Aké látky vznikajú pri spaľovaní zemného plynu. Charakteristika produktov spaľovania vypúšťaných kotlami do atmosféry. Zmena zaťaženia horáka

Hlavnou podmienkou spaľovania plynu je prítomnosť kyslíka (a teda vzduchu). Bez prítomnosti vzduchu je spaľovanie plynu nemožné. V procese spaľovania plynu prebieha chemická reakcia kombinácie kyslíka vo vzduchu s uhlíkom a vodíkom v palive. Reakcia nastáva s uvoľňovaním tepla, svetla, ako aj oxidu uhličitého a vodnej pary.

V závislosti od množstva vzduchu zapojeného do procesu spaľovania plynu dochádza k jeho úplnému alebo neúplnému spáleniu.

Pri dostatočnom prívode vzduchu dochádza k úplnému spáleniu plynu, v dôsledku čoho jeho produkty spaľovania obsahujú nehorľavé plyny: oxid uhličitý CO2, dusík N2, vodnú paru H20. Najviac (objemovo) v produktoch spaľovania dusíka - 69,3-74%.

Pre úplné spálenie plynu je tiež potrebné, aby sa zmiešal so vzduchom v určitých (pre každý plyn) množstvách. Čím vyššia je výhrevnosť plynu, tým viac vzduchu je potrebné. Takže na spálenie 1 m3 zemného plynu je potrebných asi 10 m3 vzduchu, umelého - asi 5 m3, zmiešaného - asi 8,5 m3.

Pri nedostatočnom prívode vzduchu dochádza k nedokonalému spaľovaniu plynu alebo chemickému podhoreniu horľavých zložiek; v splodinách horenia sa objavujú horľavé plyny - oxid uhoľnatý CO, metán CH4 a vodík H2

Pri neúplnom spaľovaní plynu sa pozoruje dlhá, dymová, svietiaca, nepriehľadná žltá baterka.

Nedostatok vzduchu teda vedie k neúplnému spaľovaniu plynu a prebytok vzduchu k nadmernému ochladzovaniu teploty plameňa. Teplota vznietenia zemného plynu je 530 °C, koksu - 640 °C, zmiešaného - 600 °C. Okrem toho pri značnom prebytku vzduchu dochádza aj k neúplnému spaľovaniu plynu. V tomto prípade je koniec baterky žltkastý, nie úplne priehľadný, s rozmazaným modrozeleným jadrom; plameň je nestabilný a odtrhne sa od horáka.

Ryža. 1. Plynový plameň i - bez predbežného zmiešania plynu so vzduchom; b -s čiastočným prev. fiduciárne miešanie plynu so vzduchom; c - s predbežným úplným zmiešaním plynu so vzduchom; 1 - vnútorná tmavá zóna; 2 - dymový svetelný kužeľ; 3 - horiaca vrstva; 4 - produkty spaľovania

V prvom prípade (obr. 1a) je horák dlhý a pozostáva z troch zón. Čistý plyn horí v atmosférickom vzduchu. V prvej vnútornej tmavej zóne plyn nehorí: nezmiešava sa so vzdušným kyslíkom a nezohrieva sa na zápalnú teplotu. V druhej zóne vzduch vstupuje v nedostatočnom množstve: je oneskorený horiacou vrstvou, a preto sa nemôže dobre miešať s plynom. Svedčí o tom jasne svietiaca, svetložltá dymová farba plameňa. Do tretej zóny vstupuje v dostatočnom množstve vzduch, ktorého kyslík sa dobre mieša s plynom, plyn horí v modrastej farbe.

Pri tejto metóde sa plyn a vzduch privádzajú do pece oddelene. V peci prebieha nielen spaľovanie zmesi plynu a vzduchu, ale aj proces prípravy zmesi. Tento spôsob spaľovania plynu je široko používaný v priemyselných zariadeniach.

V druhom prípade (obr. 1.6) je spaľovanie plynu oveľa lepšie. V dôsledku čiastočného predbežného zmiešania plynu so vzduchom sa pripravená zmes plynu a vzduchu dostáva do spaľovacej zóny. Plameň sa stáva kratším, nesvieti, má dve zóny - vnútornú a vonkajšiu.

