Immergas - итальянские газовые котлы +7 495 150 57 75 Immergas - итальянские газовые котлы.
Москва, наб. Академика Туполева, д.15, к 2,БЦ «Туполева Плаза» 105120 Москва
toggle
logo Ваш регион:

Настенный газовый котел на сжиженном газе

article

1.png2.png

Для перевода котла с природного газа на сжиженный на котле необходимо выполнить 3 операции, перечень и описание которых приводится в Инструкции по эксплуатации котла: 

1.     Заменить жиклёры горелки (их ещё традиционно, хоть и не совсем правильно, называют форсунками). 

2.      Перенастроить автоматику котла. 

3.      Перенастроить выходное давление на газовом клапане котла.

Если Вы хотели услышать только это, можете дальше не читать. Если же хотите услышать больше – вперёд!

Как правило, заводами выпускаются газовые котлы, в качестве топлива для которых предполагается использование природного газа (метана СН4). Система добычи, транспортировки и использования природного газа отработана многие десятилетия назад, зона газификации территорий всё больше и больше расширяется. Однако до сих пор на карте зияют белые пятна негазифицированных районов. В этих районах люди пользуются другими видами топлива – углём, электричеством, дровами и т.п.

16.jpg

Одним из таких видов топлива является сжиженный газ.  

Сжиженные углеводородные газы (СУГ) получают из попутного нефтяного газа. Это чистые газы или специальные смеси, которые могут быть использованы, в частности, для отопления домов.

15.jpg17.jpgСжиженный углеводородный газ, или, как говорят в России, просто сжиженный газ – это, если не вдаваться в подробности, смесь пропана С3Н8 и бутана С4Н10. Не путайте его с сжиженным природным газом. 

При нормальном атмосферном давлении (760 мм. ртутного столба = 1 бар) и температуре +20оС пропан и бутан находятся в газообразном состоянии. Но если их охладить (бутан ниже 0оС, пропан – ниже - 42оС) или сжать, скажем, до 8 бар при температуре не выше +20оС, то эти газы переходят в жидкое состояние. Так их проще транспортировать и хранить, в том числе и в месте использования. 

6.pngДля этого существуют специальные баллоны красного цвета, на которых написано «ПРОПАН» (чаще всего для питания котлов используют баллоны ёмкостью 50л., на рисунке – слева), или так называемые газгольдеры – металлические ёмкости большого объёма (от единиц до десятков кубометров), снабжённые необходимыми рабочими и защитными устройствами. В них газ находится под давлением, величина которого зависит от температуры окружающей среды. Так, при температуре +20оС это давление, в зависимости от процентного состава компонентов газа, может доходить до 7,3 бар.

Надо помнить, что к газовым баллонам и газгольдерам применимы в полном объёме «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением». За выполнением этих правил следят сотрудники газонаполнительных станций, на которых заправляются такие баллоны, и специализированные организации, обслуживающие газгольдеры, но основные положения и правила безопасности должны знать и простые пользователи.

20.jpgТак, например, баллоны и газгольдеры ЗАПРЕЩЕНО заполнять более чем на 85% от номинального (геометрического) объёма. Это потому, что коэффициент объёмного расширения жидкой фазы сжиженного газа очень большой (в 10 - 15 раз выше, чем у воды). Если залить больше, то жидкая фаза газа при нагревании может занять весь объём баллона – и тогда, в лучшем случае, котёл перестанет работать, так как жидкую фазу он «не переваривает», а в худшем случае баллон может лопнуть.

То есть, в 50-литровый баллон обычно заливают 21 кг, что приблизительно соответствует 50 Х 85% = 42,5 л. (удельный вес сжиженного газа около 0,55 кг/л.)

Что же происходит в газовом баллоне?

