Количество воздуха для сжигания природного газа: формулы и примеры расчетов

Приложение E1. Примеры расчетов

Расчет удельных выбросов СО₂, H₂O, N₂ и O₂ на единицу массы сжигаемого попутного нефтяного газа (кг/кг)

Попутный нефтяной газ Южно-Сургутского месторождения с условной молекулярной формулой C_1.207H_4.378N_0.0219O_0.027 () сжигается в атмосфере влажного воздуха с условной молекулярной формулой O_0.431N_1.572H_0.028 () при a = 1.0.

Мольный стехиометрический коэффициент М=11.03 ().

Удельный выброс диоксида углерода ():

Удельный выброс водяного пара H₂O:

Удельный выброс азота N₂:

Удельный выброс кислорода O₂:

Попутный нефтяной газ Бугурусланского месторождения с условной молекулярной формулой C_1.489H_4.943S_0.011O_0.016.

Условия сжигания газа те же, что и в . Удельный выброс диоксида углерода ().

Удельный выброс водяного пара H₂O:

Удельный выброс азота N₂:

Удельный выброс кислорода O₂:

Количество воздуха для сжигания природного газа: формулы и примеры расчетов

η»_SO2_доля оксидов серы, улавливаемых в мокром золоуловителе попутно с улавливанием твердых частиц.

Ориентировочные значения η’_SO2при сжигании различных видов топлива составляют:

березовские угли Канско-Ачинского бассейна

другие угли Канско-Ачинского бассейна

Доля оксидов серы (η»_SO2), улавливаемых в сухих золоуловителях, принимается равной нулю. В мокрых золоуловителях эта доля зависит от общей щелочности орошающей воды и от приведенной сернистости топлива Sпр.

При характерных для эксплуатации удельных расходах воды на орошение золоуловителей 0,1 — 0,15 дм3/нм3η»_SO2определяется по рисунку Приложения .

При наличии в топливе сероводорода к значению содержания серы на рабочую массу Sr в формуле () прибавляется величина

где H₂S- содержание на рабочую массу сероводорода в топливе, %.

Примечание. — При разработке нормативов предельно допустимых и временно согласованных выбросов (ПДВ, ВСВ) рекомендуется применять балансово-расчетный метод, позволяющий более точно учесть выбросы диоксида серы. Это связано с тем, что сера распределена в топливе неравномерно. При определении максимальных выбросов в граммах в секунду используются максимальные значения Sr фактически использовавшегося топлива. При определении валовых выбросов в тоннах в год используются среднегодовые значения Sr.

Расчет затрат на устройство автономного газового отопления

Сравнивая, какая из разновидностей отопительных систем окажется наименее затратной, нужно в первую очередь обратить внимание на расход сжиженного газа на отопление. Желательно сопоставить предстоящие затраты с аналогичными расходами для других видов топлива и решить, какой вариант будет выгоднее

Начальные затраты на оборудование и обустройство

Расходы на приобретение оборудования и устройство в своем доме автономной системы отопления на сжиженном газе могут несколько различаться в разных регионах проживания. Но в целом, если сравнивать с подключением к магистральному газопроводу, разница в стоимости будет несущественной. Дороже выйдет, только если использовать не баллоны, а газгольдер объемом в несколько кубов. Его стоимость будет больше 300 000 рублей.

Также почти равноценно по стоимости обустройство помещений для котлов, использующих СУГ, в сравнении с теми, что работают на солярке. Как свидетельствуют отзывы, отопление сжиженным газом лишь тогда требует более высоких начальных затрат, когда оно служит альтернативой твердотопливному или электрическому отоплению. Но в ходе дальнейшей эксплуатации вложенные в отопление частного дома сжиженным газом средства постепенно окупятся за счет выгодности этого вида топлива.

Расходы газа но отопление частного дома

Еще несколько лет назад пропан-бутановая смесь стоила намного дороже, чем магистральный газ (метан), но со временем ценовая разница между ними уменьшается. Поэтому относительные показатели стоимости и расхода сжиженного газа на отопление демонстрируют целесообразность использования данного энергоносителя.

