.
مخلوط گاز و هوا
کدام گاز حاوی:
تا 5٪ نمی سوزد.
از 5 تا 15 درصد منفجر می شود.
بیش از 15٪ در هنگام تامین هوای اضافی می سوزد (همه اینها به نسبت حجم گاز موجود در هوا بستگی دارد و نامیده می شود محدودیت های انفجاری)
گازهای قابل احتراق بدون بو هستند تا به موقع آنها را در هوا تشخیص دهند و نشت را به سرعت و با دقت تشخیص دهند. بو بدهد برای این منظور از ETHYLMERCOPTAN استفاده می شود. میزان بو دهی 16 گرم در 1000 متر مکعب است. اگر 1 درصد گاز طبیعی در هوا وجود دارد، باید آن را بو کنید.
گاز مورد استفاده به عنوان سوخت باید با الزامات GOST مطابقت داشته باشد ناخالصی های مضر در هر 100 متر مکعب بیشتر از:
سولفید هیدروژن 0.0 2جی /m.cube
آمونیاک 2 گرم
هیدروسیانیک اسید 5 گرم.
رزین و گرد و غبار 0.001 گرم بر متر مکعب
نفتالین 10 گرم
اکسیژن 1 درصد
استفاده از گاز طبیعی چندین مزیت دارد:
· عدم وجود خاکستر و گرد و غبار و حذف ذرات جامد در جو.
· حرارت زیاد احتراق.
· سهولت حمل و نقل و احتراق.
· کار پرسنل خدمات تسهیل می شود.
· شرایط بهداشتی و بهداشتی در دیگ بخار خانه ها و مناطق اطراف بهبود یافته است.
· طیف گسترده ای از کنترل خودکار.
هنگام استفاده از گاز طبیعی، احتیاطات خاصی لازم است زیرا... نشت از طریق نشت در محل اتصال خط لوله گاز و اتصالات امکان پذیر است. وجود بیش از 20 درصد گاز در یک اتاق باعث خفگی می شود. احتراق ناقص باعث آزاد شدن مونوکسید کربن می شود که حتی در غلظت های پایین (0.15٪) سمی است.
احتراق گاز طبیعی
سوزاندنترکیب شیمیایی سریع بخش های قابل احتراق سوخت با اکسیژن موجود در هوا زمانی اتفاق می افتد که دمای بالا، با آزاد شدن گرما با تشکیل شعله و محصولات احتراق همراه است. احتراق اتفاق می افتد کامل و ناقص.
احتراق کامل- زمانی رخ می دهد که اکسیژن کافی وجود داشته باشد. کمبود اکسیژن باعث می شود احتراق ناقصکه در آن گرمای کمتری نسبت به مونوکسید کربن کامل آزاد می شود (اثر سمی روی پرسنل عملیاتی دارد)، دوده روی سطح دیگ تشکیل می شود و تلفات حرارتی افزایش می یابد که منجر به مصرف بیش از حد سوخت، کاهش راندمان دیگ و آلودگی هوا
محصولات حاصل از احتراق گاز طبیعی هستند- دی اکسید کربن، بخار آب، مقداری اکسیژن و نیتروژن اضافی. فقط در مواردی که احتراق با هوای اضافی اتفاق می افتد اکسیژن اضافی در محصولات احتراق وجود دارد و نیتروژن همیشه در محصولات احتراق وجود دارد، زیرا جزء هوا است و در احتراق شرکت نمی کند.
محصولات حاصل از احتراق ناقص گاز می تواند باشدمونوکسید کربن، هیدروژن و متان نسوخته، هیدروکربن های سنگین، دوده.
واکنش متان:
CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O
طبق فرمول برای احتراق 1 متر مکعب متان، 10 متر مکعب هوا مورد نیاز است که حاوی 2 متر مکعب اکسیژن است.در عمل، برای سوزاندن 1 متر مکعب متان، با در نظر گرفتن انواع تلفات، از یک ضریب استفاده می شود بههوای اضافی، که = 1.05-1.1.
حجم هوای نظری = 10 متر مکعب
حجم هوای عملی = 10*1.05=10.5 یا 10*1.1=11
کامل بودن احتراقسوخت را می توان به صورت بصری با رنگ و ماهیت شعله و همچنین با استفاده از یک آنالایزر گاز تعیین کرد.
شعله آبی شفاف - احتراق کامل گاز؛
قرمز یا زرد با رگه های دودی - احتراق ناقص است.
احتراق با افزایش جریان هوا به جعبه آتش یا کاهش عرضه گاز تنظیم می شود. این فرآیند استفاده می کند هوای اولیه و ثانویه
هوای ثانویه– 40-50% (مخلوط با گاز در کوره دیگ در هنگام احتراق)
هوای اولیه– 50-60% (مخلوط با گاز در مشعل قبل از احتراق) از مخلوط گاز و هوا برای احتراق استفاده می شود.
احتراق مشخص می کند سرعت توزیع شعلهسرعت عنصر جلوی شعله است گسترش می یابدجریان نسبتا تازه مخلوط گاز و هوا.
سرعت احتراق و انتشار شعله به موارد زیر بستگی دارد:
· در ترکیب مخلوط؛
· در درجه حرارت؛
· از فشار؛
· در نسبت گاز و هوا.
سرعت سوختن یکی از شرایط اصلی برای عملکرد قابل اعتماد اتاق دیگ بخار را تعیین می کند و آن را مشخص می کند جداسازی شعله و پیشرفت
شعله شکستن- اگر سرعت مخلوط گاز و هوا در خروجی مشعل بیشتر از سرعت احتراق باشد اتفاق می افتد.