Zmes plynu a vzduchu vo vnútornej zóne nehorí, pretože nebola zahriata na zápalnú teplotu. Vo vonkajšej zóne horí zmes plynu a vzduchu, pričom teplota v hornej časti zóny prudko stúpa.

Pri čiastočnom zmiešaní plynu so vzduchom v tomto prípade dôjde k úplnému spáleniu plynu iba s dodatočným prívodom vzduchu do horáka. V procese spaľovania plynu sa vzduch dodáva dvakrát: prvýkrát - pred vstupom do pece (primárny vzduch), druhýkrát - priamo do pece (sekundárny vzduch). Tento spôsob spaľovania plynu je základom pre konštrukciu plynových horákov pre domáce spotrebiče a vykurovacie kotly.

V treťom prípade sa horák výrazne skráti a plyn horí úplnejšie, pretože zmes plynu a vzduchu bola vopred pripravená. O úplnosti spaľovania plynu svedčí krátky priehľadný modrý horák (bezplameňové spaľovanie), ktorý sa používa v zariadeniach infračerveného žiarenia na ohrev plynu.



- Proces spaľovania plynu

Všeobecné informácie. Ďalším významným zdrojom vnútorného znečistenia, silným senzibilizačným faktorom pre človeka, je zemný plyn a splodiny jeho spaľovania. Plyn je viaczložkový systém pozostávajúci z desiatok rôznych zlúčenín, vrátane tých špeciálne pridaných (tabuľka 1).

Existujú priame dôkazy, že používanie spotrebičov spaľujúcich zemný plyn (plynové sporáky a kotly) má nepriaznivý vplyv na ľudské zdravie. Okrem toho jedinci so zvýšenou citlivosťou na faktory prostredia neadekvátne reagujú na zložky zemného plynu a produkty jeho spaľovania.

Zemný plyn v domácnosti je zdrojom mnohých rôznych znečisťujúcich látok. Patria sem zlúčeniny, ktoré sú priamo prítomné v plyne (odoranty, plynné uhľovodíky, toxické organokovové komplexy a rádioaktívny plyn radón), produkty nedokonalého spaľovania (oxid uhoľnatý, oxid dusičitý, aerosólové organické častice, polycyklické aromatické uhľovodíky a malé množstvá prchavých organických zlúčenín ). Všetky tieto zložky môžu pôsobiť na ľudský organizmus ako samy o sebe, tak aj vo vzájomnej kombinácii (synergický efekt).

Tabuľka 12.3

Zloženie plynného paliva

Odoranty. Odoranty sú organické aromatické zlúčeniny obsahujúce síru (merkaptány, tioétery a tioaromatické zlúčeniny). Pridávajú sa do zemného plynu, aby ho odhalili v prípade úniku. Hoci sú tieto zlúčeniny prítomné vo veľmi nízkych, podprahových koncentráciách, ktoré sa pre väčšinu jedincov nepovažujú za toxické, ich zápach môže u inak zdravých jedincov spôsobiť nevoľnosť a bolesti hlavy.

Klinické skúsenosti a epidemiologické údaje naznačujú, že chemicky citliví jedinci reagujú neprimerane na chemikálie prítomné aj pri podprahových koncentráciách. Jedinci s astmou často identifikujú zápach ako promótor (spúšťač) astmatických záchvatov.

Odoranty zahŕňajú napríklad metántiol. Metántiol, tiež známy ako metylmerkaptán (merkaptometán, tiometylalkohol), je plynná zlúčenina bežne používaná ako aromatická prísada do zemného plynu. Zápach pociťuje väčšina ľudí pri koncentrácii 1 diel na 140 ppm, ale túto zlúčeninu môžu veľmi citliví jedinci zistiť pri oveľa nižších koncentráciách.

Toxikologické štúdie na zvieratách ukázali, že 0,16 % metántiolu, 3,3 % etántiolu alebo 9,6 % dimetylsulfidu môže vyvolať stavy komatózy u 50 % potkanov vystavených týmto zlúčeninám počas 15 minút.

Ďalším merkaptánom, ktorý sa tiež používa ako aromatická prísada do zemného plynu, je merkaptoetanol (C2H6OS), známy tiež ako 2-tioetanol, etylmerkaptán. Silne dráždi oči a pokožku, môže vyvolať toxický účinok cez pokožku. Je horľavý a pri zahrievaní sa rozkladá za vzniku vysoko toxických výparov SOx.

