Čo vzniká pri nedokonalom spaľovaní zemného plynu. Podmienky vznietenia a horenia plynného paliva. Ako znížiť škody spôsobené plynovým sporákom

antropotoxíny;

Produkty ničenia polymérnych materiálov;

Látky vstupujúce do miestnosti so znečisteným atmosférickým vzduchom;

Chemické látky uvoľňované z polymérnych materiálov, dokonca aj v malých množstvách, môžu spôsobiť významné poruchy stavu živého organizmu, napríklad v prípade alergickej expozície polymérnym materiálom.

Intenzita uvoľňovania prchavých látok závisí od prevádzkových podmienok polymérnych materiálov - teplota, vlhkosť, rýchlosť výmeny vzduchu, doba prevádzky.

Bola stanovená priama závislosť úrovne chemického znečistenia ovzdušia od celkovej nasýtenosti priestorov polymérnymi materiálmi.

Rastúci organizmus je citlivejší na účinky prchavých zložiek z polymérnych materiálov. Zistila sa aj zvýšená citlivosť pacientov na účinky chemikálií uvoľňovaných z plastov v porovnaní so zdravými pacientmi. Štúdie ukázali, že v miestnostiach s vysokou saturáciou polymérov bola náchylnosť obyvateľstva na alergie, prechladnutie, neurasténiu, vegetatívnu dystóniu a hypertenziu vyššia ako v miestnostiach, kde sa polymérové ​​materiály používali v menšom množstve.

Na zaistenie bezpečnosti používania polymérnych materiálov sa akceptuje, že koncentrácie prchavých látok uvoľňovaných z polymérov v obytných a verejných budovách by nemali prekročiť ich MPC stanovené pre atmosférický vzduch a celkový pomer zistených koncentrácií niekoľkých látok k ich MPC by nemalo presiahnuť jednu. Na účely preventívneho hygienického dozoru nad polymérnymi materiálmi a výrobkami z nich vyrobenými sa navrhuje obmedziť uvoľňovanie škodlivých látok do životného prostredia alebo vo fáze výroby alebo krátko po ich uvoľnení výrobcami. Prípustné úrovne asi 100 chemikálií uvoľnených z polymérnych materiálov sú teraz opodstatnené.

V modernom stavebníctve sa čoraz viac presadzuje trend chemizácie technologických procesov a používania rôznych látok ako zmesí, predovšetkým betónu a železobetónu. Z hygienického hľadiska je dôležité brať do úvahy nepriaznivé účinky chemických prísad v stavebných materiáloch v dôsledku uvoľňovania toxických látok.

Nemenej silným vnútorným zdrojom znečistenia vnútorného prostredia sú ľudské odpadové produkty antropotoxíny. Zistilo sa, že v procese života človek uvoľňuje približne 400 chemických zlúčenín.

Štúdie ukázali, že vzduchové prostredie nevetraných miestností sa zhoršuje úmerne s počtom ľudí a časom, ktorý v miestnosti strávia. Chemický rozbor vnútorného ovzdušia v nich umožnil identifikovať množstvo toxických látok, ktorých rozdelenie podľa tried nebezpečnosti je nasledovné: dimetylamín, sírovodík, oxid dusičitý, etylénoxid, benzén (vysoko nebezpečná je druhá trieda nebezpečnosti látky); kyselina octová, fenol, metylstyrén, toluén, metanol, vinylacetát (treťou triedou nebezpečnosti sú látky s nízkou nebezpečnosťou). Jedna pätina identifikovaných antropotoxínov je klasifikovaná ako vysoko nebezpečné látky. Zároveň sa zistilo, že v nevetranej miestnosti koncentrácie dimetylamínu a sírovodíka prekračujú MPC pre atmosférický vzduch. Koncentrácie látok ako oxid uhličitý, oxid uhoľnatý a amoniak tiež prekračovali MPC alebo boli na ich úrovni. Zvyšné látky, hoci predstavovali desatiny a menšie zlomky MPC, spolu svedčili o nepriaznivom ovzduší, keďže už dvojštyrihodinový pobyt v týchto podmienkach mal negatívny vplyv na duševnú výkonnosť sledovaných.

Štúdia ovzdušia splyňovaných priestorov ukázala, že pri hodinovom spaľovaní plynu vo vnútornom ovzduší bola koncentrácia látok (mg/m 3): oxid uhoľnatý - v priemere 15, formaldehyd - 0,037, oxid dusíka - 0,62 , oxid dusičitý - 0,44, benzén - 0,07. Teplota vzduchu v miestnosti pri spaľovaní plynu vzrástla o 3-6°C, vlhkosť vzrástla o 10-15%. Okrem toho boli pozorované vysoké koncentrácie chemických zlúčenín nielen v kuchyni, ale aj v obytných priestoroch bytu. Po vypnutí plynových spotrebičov sa obsah oxidu uhoľnatého a iných chemikálií vo vzduchu znížil, no niekedy sa ani po 1,5-2,5 hodinách nevrátil na pôvodné hodnoty.