دلایل جدایی: افزایش بیش از حد گازرسانی یا خلاء بیش از حد در فایرباکس (کشش). جدا شدن شعله در هنگام احتراق و هنگام روشن شدن مشعل ها مشاهده می شود. جدا شدن شعله منجر به آلودگی گازی کوره و مجاری گاز دیگ و انفجار می شود.
پیشرفت شعله- اگر سرعت انتشار شعله (سرعت سوختن) بیشتر از سرعت خروج مخلوط گاز و هوا از مشعل باشد اتفاق می افتد. این پیشرفت با احتراق مخلوط گاز و هوا در داخل مشعل همراه است، مشعل داغ می شود و از کار می افتد. گاهی اوقات یک پیشرفت با انفجار یا انفجار در داخل مشعل همراه است. در این صورت نه تنها مشعل، بلکه دیواره جلویی دیگ نیز می تواند از بین برود. لغزش زمانی رخ می دهد که کاهش شدید عرضه گاز وجود داشته باشد.
در صورت خاموش شدن و شکستن شعله، پرسنل تعمیر و نگهداری باید سوخت را متوقف کنند، علت را کشف و برطرف کنند، جعبه آتش‌نشانی و مجاری دودکش را به مدت 10-15 دقیقه تهویه کرده و مجدداً آتش را شعله‌ور کنند.
فرآیند احتراق سوخت گازی را می توان به 4 مرحله تقسیم کرد:
1. نشت گاز از نازل مشعل به داخل دستگاه مشعل تحت فشار با سرعت افزایش یافته.
2. تشکیل مخلوطی از گاز و هوا.
3. احتراق مخلوط قابل احتراق حاصل.
4. احتراق مخلوط قابل اشتعال.
خطوط لوله گاز
گاز از طریق خطوط لوله گاز به مصرف کننده عرضه می شود - خارجی و داخلی- به ایستگاه های توزیع گاز واقع در خارج از شهر و از آنها از طریق خطوط لوله گاز به نقاط تنظیم گاز شکستگی هیدرولیکییا دستگاه کنترل گاز GRUشرکت های صنعتی
خطوط لوله گاز عبارتند از:
· فشار بالادسته اولبیش از 0.6 مگاپاسکال تا 1.2 مگاپاسکال شامل.
· فشار بالا دسته دومبیش از 0.3 مگاپاسکال تا 0.6 مگاپاسکال؛
· فشار متوسط دسته سومبیش از 0.005 مگاپاسکال تا 0.3 مگاپاسکال؛
· فشار کمدسته چهارمتا 0.005 مگاپاسکال شامل.
MPa - به معنای مگا پاسکال است
فقط خطوط لوله گاز فشار متوسط و کم در دیگ بخار گذاشته می شود. بخشی از خط لوله توزیع گاز شبکه (شهر) تا محل به همراه دستگاه قطع کننده نامیده می شود ورودی
خط لوله گاز ورودی در صورتی که در خارج از اتاق نصب شود تا خط لوله گاز داخلی قسمتی از دستگاه قطع کننده در ورودی در نظر گرفته می شود.
باید یک دریچه در ورودی گاز به اتاق دیگ بخار در مکانی روشن و مناسب برای نگهداری وجود داشته باشد. باید یک فلنج عایق در جلوی شیر وجود داشته باشد تا در برابر جریان های سرگردان محافظت شود. در هر انشعاب از خط لوله توزیع گاز به دیگ، حداقل 2 دستگاه خاموش کننده در نظر گرفته شده است که یکی از آنها مستقیماً در جلوی مشعل نصب می شود. علاوه بر اتصالات و ابزار دقیق روی خط لوله گاز، در جلوی هر دیگ، نصب دستگاه اتوماتیک، ارائه کار ایمندیگ بخار برای جلوگیری از ورود گازها به کوره دیگ بخار در صورت معیوب بودن دستگاه های خاموش کننده، نیاز به شمع های تصفیه و لوله های گاز ایمنی با دستگاه های خاموش کننده است که در زمان بیکار بودن دیگ ها باید باز باشند. خطوط لوله گاز کم فشار در اتاق های دیگ بخار رنگ می شوند زرد، و فشار متوسط به رنگ زرد با حلقه های قرمز.
مشعل های گازی- یک دستگاه مشعل گاز طراحی شده برای تامین محل احتراق، بسته به نیازهای تکنولوژیکی، مخلوط گاز و هوای آماده یا گاز و هوای جدا شده و همچنین برای اطمینان از احتراق پایدار سوخت گازی و کنترل فرآیند احتراق.
الزامات زیر برای مشعل ها اعمال می شود:
· انواع اصلی مشعل ها باید به صورت انبوه در کارخانه ها تولید شوند.
مشعل ها باید از عبور مقدار معینی گاز و کامل بودن احتراق آن اطمینان حاصل کنند.
· اطمینان از حداقل میزان انتشار مضر در جو.
· باید بدون سر و صدا، جداسازی شعله یا پیشرفت کار کند.
· باید نگهداری آسان، برای بازرسی و تعمیر راحت باشد.
· در صورت لزوم، می تواند برای سوخت ذخیره استفاده شود.
· نمونه مشعل های جدید ایجاد شده و موجود در معرض آزمایش GOST هستند.
مشخصه اصلی مشعل ها آن است قدرت حرارتی ، که به عنوان مقدار گرمایی که می تواند در طی احتراق کامل سوخت عرضه شده از طریق مشعل آزاد شود درک می شود. تمام این ویژگی ها را می توان در برگه داده مشعل یافت.