Вид топлива	Удельная теплота сгорания, мДж	Розничная стоимость топлива, руб.	Стоимость кВт/ ч энергии, руб.
Пропан-бутановая смесь (СУГ)	45–47	20–24 (за 1 кг)	1,7–2,0
Природный газ	32–40	5,2–5,6 (за 1 м³)	0,6–0,9
Дизельное топливо	40–42	23–27 (за 1 литр)	2,6–2,8
Электроэнергия	—	—	3,5–3,8

Наиболее простым способом определить реальный расход сжиженного газа на отопление дома будет — соотнести массу газа в одном баллоне с технологическими характеристиками отопительного оборудования. При этом удобнее рассчитывать расход именно по массе, поскольку объем (в литрах) зависит от плотности и процентного состава закачанной в баллон пропан-бутановой смеси.

Разберем конкретный пример для определения необходимого количества сжиженного газа в баллонах на отопление дома площадью 100 м²:

• На обогрев указанной площади понадобится (по максимальным нормам) 10 кВт теплоэнергии;
• Однако котел не функционирует постоянно в максимальном режиме, и средний коэффициент его загрузки допустимо принять за 0,5. Значит, нам необходимо 5 кВт;
• При калорийности сжиженного газа 46 мДж/кг для производства 1 кВт теплоэнергии будет израсходовано около 0,1 кг СУГ в час, а для 5 кВт потребуется 0,5 кг СУГ;
• В сутки будет расходоваться 12 кг, или почти половина баллона;
• Месячный расход сжиженного газа на непрерывное отопление дома составит примерно 13–15 баллонов.

Объема газгольдера может хватить для работы отопительной системы в течение всего сезона

Каким будет расход, если пользоваться не баллонами, а закачивать топливо в газгольдер? Насколько часто придется вызывать заправщик для пополнения запаса газа в наиболее распространенном среди потребителей «пятикубовом» резервуаре? Давайте разберемся:

• Любую из емкостей для сжиженного газа заполняют не «под горлышко», а только на 80–85%. Соответственно, в резервуаре объемом 5 м³ будет находиться около 4250 литров или (в пересчете на массу) 2300 кг газа;
• Мы уже определили, что в нашем случае система отопления на сжиженном газе расходует 0,5 кг топлива в час;
• Делим общую массу содержащегося в газгольдере газа 2300 кг на 0,5 кг/час, и получаем 4600 часов — на такое время нам хватит запаса топлива;
• Разделив 4600 часов на 24, получаем итог — 190 дней. То есть, одной заправки газгольдера объемом 5 м³ достаточно для обогрева дома 100 м² практически на весь отопительный сезон (в условиях умеренного климата).

Это теоретические выкладки, но в реальности расход топлива можно существенно уменьшить. При правильной настройке режимов горения газовый котел отопления для сжиженного газа способен потреблять в 1,5–2 раза меньше топлива, а температура в доме при этом будет поддерживаться на приемлемом уровне.

Что влияет на расход газа?

Топливный расход определяется, во-первых, мощностью — чем мощнее котел, тем интенсивнее расходуется газ. При этом влиять извне на эту зависимость трудно.

Даже если вы приглушите 20-киловаттный аппарат до минимума, он все равно будет потреблять топлива больше, чем его менее мощный 10-киловаттный собрат, включенный на максимум.

Из этой таблицы видно, какова зависимость между отапливаемой площадью и мощностью газового котла. Чем мощнее котел, тем он дороже. Но чем больше площадь отапливаемых помещений, тем быстрее котел самоокупается

Во-вторых, берем во внимание тип котла и принцип его функционирования:

• открытая или закрытая камера сгорания;
• конвекционный или конденсационный;
• обычный дымоход или коаксиальный;
• один контур или два контура;
• наличие автоматических датчиков.

В закрытой камере топливо сжигается более экономно, чем в открытой камере. КПД конденсационного агрегата благодаря встроенному дополнительному теплообменнику для конденсации паров, присутствующих в продукте сгорания, повышается до 98-100% в сравнении с 90-92% КПД конвекционного агрегата.

С коаксиальным дымоходом также повышается значение КПД — холодный воздух с улицы подогревается разогретой выхлопной трубой. Из-за второго контура идет, конечно, увеличение расхода газа, но и газовый котел в этом случае обслуживает не одну, а две системы — отопление и горячее водоснабжение.

Автоматические датчики – полезная вещь, они ловят внешнюю температуру и настраивают работу котла на оптимальный режим.