Štúdium vplyvu produktov spaľovania plynu v domácnosti na vonkajšie dýchanie človeka odhalilo zvýšenie zaťaženia dýchacieho systému a zmenu funkčného stavu centrálneho nervového systému.

Jedným z najbežnejších zdrojov znečistenia vnútorného ovzdušia je fajčenie. Spektrometrická analýza vzduchu znečisteného tabakovým dymom odhalila 186 chemických zlúčenín. V nedostatočne vetraných miestnostiach môže znečistenie ovzdušia fajčiarskymi výrobkami dosiahnuť 60-90%.

Pri skúmaní účinkov zložiek tabakového dymu na nefajčiarov (pasívne fajčenie) sa u subjektov vyskytlo podráždenie očných slizníc, zvýšenie obsahu karboxyhemoglobínu v krvi, zrýchlenie srdcového tepu a zvýšenie krvného tlaku. . teda hlavné zdroje znečistenia Vzdušné prostredie priestorov možno podmienečne rozdeliť do štyroch skupín:

Význam vnútorných zdrojov znečistenia v rôznych typoch budov nie je rovnaký. V administratívnych budovách úroveň celkového znečistenia najviac koreluje s nasýtenosťou priestorov polymérnymi materiálmi (R = 0,75), vo vnútorných športových zariadeniach úroveň chemického znečistenia najlepšie koreluje s počtom osôb v nich (R = 0,75). V prípade obytných budov je tesnosť korelácie medzi úrovňou chemického znečistenia tak so saturáciou priestorov polymérnymi materiálmi, ako aj s počtom ľudí v priestoroch približne rovnaká.

Chemické znečistenie ovzdušia obytných a verejných budov za určitých podmienok (zlé vetranie, nadmerná saturácia priestorov polymérnymi materiálmi, veľké davy atď.) môže dosiahnuť úroveň, ktorá má negatívny vplyv na celkový stav ľudského tela. .

V posledných rokoch sa podľa WHO výrazne zvýšil počet hlásení o takzvanom syndróme chorých budov. Popísané príznaky zhoršenia zdravotného stavu ľudí žijúcich alebo pracujúcich v takýchto budovách sú veľmi rôznorodé, ale majú aj množstvo spoločných znakov, a to: bolesti hlavy, psychickú únavu, zvýšenú frekvenciu vzdušných infekcií a prechladnutí, podráždenie slizníc. očí, nosa, hltana, pocit suchosti slizníc a kože, nevoľnosť, závrat.

Prvá kategória - dočasne „chorých“ budov- zahŕňa novopostavené alebo nedávno zrekonštruované budovy, v ktorých intenzita prejavu týchto príznakov časom slabne a vo väčšine prípadov po približne šiestich mesiacoch úplne vymiznú. Zníženie závažnosti symptómov môže súvisieť so vzormi emisie prchavých zložiek obsiahnutých v stavebných materiáloch, farbách atď.

V budovách druhej kategórie - neustále "chorý" popísané symptómy sa pozorujú mnoho rokov a ani veľké rekreačné aktivity nemusia mať efekt. Vysvetlenie tejto situácie je zvyčajne ťažké nájsť, napriek starostlivému štúdiu zloženia vzduchu, fungovania ventilačného systému a konštrukčných vlastností budovy.

Treba si uvedomiť, že nie vždy je možné zistiť priamu súvislosť medzi stavom vnútorného ovzdušia a stavom verejného zdravia.

Zabezpečenie optimálneho ovzdušia pre obytné a verejné budovy je však dôležitým hygienickým a technickým problémom. Vedúcim článkom pri riešení tohto problému je výmena vzduchu v priestoroch, ktorá zabezpečuje požadované parametre vzdušného prostredia. Pri navrhovaní klimatizačných systémov v obytných a verejných budovách sa požadovaná rýchlosť prívodu vzduchu vypočítava v množstve dostatočnom na asimiláciu emisií ľudského tepla a vlhkosti, vydychovaného oxidu uhličitého a v miestnostiach určených na fajčenie sa berie do úvahy aj potreba odstrániť tabakový dym. do úvahy.

Okrem regulácie množstva privádzaného vzduchu a jeho chemického zloženia sú pre zabezpečenie pohody vzduchu v uzavretom priestore známe elektrické charakteristiky vzdušného prostredia. Ten je určený iónovým režimom priestorov, t.j. úrovňou pozitívnej a negatívnej ionizácie vzduchu. Nedostatočná aj nadmerná ionizácia vzduchu pôsobí na organizmus negatívne.

Život v oblastiach s obsahom negatívnych vzdušných iónov rádovo 1000-2000 v 1 ml vzduchu priaznivo ovplyvňuje zdravie obyvateľstva.

Prítomnosť osôb v priestoroch spôsobuje pokles obsahu ľahkých vzdušných iónov. Zároveň sa ionizácia vzduchu mení intenzívnejšie, čím viac ľudí je v miestnosti a tým menšia je jej plocha.

Zníženie počtu ľahkých iónov je spojené so stratou osviežujúcich vlastností vzduchu, s jeho nižšou fyziologickou a chemickou aktivitou, ktorá nepriaznivo ovplyvňuje ľudský organizmus a spôsobuje ťažkosti s upchatím a „nedostatkom kyslíka“. Preto sú mimoriadne zaujímavé procesy deionizácie a umelej ionizácie vnútorného vzduchu, ktoré, samozrejme, musia mať hygienickú reguláciu.