Merkaptány, ktoré znečisťujú ovzdušie v interiéri, obsahujú síru a môžu zachytávať elementárnu ortuť. Vo vysokých koncentráciách môžu merkaptány spôsobiť poruchu periférnej cirkulácie a zvýšenú srdcovú frekvenciu, môžu stimulovať stratu vedomia, rozvoj cyanózy alebo dokonca smrť.

Aerosóly. Spaľovanie zemného plynu má za následok tvorbu jemných organických častíc (aerosólov), vrátane karcinogénnych aromatických uhľovodíkov, ako aj niektorých prchavých organických zlúčenín. DOS sú podozrivé senzibilizačné činidlá, ktoré sú schopné vyvolať spolu s ďalšími zložkami syndróm „chorých budov“, ako aj viacnásobnú chemickú citlivosť (MCS).

DOS zahŕňa aj formaldehyd, ktorý vzniká v malom množstve pri spaľovaní plynu. Používanie plynových spotrebičov v domácnostiach, kde žijú citliví jedinci, zvyšuje vystavenie týmto dráždivým látkam, následne zhoršuje príznaky choroby a tiež podporuje ďalšiu senzibilizáciu.

Aerosóly vznikajúce pri spaľovaní zemného plynu sa môžu stať adsorpčnými centrami pre rôzne chemické zlúčeniny prítomné vo vzduchu. Látky znečisťujúce ovzdušie sa teda môžu koncentrovať v mikroobjemoch, navzájom reagovať, najmä keď kovy pôsobia ako katalyzátory reakcií. Čím menšia je častica, tým vyššia je koncentračná aktivita takéhoto procesu.

Okrem toho vodná para vznikajúca pri spaľovaní zemného plynu je transportným článkom pre aerosólové častice a znečisťujúce látky, keď sa prenášajú do pľúcnych alveol.

Pri spaľovaní zemného plynu vznikajú aj aerosóly s obsahom polycyklických aromatických uhľovodíkov. Majú nepriaznivé účinky na dýchací systém a sú známymi karcinogénmi. Okrem toho môžu uhľovodíky u citlivých ľudí viesť k chronickej intoxikácii.

Pre ľudské zdravie je nepriaznivá aj tvorba benzénu, toluénu, etylbenzénu a xylénu pri spaľovaní zemného plynu. Je známe, že benzén je karcinogénny v dávkach výrazne pod prahovou hodnotou. Expozícia benzénu koreluje so zvýšeným rizikom rakoviny, najmä leukémie. Senzibilizačné účinky benzénu nie sú známe.

organokovové zlúčeniny. Niektoré zložky zemného plynu môžu obsahovať vysoké koncentrácie toxických ťažkých kovov vrátane olova, medi, ortuti, striebra a arzénu. S najväčšou pravdepodobnosťou sú tieto kovy prítomné v zemnom plyne vo forme organokovových komplexov typu trimetylarsenitu (CH3)3As. Spojenie týchto toxických kovov s organickou matricou ich robí rozpustnými v lipidoch. To vedie k vysokej úrovni absorpcie a tendencii k bioakumulácii v ľudskom tukovom tkanive. Vysoká toxicita tetrametylplumbitu (CH3)4Pb a dimetylortuti (CH3)2Hg naznačuje vplyv na ľudské zdravie, keďže metylované zlúčeniny týchto kovov sú toxickejšie ako kovy samotné. Obzvlášť nebezpečné sú tieto zlúčeniny počas laktácie u žien, pretože v tomto prípade dochádza k migrácii lipidov z tukových zásob tela.

Dimetylortuť (CH3)2Hg je obzvlášť nebezpečná organokovová zlúčenina pre svoju vysokú lipofilitu. Metylortuť sa môže dostať do tela inhaláciou, ako aj pokožkou. Absorpcia tejto zlúčeniny v gastrointestinálnom trakte je takmer 100%. Ortuť má výrazný neurotoxický účinok a schopnosť ovplyvňovať reprodukčnú funkciu človeka. Toxikológia nemá údaje o bezpečných hladinách ortuti pre živé organizmy.