В-третьих, смотрим на техническое состояние оборудования и качество самого газа. Накипь и окалина на стенках теплообменника существенно понижают теплоотдачу, компенсировать ее недостаток приходится увеличением мощности.

Увы, и газ может быть с водяной и прочей примесью, но вместо того, чтобы выставлять претензии поставщикам, мы переключаем регулятор мощности на несколько делений в сторону максимальной отметки.

Одна из современных высокоэкономичных моделей — напольный газовый конденсационный котёл марки Baxi Power мощностью 160 кВт. Такой котел обогревает 1600 кв. м площади, т.е. большой дом в несколько этажей. При этом по паспортным данным он расходует природного газа 16,35 куб. м в час и имеет КПД 108%

И, в-четвертых, площадь отапливаемых помещений, естественная убыль тепла, продолжительность отопительного сезона, погодные особенности. Чем просторнее площадь, чем выше потолки, чем больше этажей, тем больше топлива потребуется, чтобы отопить такое помещение.

Учитываем некоторую утечку тепла сквозь окна, двери, стены, крышу. Год на год не приходится, бывают и теплые зимы, и трескучие морозы – погоду не предугадаешь, но кубометры расходуемого на отопление газа от нее зависят напрямую.

Определение годовых расходов газа

Годовые расходы газа Qгод, м3/год, на бытовые нужды определяют по чис­ленности населения города (района) и нормам газопотребления на одного чело­века, а на коммунально-бытовые – в зависимости от пропускной способности предприятия и норм расхода газа по формуле:

(3.1)

Где:

q – норма расхода теплоты на одну расчетную единицу, МДж/год;

N – число расчетных единиц;

– низшая теплота сгорания газа на сухую массу, МДж/м3.

Таблица 3.1 Годовой расход газа на бытовые и коммунально-бытовые нужды

Назначение расходуемого газа	Показатель потребления	Количество расчетных единиц	Норма расхода тепла q, МДж/год	Годовой расход газа , м3/год	Результаты, м3/год
Кварталы с газовыми плитами и централизованным ГВС (1-я зона застройки)
На приготовление пищи и хозяйственные нужды в жилых домах	На 1 чел. В год	Численность жителей N1=136427,6	2800		6923067,49
Больницы для приготовления пищи и горячей воды	На 1 койку в год		1637,131		367911,5
Поликлиники для процедур	На 1 посетителя в год		3547,117		5335,796
Столовые и рестораны	На 1 обед и 1завтрак		14938822		1705670,755
ИТОГО:	9348138,911
Кварталы с газовыми плитами и проточными водонагревателями (2-я зона застройки)
На приготовление пищи и хозяйственные нужды в жилых домах	На 1 чел. В год	Численность жителей N5=1219244,8	8000		31787588,63
Больницы для приготовления пищи и горячей воды	На 1 койку в год		2630,9376		591249,1485
Поликлиники для процедур	На 1 посетителя в год		5700,3648		8574,702
Столовые и рестораны	На 1 чел. В год		24007305		2741083,502
ИТОГО:	36717875,41
Годовые расходы газа крупными коммунально-бытовыми потребителями
Бани	На 1 помывку		3698992,9		2681524,637
Прачечные	На 1 т сухого белья		25964,085		8846452,913
Хлебозавод	На 1 т изделий		90874,298		8975855,815

Годовые расходы газа на технологические и энергетические нужды промышленных, коммунально-бытовых и сельскохозяйственных предприятий оп­ределяют по удельным нормам расхода топлива, объему выпускаемой продук­ции и величине фактического топливопотребления. Расход газа определяют от­дельно для каждого предприятия.

Годовой расход газа на котельную складывается из расходов газа на ото­пление, горячее водоснабжение и принудительную вентиляцию зданий во всем районе.

Годовой расход газа на отопление , м3/год, жилых и общественных зданий рассчитывают по формуле:

(3.1)

Где:

а = 1,17 – поправочный коэффициент принимается в зависимости от температуры наружного воздуха;

qa – удельная отопительная характеристика здания принимается 1,26-1,67 для жилых зданий в зависимости от этажности, кДж/(м3×ч×оС);

tв – температура внутреннего воздуха, С;

tcp от – средняя темпе­ратура наружного воздуха в отопительный период , °С; пот =120 – продолжитель­ность отопительного периода, сут. ;

VH – наружный строительный объем отапли­ваемых зданий, м3;

– низшая теплота сгорания газа на сухую массу, кДж/м3;

ή – КПД теплоиспользующей установки, принимается 0,8-0,9 для отопительной котельной.