Попадая в баллон, газ начинает кипеть (испаряться), так как температура окружающей среды и, стало быть, его самого, выше точки кипения. Но вентиль баллона закрыт - и давление паров газа начинает увеличиваться. Постепенно процесс парообразования замедляется и в конце концов останавливается – газ становится «насыщенным» и дальнейшее увеличение его плотности, а, следовательно, и давления, невозможно. Таким образом наступает равновесие между жидкой и парообразной фазами газа. Оно называется термодинамическим равновесием.

18.jpg

Баллон при этом можно хранить, перевозить, его можно крутить, катать, переворачивать, соблюдая, однако, при этом определённую осторожность. Его, например, нельзя ронять, по нему нельзя стучать твёрдыми предметами и, пожалуй, главное – его нельзя нагревать. Дело в том, что запас прочности пропановых баллонов принят из расчёта, что при температуре +50оС давление внутри баллона вырастает до 16 бар (или 1,6 МПа). Эта величина принята как «предельное рабочее давление баллона» и превышать её ЗАПРЕЩЕНО. 

Потом баллон подключают к котлу. Или в одиночку (бывает и такое, хотя это и не совсем правильно, о чём мы ещё поговорим), или в виде газобаллонной установки. Но НАПРЯМУЮ ЭТОГО ДЕЛАТЬ НЕЛЬЗЯ! Вспомним, что давление в баллоне – единицы бар, а в котёл можно подавать НЕ ВЫШЕ 60 мбар, то есть раз в 100 ниже. Между баллонами и котлом ОБЯЗАТЕЛЬНО должен быть установлен специальный газовый редуктор.

19.jpg

Уточним, что в составе газобаллонной установки баллоны должны располагаться ВЕРТИКАЛЬНО, чтобы, когда газ начнёт расходоваться, через вентиль баллона выходила только парообразная фаза газа.

Готово! Открываем баллоны и включаем котёл.

При сгорании 1 кг сжиженного газа выделяется, с учётом КПД, около 12 кВт-час тепловой энергии. Таким образом, в 50-литровом баллоне содержится газа на 250 кВт-часа. 24-киловаттный котёл, работающий на максимальной мощности, казалось бы, «съест» весь баллон за 10 часов (я намеренно округляю числа, чтобы легче было запомнить). Так?

Нет, не так!

Газ начинает выходить из баллона. Это значит, что объём парообразной фазы увеличивается, давление её уменьшается, нарушается то самое термодинамическое равновесие – и жидкая фаза газа начинает кипеть.

Вначале, пока все процессы снова не уравновесятся, баллон будет выдавать довольно много газа. Но потом наступает стабилизация, но уже другая – стабилизация процесса кипения.

Кипение может быть «слабым», может быть «сильным», но его интенсивность не может превысить определённую величину. И величина эта зависит от площади испаряемой поверхности или, как говорят, от площади «зеркала» жидкой фазы газа в баллоне. Чем больше эта площадь, тем больше пара будет образовываться за единицу времени. Кстати, именно поэтому пропановые баллоны делают «пузатыми» - чтобы «зеркало» сжиженного газа было побольше.

Было установлено, что производительность «зеркала» у 50-литрового баллона:

- кратковременно или при импульсном отборе*          – 2,5 кг/час = 28 кВт;

- при периодическом или 50%-м прерывании               – 1,2 кг/час = 14 кВт;

- постоянном отборе газа                                                     – 0,5 кг/час =   6 кВт.

* – тут дело в том, что длительность импульса в этом параметре сильно зависит от степени заполнения баллона, то есть от того, насколько баллон пуст; чем меньше в нём жидкой фазы газа, тем, соответственно, больше парообразной, готовой устремиться в котёл – и тем дольше котёл сможет работать на большой мощности.

Для примера возьмём всё тот же 24-киловаттный настенный двухконтурный котёл, работающий от одного баллона, установим температуру горячей воды +40о и откроем душ, допустим, на 10 л/мин. Котёл начинает работать на практически максимальной мощности. 5, 10, может быть даже 15 минут котёл будет выдавать воду заданной температуры, но после того, как давление газообразной фаза упадёт почти до нуля, мощность горелки опустится до минимальной и температура, соответственно, снизится градусов до +20. Это баллон перешёл в режим постоянного отбора газа и теперь в котёл идёт столько газа, сколько успевает испариться с «зеркала» баллона. Вывод: нам либо нужно уложиться с мытьём в указанное время, либо, что правильнее, к нашему котлу подключить как минимум 2 баллона, включённых параллельно. Да ещё и выделить резерв заправленных баллонов, чтобы в самый неожиданный момент вдруг не оказаться без газа.