Organické zlúčeniny arzénu sú tiež veľmi toxické, najmä ak sú metabolicky zničené (metabolická aktivácia), čo vedie k tvorbe vysoko toxických anorganických foriem.

Produkty spaľovania zemného plynu. Oxid dusičitý je schopný pôsobiť na pľúcny systém, čím uľahčuje vznik alergických reakcií na iné látky, znižuje funkciu pľúc, náchylnosť na infekčné ochorenia pľúc, potencuje bronchiálnu astmu a iné ochorenia dýchacích ciest. Toto je obzvlášť výrazné u detí.

Existujú dôkazy, že N02 produkovaný spaľovaním zemného plynu môže vyvolať:

  • zápal pľúcneho systému a zníženie vitálnej funkcie pľúc;
  • zvýšené riziko príznakov podobných astme, vrátane sipotu, dýchavičnosti a astmatických záchvatov. To je bežné najmä u žien, ktoré varia na plynových sporákoch, ako aj u detí;
  • zníženie odolnosti voči bakteriálnym ochoreniam pľúc v dôsledku zníženia imunologických mechanizmov ochrany pľúc;
  • poskytovanie nepriaznivých účinkov vo všeobecnosti na imunitný systém ľudí a zvierat;
  • vplyv ako adjuvans na vývoj alergických reakcií na iné zložky;
  • zvýšená citlivosť a zvýšená alergická odpoveď na vedľajšie alergény.

Produkty spaľovania zemného plynu obsahujú pomerne vysokú koncentráciu sírovodíka (H2S), ktorý znečisťuje životné prostredie. Je jedovatý v koncentráciách nižších ako 50,ppm a pri koncentráciách 0,1-0,2% je smrteľný už pri krátkom vystavení. Keďže telo má mechanizmus na detoxikáciu tejto zlúčeniny, toxicita sírovodíka súvisí skôr s koncentráciou expozície ako s dĺžkou expozície.

Hoci sírovodík má silný zápach, neustále vystavenie nízkym koncentráciám vedie k strate čuchu. To umožňuje toxický účinok pre ľudí, ktorí môžu byť nevedomky vystavení nebezpečným hladinám tohto plynu. Jeho nevýznamné koncentrácie vo vzduchu obytných priestorov vedú k podráždeniu očí, nosohltanu. Mierne hladiny spôsobujú bolesti hlavy, závraty, ako aj kašeľ a ťažkosti s dýchaním. Vysoké hladiny vedú k šoku, kŕčom, kóme, ktorá končí smrťou. Osoby, ktoré prežili akútne toxické vystavenie sírovodíku, pociťujú neurologické dysfunkcie, ako je amnézia, tras, nerovnováha a niekedy aj vážnejšie poškodenie mozgu.

Akútna toxicita pri relatívne vysokých koncentráciách sírovodíka je dobre známa, bohužiaľ je však k dispozícii len málo informácií o chronických účinkoch tejto zložky pri nízkych dávkach.

Radón. Radón (222Rn) je prítomný aj v zemnom plyne a môže byť potrubím dopravovaný do plynových kachlí, ktoré sa stávajú zdrojmi znečistenia. Keďže radón sa rozkladá na olovo (210Pb má polčas rozpadu 3,8 dňa), výsledkom je tenká vrstva rádioaktívneho olova (v priemere 0,01 cm hrubá), ktorá pokrýva vnútorné povrchy potrubí a zariadení. Vytvorenie vrstvy rádioaktívneho olova zvyšuje hodnotu pozadia rádioaktivity o niekoľko tisíc rozpadov za minútu (na ploche 100 cm2). Jeho odstránenie je veľmi náročné a vyžaduje si výmenu potrubí.

Treba si uvedomiť, že na odstránenie toxických účinkov a prinesenie úľavy chemicky citlivým pacientom nestačí len vypnutie plynového zariadenia. Plynové zariadenie musí byť úplne odstránené z priestorov, pretože aj nefunkčný plynový sporák naďalej uvoľňuje aromatické zlúčeniny, ktoré absorboval počas rokov používania.

Kumulatívne účinky zemného plynu, aromatických zlúčenín a produktov spaľovania na ľudské zdravie nie sú presne známe. Predpokladá sa, že účinky niekoľkých zlúčenín sa môžu znásobiť, pričom reakcia na vystavenie niekoľkým znečisťujúcim látkam môže byť väčšia ako súčet jednotlivých účinkov.