Наружный строительный объем отапливаемых зданий можно определить

как

(3.2)

Где:

V0 – объем жилых зданий на человека, принимается равным 60 м3/чел, если нет других данных;

Np — количество жителей в районе, чел.

Таблица 3.2 Значения поправочного коэффициента а в зависимости от температуры

наружного воздуха

,°С	-10	-15	-20	-25	-30	-35	-40	-50
а	1,45	1,20	1,17	1,08	1,00	0,95	0,85	0,82

Годовой расход газа на централизованное горячее водоснабжение (ГВС) , м3/год, котельных определяют по формуле:

(3.3)

Где:

qГВС = 1050 кДж/(чел-ч) – укрупненный показатель среднечасового расхода тепла на ГВС на 1 чел.;

N – число жителей, пользующихся цен­трализованном ГВС;

tхл, tхз – температура холодной воды в летний и зимний пе­риод, °С, принимается tхл =15 °С, tx= 5 °С;

– низшая теплота сгорания газа на сухую массу, кДж/м3;

– коэффициент, учитывающий снижение расхода го­рячей воды в летний период в зависимости от климатической зоны, принимает­ся от 0,8 до 1.

м3/год

Годовой расход газа на принудительную вентиляцию общественных зда­ний , м3/год, можно определить из выражения

(3.4)

Где:

qв – удельная вентиляционная характеристика здания, может быть принята 0,837 кДж/(м3×ч×°С);

fcp.в. – средняя температура наружного воздуха для расчета вентиляции, °С, (допускается принимать tcp в. = tcp om).

По району годовой расход газа , потребляемый сетями низкого давления , м3/год, равен

(3.5)

м3/год

Годовой расход газа крупными коммунально-бытовыми потребителями , м3/год, равен:

(3.6)

м3/год

Всего на коммунальные и коммунально-бытовые нужды расходуется , м3/год, газа

(3.7)

м3/год

Общий годовой расход газа районом , м3/год, без промышленных потребителей составляет:

(3.8)

Расчет горения смеси природного и доменного газов.

Исходные данные для расчета

1. Состав сухого природного и доменного газов, %

Газ	CO	CO2	CH4	C2H6	C3H8	C4H10	C5H12	H2	N2	O2	∑
Природный	—	0,5	85,0	4,0	2,5	1,5	1,5	—	5,0	—	100
Доменный	27	12,7	0,3	—	—	—	—	1,4	58,6	—	100

1. Коэффициент расхода воздуха: n = 1,14;

2. Содержание влаги в доменном газе: Wд.г. = 44г/м3;

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

3. Содержание влаги в природном газе: Wп.г. = 0г/м3 (газ сухой);

4. Теплота сгорания смеси: ;

5. Температура подогрева воздуха и газа: tВ = 600оС = 873К;

tГ = 400оС = 673К;

1. Температура уходящих продуктов сгорания (дыма): tП.Г. = 840оС = 1113К;

2. Расчет ведется на 1м3 газа.

Расчет состава природно-доменной смеси.

1. Пересчет состава сухого доменного газа на влажный.

Объемный процент водяных паров во влажном доменном газе:

.

Коэффициент пересчета состава сухого доменного газа во влажный (рабочий):

.

Рабочий состав доменного газа:

;

;

;

;

.

Таблица 1. Состав рабочего доменного газа.

Газ	СН4	СО2	H2	CO	N2	H2O	∑
Доменный	0,285	12,039	1,337	25,596	55,553	5,19	100

2. Определение теплоты сгорания газов .

Природного газа:

.

Доменного газа:

.

3. Расчет состава смеси природного и доменного газов.

Принимаем долю доменного газа в природно-доменной смеси (ПДС) за x, тогда доля природного газа будет равна y = (1-x). Составляем уравнение:

,

где – исходная теплота сгорания смеси газов, МДж/м3.

Находим, что

.

у = (1-х) = 1-0,747 = 0,253.

Состав смешанного газа, %.

;

Таблица 2. Состав природно-доменной смеси.