Монтаж газобаллонной установки и питающегося от неё котла имеет свои особенности и их необходимо строго соблюдать. Одно из требований, например, такое: нельзя котёл вешать в помещении, расположенном ниже уровня земли и в помещении, под полом которого есть погреб. Почему? Дело в том, что сжиженный газ тяжелее воздуха и в случае утечки будет скапливаться внизу…  Думаю, развивать мысль надобности нет. И это, подчеркну, только одно из многих требований.

Теперь несколько слов о том, как «ведёт себя» сжиженный газ в котле. Почему при переводе котла с природного газа на сжиженный обязательно необходимо поменять форсунки горелки, а на газовом клапане перенастроить давление?

Характеристики сжиженного газа довольно сильно отличаются от соответствующих характеристик природного газ. Он имеет большую плотность, чем природный газ, для его полного сжигания нужно вдвое больше воздуха, при этом его теплотворная способность примерно в 2,5 раза больше, чем у природного газа. Это требует, для нормальной работы котла, подавать его на горелку в меньшем количестве за единицу времени, но при этом с большей скоростью. Расчеты и опыты привели к следующему: если для природного газа диаметр отверстия форсунки равен 1,3 – 1,4 мм, то для сжиженного газа – 0,75 – 0,78 мм., давление на форсунках для природного газа – 11 – 13 мбар, а для сжиженного – 28 – 36 мбар. При переходе с природного газа на сжиженный это надо привести в соответствие.

А что будет, если этого не сделать? То есть не менять форсунки и не перенастраивать давление на газовом клапане? Пламя становится красным и более высоким. Красный цвет говорит о неполном сгорании топлива. А неполное сгорание – это сажа. Да и теплообменник котла теперь находится не НАД пламенем, а В пламени, в той зоне, где углерод топлива ещё не полностью сгорел. А это – дополнительная сажа. И через месяц – полтора теплообменник котла забивается этой сажей, мягко говоря, полностью. Дымовые газы уже не могут проходить через него и начинают искать другие пути. И находят! В лучшем случае котёл выходит из строя. В худшем… Короче, работы по переводу котла на сжиженный газ НУЖНО СДЕЛАТЬ ОБЯЗАТЕЛЬНО!

И договоримся сразу: ЭТИ РАБОТЫ ДОЛЖНЫ ПРОВОДИТЬ СПЕЦИАЛИСТЫ. Газовое оборудование – не игрушка!

10.png

Ну хорошо, котёл с газобаллонной установкой запустили. Время идёт, котёл работает. Как узнать, сколько газа осталось в баллонах? Можно ли ориентироваться по давлению в баллонах – поставить манометр и следить? 

Увы, нет, количество оставшегося в баллоне газа можно определить только по весу баллона. Давление в баллоне НЕ ЗАВИСИТ от веса (или объёма) оставшейся жидкой фазы, оно зависит только от температуры баллона, при этом, заметим, жидкая фаза хоть чуть-чуть, но должна присутствовать в баллоне.

Всё вышесказанное – только для общего развития. И описаны далеко не все правила, требования и нюансы данной темы. И всё это очень серьёзно, потому что это – Ваша безопасность. Поэтому подчеркну:

МОНТАЖ И ПУСКОНАЛАДОЧНЫЕ РАБОТЫ ДОЛЖНЫ ПРОВОДИТЬ СПЕЦИАЛИСТЫ!

new
Хочу получать новые материалы по e-mail
new
Комментарии
Пока к данному материалу нет опубликованных комментариев.
Хочу получать новые материалы по e-mail