Vlastnosti zemného plynu, ktoré sú dôležité pre zdravie ľudí a zvierat, sú teda:

  • horľavosť a výbušnosť;
  • asfyxické vlastnosti;
  • znečistenie splodinami spaľovania vnútorného vzduchu;
  • prítomnosť rádioaktívnych prvkov (radón);
  • obsah vysoko toxických zlúčenín v produktoch spaľovania;
  • prítomnosť stopových množstiev toxických kovov;
  • obsah toxických aromatických zlúčenín pridávaných do zemného plynu (najmä pre ľudí s viacnásobnou chemickou citlivosťou);
  • schopnosť zložiek plynu senzibilizovať.

Zemný plyn je dnes najpoužívanejším palivom. Zemný plyn sa nazýva zemný plyn, pretože sa získava zo samotných útrob Zeme.

Proces spaľovania plynu je chemická reakcia, pri ktorej zemný plyn interaguje s kyslíkom obsiahnutým vo vzduchu.

V plynnom palive je horľavá časť a nehorľavá časť.

Hlavnou horľavou zložkou zemného plynu je metán – CH4. Jeho obsah v zemnom plyne dosahuje 98 %. Metán je bez zápachu, chuti a netoxický. Hranica jeho horľavosti je od 5 do 15 %. Práve tieto vlastnosti umožnili využívať zemný plyn ako jeden z hlavných druhov paliva. Koncentrácia metánu je životu nebezpečná z viac ako 10%, preto môže dôjsť k uduseniu v dôsledku nedostatku kyslíka.

Na zistenie úniku plynu sa plyn podrobí odorizácii, inými slovami, pridá sa silne zapáchajúca látka (etylmerkaptán). V tomto prípade môže byť plyn detekovaný už pri koncentrácii 1%.

Okrem metánu môžu byť v zemnom plyne prítomné horľavé plyny ako propán, bután a etán.

Na zabezpečenie kvalitného spaľovania plynu je potrebné priviesť vzduch do spaľovacej zóny v dostatočnom množstve a dosiahnuť dobré premiešanie plynu so vzduchom. Optimálny pomer je 1 : 10. To znamená, že na jednu časť plynu padne desať dielov vzduchu. Okrem toho je potrebné vytvoriť požadovaný teplotný režim. Aby sa plyn vznietil, musí byť zahriaty na svoju zápalnú teplotu a v budúcnosti by teplota nemala klesnúť pod zápalnú teplotu.

Je potrebné zorganizovať odstraňovanie produktov spaľovania do atmosféry.

Úplné spaľovanie sa dosiahne, ak v produktoch spaľovania uvoľnených do atmosféry nie sú žiadne horľavé látky. V tomto prípade sa uhlík a vodík spájajú a vytvárajú oxid uhličitý a vodnú paru.

Vizuálne pri úplnom spaľovaní je plameň svetlomodrý alebo modrofialový.

Okrem týchto plynov vstupuje do atmosféry s horľavými plynmi aj dusík a zvyšný kyslík. N2 + O2

Ak spaľovanie plynu nie je úplné, potom sa do atmosféry uvoľňujú horľavé látky - oxid uhoľnatý, vodík, sadze.

Neúplné spaľovanie plynu nastáva v dôsledku nedostatočného vzduchu. Súčasne sa v plameni vizuálne objavia jazyky sadzí.

Nebezpečenstvo nedokonalého spaľovania plynu spočíva v tom, že oxid uhoľnatý môže spôsobiť otravu personálu kotolne. Obsah CO vo vzduchu 0,01-0,02% môže spôsobiť ľahkú otravu. Vyššie koncentrácie môžu viesť k ťažkej otrave a smrti.

Vzniknuté sadze sa usadzujú na stenách kotlov, čím sa zhoršuje prenos tepla do chladiacej kvapaliny, čo znižuje účinnosť kotolne. Sadze vedú teplo 200-krát horšie ako metán.

Na spálenie 1 m3 plynu je teoreticky potrebných 9 m3 vzduchu. V reálnych podmienkach je potrebné viac vzduchu.