CO	CO2	CH4	C2H6	C3H8	C4H10	N2	H2	H2O	∑
20,48	9,1196	21,7877	1,0314	0,7448	0,4641	41,0975	1,0185	3,8769	100

Проверка:

Погрешность: 0,004%.

4. Плотность ПДС и воздуха.

Плотность ПДС.

.

Плотность воздуха.

5. Расход воздуха, необходимого для сжигания единицы топлива.

Теоретический расход воздуха (n = 1).

Действительный расход воздуха (n = 1,14).

6. Расчет количества и состава продуктов сгорания.

Объем углекислого газа в ПГ:

Объем водяных паров в ПГ:

Объем азота в ПГ:

Объем избыточного кислорода в ПГ:

Общее количество ПС:

Состав ПС:

Таблица 3. Состав продуктов сгорания.

Продукты сгорания	СО2	Н2О	N2	O2	∑
%	13,1626	12,8199	71,9703	2,0472	100

Плотность ПС:

7. Материальный баланс процесса горения.

Приход, кг	Расход, кг	Невязка баланса, %
1. Газ:	Продукты сгорания:
2. Воздух:
Всего: 5,728кг	5,723кг

8. Определение калориметрической температуры горения.

Находим начальную энтальпию продуктов сгорания по формуле, где известно физическое тепло подогретого газа и воздуха.

Физическое тепло газа:

где – теплоемкость подогретого газа при t = 400oC, найденная по формуле:

где:

1. теплоемкости , и т.д., а также Св – теплоемкость подогретого воздуха берем из таблицы №4 (Расчет горения газообразного топлива. Методические указания к курсу «Теплотехника», Алматы – 1983г.);

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

2. теплоемкости для газов метанового ряда берем из таблицы №5 (там же).

Физическое тепло подогретого воздуха:

.

Начальная энтальпия продуктов сгорания:

.

По величине , используя таблицу №7 (там же), находим приближенное значение .

Определяем энтальпию продуктов горения при этой температуре:

Значения , и т.д. находим из таблицы №6 (там же).

Полученное значение , значит, .

Находим – энтальпию продуктов сгорания при 2000оС:

Получилось, что , т.е. действительно калориметрическая температура лежит в интервале (), которая равна:

.

Использованная литература: Расчет горения газообразного топлива. Методические указания к

курсу «Теплотехника». – Алматы.: Минвуз Казахской ССР, 1983. – 32с.

Как узнать расход газа на отопление дома

Как определить расход газа на отопление дома 100 м 2 , 150 м 2 , 200 м 2 ? При проектировании отопительной системы нужно знать, во что она будет обходиться в процессе эксплуатации.

То есть, определить предстоящие затраты топлива на обогрев. Иначе этот вид отопления может впоследствии оказаться нерентабельным.

Как сократить расход газа

Общеизвестное правило: чем лучше утеплен дом, тем меньше горючего уходит на обогрев улицы. Поэтому перед началом монтажа отопительной системы следует выполнить качественную теплоизоляцию дома – крыша/чердак, полы, стены, замена окон, герметичный уплотнительный контур на дверях.

Сэкономить топливо можно также за счет самой системы отопления. Используя теплые полы вместо батарей, вы получите более эффективный обогрев: поскольку тепло распространяется конвекционными потоками снизу вверх, чем ниже расположен отопительный прибор, тем лучше.

Кроме того, нормативная температура полов 50 градусов, а радиаторов — в среднем 90. Очевидно, что полы экономичнее.

Наконец, сэкономить газ можно, регулируя обогрев по времени. Нет смысла активно греть дом, когда он пустует. Достаточно выдерживать невысокую плюсовую температуру, чтобы не замерзли трубы.

Современная котельная автоматика (виды автоматики для газовых котлов отопления) позволяет дистанционное управление: можно отдать команду на изменение режима через мобильного провайдера перед возвращением домой (что такое Gsm модули для котлов отопления). В ночное время комфортная температура чуть ниже дневной, и т.д.

Как посчитать расход магистрального газа

Расчет потребления газа на отопление частного дома зависит от мощности оборудования (от чего зависит расход газа в газовых котлах отопления). Расчет мощности выполняется при выборе котла. Исходят из размеров обогреваемой площади. Считают для каждой комнаты отдельно, ориентируясь на самую низкую среднегодовую температуру на улице.