To znamená, že je potrebné nadmerné množstvo vzduchu. Táto hodnota, označená ako alfa, ukazuje, koľkokrát sa spotrebuje viac vzduchu, ako je teoreticky potrebné.

Koeficient alfa závisí od typu konkrétneho horáka a je zvyčajne predpísaný v pase horáka alebo v súlade s odporúčaniami organizácie, ktorá uvádza do prevádzky.

So zvýšením množstva prebytočného vzduchu nad odporúčanú hodnotu sa zvyšujú tepelné straty. Pri výraznom zvýšení množstva vzduchu môže dôjsť k oddeleniu plameňa, čím vznikne núdzová situácia. Ak je množstvo vzduchu menšie, ako sa odporúča, spaľovanie nebude úplné, čím vzniká riziko otravy personálu kotolne.

Pre presnejšiu kontrolu kvality spaľovania paliva existujú zariadenia - analyzátory plynov, ktoré merajú obsah určitých látok v zložení výfukových plynov.

Analyzátory plynu je možné dodať s kotlami. Ak nie sú k dispozícii, príslušné merania vykoná organizácia, ktorá uvádza do prevádzky, pomocou prenosných analyzátorov plynov. Zostavuje sa režimová mapa, v ktorej sú predpísané potrebné parametre kontroly. Ich dodržaním môžete zabezpečiť normálne úplné spálenie paliva.

Hlavné parametre regulácie spaľovania paliva sú:

  • pomer plynu a vzduchu privádzaného do horákov.
  • pomer prebytočného vzduchu.
  • prasknúť v peci.
  • Faktor účinnosti kotla.

Účinnosťou kotla sa zároveň rozumie pomer užitočného tepla k hodnote celkového vynaloženého tepla.

Zloženie vzduchu

Názov plynu Chemický prvok Obsah vo vzduchu
Dusík N2 78 %
Kyslík O2 21 %
argón Ar 1 %
Oxid uhličitý CO2 0.03 %
hélium On menej ako 0,001 %
Vodík H2 menej ako 0,001 %
Neon Nie menej ako 0,001 %
metán CH4 menej ako 0,001 %
Krypton kr menej ako 0,001 %
xenón Xe menej ako 0,001 %

Odorizácia

Horľavé plyny nemajú zápach. Pre včasné určenie ich prítomnosti vo vzduchu, rýchle a presné zistenie netesností sa plyn odorizuje (dáva zápach). Na odorizáciu sa používa etylmerkaptán (C 2 H 5 SH). Rýchlosť odorizácie je 16 g etylmerkaptánu na 1000 m3 plynu, 8 g etylmerkaptánsíry na 1000 m³. Odorizácia sa vykonáva na distribučných staniciach plynu (GDS). Ak je vo vzduchu 1% zemného plynu, jeho zápach by mal byť cítiť.

20 % plynu v miestnosti spôsobuje zadusenie

5-15% prasknutie

0,15% oxidu uhoľnatého SO- otrava; 0,5 % CO = 30 min. dýchať smrť; 1 % smrteľného oxidu uhoľnatého.

Metán a iné uhľovodíkové plyny nie sú jedovaté, ale ich vdychovanie spôsobuje závraty a značné množstvo vo vzduchu vedie k uduseniu v dôsledku nedostatku kyslíka.

Spaľovanie paliva je úplné a neúplné:

Na spálenie 1 m³ plynu je potrebných 10 m³ vzduchu.

Spaľovanie zemného plynu je reakcia, pri ktorej sa chemická energia paliva premieňa na teplo.

Spaľovanie môže byť úplné alebo neúplné. K úplnému spáleniu dochádza pri dostatočnom množstve kyslíka.

Pri úplnom spaľovaní plynu, CO 2 (oxid uhličitý), vzniká H 2 O

(voda). Nedokonalé spaľovanie plynu má za následok stratu tepla. Nedostatok kyslíka O 2 oxidant.

Produkty nedokonalého spaľovania CO - oxid uhoľnatý, toxické účinky, uhlík C, sadze.

Nedokonalé spaľovanie je neuspokojivé premiešanie plynu so vzduchom, nadmerné ochladzovanie plameňa až do ukončenia spaľovacej reakcie.