Для определения расхода энергии полученную цифру делят примерно пополам: т.к. на протяжении сезона температура колеблется от серьезного минуса до плюса, расход газа варьируется в тех же пропорциях.

При подсчете мощности исходят из соотношения киловатт на десять квадратов обогреваемой площади. Исходя из вышесказанного, берем половину этого значения – 50 ватт на метр в час. На 100 метров – 5 киловатт.

Топливо рассчитывается по формуле А = Q / q * B, где:

• А – искомое количество газа, кубометр в час;
• Q – мощность, необходимая для обогрева (в нашем случае 5 киловатт);
• q – минимальная удельная теплота (зависит от марки газа) в киловаттах. Для G20 – 34,02 МДж на куб = 9,45 киловатт;
• В – КПД нашего котла. Допустим, 95 %. Нужная цифра – 0,95.

Подставляем в формулу цифры, получаем для 100 м 2 0,557 кубометра в час. Соответственно, расход газа на отопление дома 150 м 2 (7,5 киловатт) будет 0,836 кубов, расход газа на отопление дома 200 м 2 (10 киловатт) – 1,114 и т.д. Остается умножить полученную цифру на 24 – получится среднесуточный расход, далее на 30 – среднемесячный.

Расчет для сжиженного газа

Приведенная выше формула подходит и для других видов горючего. В том числе для сжиженного газа в баллонах для газового котла. Теплотворная способность у него, разумеется, другая. Принимаем эту цифру 46 МДж на килограмм, т.е. 12,8 киловатт на килограмм. Допустим, КПД котла 92 %. Подставляем цифры в формулу, получаем 0,42 килограмма в час.

Сжиженный газ считают в килограммах, которые после переводят в литры. Чтобы посчитать расход газа на отопление дома 100 м 2 из газгольдера, полученную по формуле цифру делят на 0,54 (вес одного литра газа).

Далее – как выше: умножаем на 24 и на 30 дней. Чтобы рассчитать топливо на весь сезон, среднемесячную цифру умножаем на количество месяцев.

Среднемесячный расход, приблизительно:

• расход сжиженного газа на отопление дома 100 м 2 – около 561 литров;
• расход сжиженного газа на отопление дома 150 м 2 – примерно 841,5;
• 200 квадратов – 1122 литра;
• 250 – 1402,5 и т.д.

В стандартном баллоне содержится около 42 литров. Делим количество газа, необходимое на сезон, на 42, находим число баллонов. Далее умножаем на цену баллона, получаем сумму, необходимую для отопления на весь сезон.

Расчет затрат на устройство автономного газового отопления

Сравнивая, какая из разновидностей отопительных систем окажется наименее затратной, нужно в первую очередь обратить внимание на расход сжиженного газа на отопление. Желательно сопоставить предстоящие затраты с аналогичными расходами для других видов топлива и решить, какой вариант будет выгоднее

Начальные затраты на оборудование и обустройство

Расходы на приобретение оборудования и устройство в своем доме автономной системы отопления на сжиженном газе могут несколько различаться в разных регионах проживания. Но в целом, если сравнивать с подключением к магистральному газопроводу, разница в стоимости будет несущественной. Дороже выйдет, только если использовать не баллоны, а газгольдер объемом в несколько кубов. Его стоимость будет больше 300 000 рублей.

Также почти равноценно по стоимости обустройство помещений для котлов, использующих СУГ, в сравнении с теми, что работают на солярке. Как свидетельствуют отзывы, отопление сжиженным газом лишь тогда требует более высоких начальных затрат, когда оно служит альтернативой твердотопливному или электрическому отоплению. Но в ходе дальнейшей эксплуатации вложенные в отопление частного дома сжиженным газом средства постепенно окупятся за счет выгодности этого вида топлива.

Расходы газа но отопление частного дома

Еще несколько лет назад пропан-бутановая смесь стоила намного дороже, чем магистральный газ (метан), но со временем ценовая разница между ними уменьшается. Поэтому относительные показатели стоимости и расхода сжиженного газа на отопление демонстрируют целесообразность использования данного энергоносителя.

Удельная теплота сгорания, мДж

Наиболее простым способом определить реальный расход сжиженного газа на отопление дома будет — соотнести массу газа в одном баллоне с технологическими характеристиками отопительного оборудования. При этом удобнее рассчитывать расход именно по массе, поскольку объем (в литрах) зависит от плотности и процентного состава закачанной в баллон пропан-бутановой смеси.