Reakcia spaľovania hlavných zložiek zemného plynu:

1:10 metán CH 4 + 20 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O \u003d oxid uhličitý + voda

neúplné spaľovanie plynu CH 4 + 1,5 O 2 \u003d 2H 2 O + CO - oxid uhoľnatý

Výhody a nevýhody zemného plynu oproti iným palivám.

výhody:

Náklady na ťažbu plynu sú oveľa nižšie ako náklady na uhlie a ropu;

Vysoké spaľovacie teplo;

Zabezpečuje sa úplnosť spaľovania a odľahčenie stavu obslužného personálu;

Neprítomnosť oxidu uhoľnatého a sírovodíka v zemných plynoch zabraňuje otrave v prípade úniku plynu;

Pri spaľovaní plynu je potrebný minimálny zvyškový vzduch v peci a nevznikajú žiadne náklady v dôsledku mechanického dohorenia;

Pri spaľovaní plynného paliva je zabezpečená presnejšia regulácia teploty;

Pri spaľovaní plynu je možné horáky umiestniť na prístupné miesto v peci, čo umožňuje lepší prenos tepla a nutnosť regulácie teploty;

Schopnosť meniť tvar plameňa pre ohrev na konkrétnom mieste.

Nevýhody:

Výbušné a požiarne nebezpečné;

Proces spaľovania plynu je možný len vtedy, keď je vytesnený kyslík;

Účinok výbuchu počas samovznietenia;

Možnosť detonácie zmesi plynu a vzduchu.