Стандартный 50-литровый баллон бывает заполнен 35–40 литрами СУГ, что в пересчете на массу дает в среднем 22 кг газа.

Разберем конкретный пример для определения необходимого количества сжиженного газа в баллонах на отопление дома площадью 100 м²:

• На обогрев указанной площади понадобится (по максимальным нормам) 10 кВт теплоэнергии;
• Однако котел не функционирует постоянно в максимальном режиме, и средний коэффициент его загрузки допустимо принять за 0,5. Значит, нам необходимо 5 кВт;
• При калорийности сжиженного газа 46 мДж/кг для производства 1 кВт теплоэнергии будет израсходовано около 0,1 кг СУГ в час, а для 5 кВт потребуется 0,5 кг СУГ;
• В сутки будет расходоваться 12 кг, или почти половина баллона;
• Месячный расход сжиженного газа на непрерывное отопление дома составит примерно 13–15 баллонов.

Объема газгольдера может хватить для работы отопительной системы в течение всего сезона

Каким будет расход, если пользоваться не баллонами, а закачивать топливо в газгольдер? Насколько часто придется вызывать заправщик для пополнения запаса газа в наиболее распространенном среди потребителей «пятикубовом» резервуаре? Давайте разберемся:

• Любую из емкостей для сжиженного газа заполняют не «под горлышко», а только на 80–85%. Соответственно, в резервуаре объемом 5 м³ будет находиться около 4250 литров или (в пересчете на массу) 2300 кг газа;
• Мы уже определили, что в нашем случае система отопления на сжиженном газе расходует 0,5 кг топлива в час;
• Делим общую массу содержащегося в газгольдере газа 2300 кг на 0,5 кг/час, и получаем 4600 часов — на такое время нам хватит запаса топлива;
• Разделив 4600 часов на 24, получаем итог — 190 дней. То есть, одной заправки газгольдера объемом 5 м³ достаточно для обогрева дома 100 м² практически на весь отопительный сезон (в условиях умеренного климата).

Это теоретические выкладки, но в реальности расход топлива можно существенно уменьшить. При правильной настройке режимов горения газовый котел отопления для сжиженного газа способен потреблять в 1,5–2 раза меньше топлива, а температура в доме при этом будет поддерживаться на приемлемом уровне.

Для уменьшения количества сгораемого газа используйте автоматику, которая в ночное время переводит котел в умеренный режим, снижая температуру в системе на 7–9 градусов, тем самым добиваясь сокращения расходов на 30%.

Приложение Д.Примеры расчета выбросов вредных веществ при сжигания попутного нефтяного газа

1. Попутный нефтяной газ Южно-Сургутского месторождения. Объемный расход газа W_v = 432000 м3 /сутки =5 м3/с. Сжигание бессажевое, плотность газа () r_Г = 0.863 кг/м3. Массовый расход равен ():

В соответствие с и выбросы вредных веществ в г/с составляют:

бенз(а)пирен — 0.1·10-6 г/с .

для вычисления выбросов углеводородов в пересчете на метан определяется массовая их доля, исходя из и . Она равна 120 %. Недожог равен 6·104. Т.о. выброс метана составляет

0.01·6·10-4·120·15534 = 11.2 г/с

Сера в ПНГ отсутствует.

2. Попутный нефтяной газ Бугурусланского месторождения с условной молекулярной формулой C_1.489H_4.943S_0.011О_0.016. Объемный расход газа W_v = 432000 м/сутки = 5 м/с. Факельное устройство не обеспечивает бессажевого горения. Плотность газа () r_Г = 1.062 кг/м3. Массовый расход равен ():

В соответствие и выбросы вредных веществ в г/с составляют:

бенз(а)пирен — 0.3·10-6 г/с .

Выбросы сернистого ангидрида определяются , в которой s = 0.011, m_Г = 23.455, m_SO2 = 64. Отсюда

M_SO2 = 0.278·0.03·19116 = 159.5 г/с

В данном случае недожог равен 0.035. Массовое содержание сероводорода 1.6%. Отсюда

M_H2S = 0.278·0.035·0.01·1.6·19116 = 2.975 г/с

Выбросы углеводородов определяются аналогично примеру 1.