Podobná chyba je spojená s poruchou systému automatizácie kotla. Uvedomte si, že je prísne zakázané prevádzkovať kotol s vypnutou automatizáciou (napríklad ak je tlačidlo štartu násilne zaseknuté v stlačenom stave). To môže viesť k tragickým následkom, pretože pri krátkodobom prerušení dodávky plynu alebo pri zhasnutí plameňa silným prúdom vzduchu plyn začne prúdiť do miestnosti. Aby sme pochopili príčiny takejto chyby, zvážme podrobnejšie fungovanie automatizačného systému. Na obr. 5 je znázornená zjednodušená schéma tohto systému. Obvod pozostáva z elektromagnetu, ventilu, snímača ťahu a termočlánku. Ak chcete zapaľovač zapnúť, stlačte tlačidlo štart. Tyč spojená s tlačidlom stlačí membránu ventilu a plyn začne prúdiť do zapaľovača. Potom sa zapaľovač zapáli. Plameň zapaľovača sa dotýka tela teplotného snímača (termočlánku). Po určitom čase (30 ... 40 s) sa termočlánok zahreje a na jeho svorkách sa objaví EMF, čo stačí na spustenie elektromagnetu. Ten zasa fixuje tyč v spodnej (ako na obr. 5) polohe. Teraz je možné uvoľniť tlačidlo štart. Snímač ťahu pozostáva z bimetalovej platne a kontaktu (obr. 6). Snímač je umiestnený v hornej časti kotla, v blízkosti potrubia na odvod spalín do atmosféry. V prípade upchatia potrubia jeho teplota prudko stúpa. Bimetalová doska sa zahreje a preruší obvod napájania elektromagnetu - tyč už nie je držaná elektromagnetom, ventil sa zatvorí a prívod plynu sa zastaví. Umiestnenie prvkov automatizačného zariadenia je znázornené na obr. 7. Ukazuje, že elektromagnet je uzavretý ochranným uzáverom. Vodiče zo snímačov sú umiestnené vo vnútri tenkostenných rúrok, ktoré sú k elektromagnetu pripevnené pomocou prevlečných matíc. Telové vodiče snímačov sú pripojené k elektromagnetu cez telo samotných trubíc. A teraz zvážte spôsob nájdenia vyššie uvedenej chyby. Kontrola začína „najslabším článkom“ automatizačného zariadenia - snímačom ťahu. Snímač nie je chránený krytom, preto po 6 ... 12 mesiacoch prevádzky „zarastie“ hrubou vrstvou prachu.Bimetalová platňa (pozri obr. 6) rýchlo oxiduje, čo vedie k slabému kontaktu. Prachový povlak sa odstráni mäkkou kefou. Potom sa doska stiahne z kontaktu a očistí sa jemným brúsnym papierom. Nemali by sme zabúdať, že je potrebné vyčistiť samotný kontakt. Dobré výsledky sa dosiahnu čistením týchto prvkov špeciálnym sprejom "Kontakt". Obsahuje látky, ktoré aktívne ničia oxidový film. Po vyčistení sa na dosku a kontakt nanesie tenká vrstva tekutého maziva. Ďalším krokom je kontrola stavu termočlánku. Pracuje v ťažkých tepelných podmienkach, keďže je neustále v plameni zapaľovača, jeho životnosť je samozrejme oveľa nižšia ako u ostatných článkov kotla. Hlavnou chybou termočlánku je vyhorenie (zničenie) jeho tela. V tomto prípade sa prechodový odpor v mieste zvárania (spoj) prudko zvyšuje. V dôsledku toho prúd v obvode Termočlánok - Elektromagnet - Bimetalová doska bude nižšia ako nominálna hodnota, čo vedie k tomu, že elektromagnet už nebude môcť upevniť stonku (obr. 5). Na kontrolu termočlánku odskrutkujte prevlečnú maticu (obr. 7), umiestnenú vľavo strane elektromagnetu. Potom sa zapne zapaľovač a voltmetrom sa zmeria konštantné napätie (termo-EMF) na kontaktoch termočlánku (obr. 8). Vyhrievaný použiteľný termočlánok generuje EMF približne 25 ... 30 mV. Ak je táto hodnota menšia, termočlánok je chybný. Na konečnú kontrolu sa trubica odpojí od puzdra elektromagnetu a zmeria sa odpor termočlánku, pričom odpor vyhrievaného termočlánku je menší ako 1 ohm. Ak je odpor termočlánku stovky ohmov alebo viac, musí sa vymeniť. Nízka hodnota termo-EMF generovaná termočlánkom môže byť spôsobená nasledujúcimi dôvodmi: - upchatie trysky zapaľovača (v dôsledku toho môže byť teplota ohrevu termočlánku nižšia ako nominálna). Podobný defekt sa „lieči“ vyčistením otvoru zapaľovača akýmkoľvek mäkkým drôtom vhodného priemeru; - posunutím polohy termočlánku (prirodzene sa tiež nemôže dostatočne zahriať). Poruchu odstráňte nasledujúcim spôsobom - uvoľnite skrutku upevňujúcu očnú linku v blízkosti zapaľovača a nastavte polohu termočlánku (obr. 10); - nízky tlak plynu na vstupe do kotla. Ak je EMF na vodičoch termočlánku normálne (pri zachovaní symptómov poruchy uvedenej vyššie), skontrolujú sa nasledujúce prvky: - celistvosť kontaktov v miestach pripojenia termočlánku a snímača ťahu. Zoxidované kontakty sa musia vyčistiť. Spojovacie matice sa doťahujú, ako sa hovorí, „ručne“. V tomto prípade je nežiaduce použiť kľúč, pretože je ľahké prerušiť vodiče vhodné pre kontakty; - celistvosť vinutia elektromagnetu a v prípade potreby zaspájkujte jeho závery. Výkon elektromagnetu je možné skontrolovať nasledovne. Odpojiť vedenie termočlánku. Stlačte a podržte tlačidlo štart, potom zapáľte zapaľovač. Zo samostatného zdroja konštantného napätia k uvoľnenému kontaktu elektromagnetu (z termočlánku) sa privádza napätie asi 1 V vzhľadom na puzdro (pri prúde do 2 A). K tomu môžete použiť bežnú batériu (1,5 V), pokiaľ poskytuje potrebný prevádzkový prúd. Teraz je možné tlačidlo uvoľniť. Ak zapaľovač nezhasne, elektromagnet a snímač ťahu fungujú; - snímač ťahu. Najprv sa skontroluje sila pritlačenia kontaktu na bimetalovú dosku (s indikovanými príznakmi poruchy je často nedostatočná). Ak chcete zvýšiť upínaciu silu, uvoľnite poistnú maticu a posuňte kontakt bližšie k doske, potom maticu utiahnite. V tomto prípade nie sú potrebné žiadne dodatočné úpravy - upínacia sila neovplyvňuje teplotu odozvy snímača. Snímač má veľkú rezervu pre uhol vychýlenia dosky, čo zaisťuje spoľahlivé prerušenie elektrického obvodu v prípade nehody.