Je potrebné zdôrazniť, že umelá ionizácia vnútorného vzduchu bez dostatočného prívodu vzduchu v podmienkach vysokej vlhkosti a prašnosti vzduchu vedie k nevyhnutnému zvýšeniu počtu ťažkých iónov. Navyše v prípade ionizácie prašného vzduchu sa prudko zvyšuje percento zadržiavania prachu v dýchacom trakte (prach nesúci elektrické náboje sa zadržiava v dýchacom trakte človeka v oveľa väčšom množstve ako neutrálny prach).

Umelá ionizácia vzduchu preto nie je univerzálnym všeliekom na zlepšenie ovzdušia v interiéri. Bez zlepšenia všetkých hygienických parametrov ovzdušia umelá ionizácia nielenže nezlepšuje životné podmienky človeka, ale naopak môže pôsobiť negatívne.

Optimálne celkové koncentrácie ľahkých iónov sú úrovne rádovo 3 x 10 a minimálne požadované je 5 x 10 v 1 cm3. Tieto odporúčania tvorili základ sanitárnych a hygienických noriem platných v Ruskej federácii pre prípustné úrovne ionizácie vzduchu v priemyselných a verejných priestoroch (tabuľka 6.1).

Obsah sekcie

Pri spaľovaní organických palív v kotlových peciach vznikajú rôzne produkty spaľovania, ako sú oxidy uhlíka CO x \u003d CO + CO 2, vodná para H 2 O, oxidy síry SO x \u003d SO 2 + SO 3, oxidy dusíka NO x \ u003d NO + NO 2 , polycyklické aromatické uhľovodíky (PAH), fluoridy, zlúčeniny vanádu V 2 O 5, tuhé častice atď. (pozri tabuľku 7.1.1). V prípade nedokonalého spaľovania paliva v peciach môžu výfukové plyny obsahovať aj uhľovodíky CH4, C2H4 atď. Všetky produkty nedokonalého spaľovania sú škodlivé, ale ich vznik je možné minimalizovať modernou technológiou spaľovania paliva [1].

Tabuľka 7.1.1. Špecifické emisie zo spaľovania organických palív v energetických kotloch [3]

Symboly: А р, S ​​​​p – obsah popola a síry na pracovnú hmotnosť paliva, resp. %.

Kritériom sanitárneho hodnotenia životného prostredia je maximálna povolená koncentrácia (MAC) škodlivej látky v atmosférickom vzduchu na úrovni terénu. MPC treba chápať ako takú koncentráciu rôznych látok a chemických zlúčenín, ktorá pri každodennom dlhodobom pôsobení na ľudský organizmus nespôsobuje žiadne patologické zmeny alebo ochorenia.

Maximálne prípustné koncentrácie (MPC) škodlivých látok v atmosférickom ovzduší obývaných oblastí sú uvedené v tabuľke. 7.1.2 [4]. Maximálna jednorazová koncentrácia škodlivých látok sa zisťuje vzorkami odobratými do 20 minút, priemerne denne - za deň.

Tabuľka 7.1.2. Najvyššie prípustné koncentrácie škodlivých látok v atmosférickom vzduchu obývaných oblastí

Výpočty sa vykonávajú pre každú škodlivú látku samostatne tak, aby koncentrácia každej z nich nepresiahla hodnoty uvedené v tabuľke. 7.1.2. Pre kotolne sa tieto podmienky sprísňujú zavedením dodatočných požiadaviek na potrebu sčítania účinkov oxidov síry a dusíka, ktorá je určená výrazom

Zároveň v dôsledku miestnych nedostatkov vzduchu alebo nepriaznivých tepelných a aerodynamických podmienok vznikajú v peciach a spaľovacích komorách nedokonalé splodiny horenia, pozostávajúce najmä z oxidu uhoľnatého CO (oxid uhoľnatý), vodíka H 2 a rôznych uhľovodíkov, ktoré charakterizujú teplo. straty v kotlovej jednotke z chemickej nedokonalosti spaľovania (chemické podhorenie).

Okrem toho sa počas spaľovacieho procesu získava množstvo chemických zlúčenín, ktoré vznikajú v dôsledku oxidácie rôznych zložiek paliva a dusíka vo vzduchu N2. Najvýznamnejšiu časť z nich tvoria oxidy dusíka NO x a síra SO x .

Oxidy dusíka vznikajú v dôsledku oxidácie molekulárneho dusíka vo vzduchu a dusíka obsiahnutého v palive. Experimentálne štúdie ukázali, že hlavný podiel NO x vznikajúcich v peciach kotlov, a to 96÷100 %, pripadá na oxid dusnatý (oxid) NO. Oxid dusičitý NO 2 a hemioxid N 2 O sa tvoria v oveľa menších množstvách a ich podiel je približne: pre NO 2 - do 4% a pre N 2 O - stotiny percent z celkovej emisie NO x. Za typických podmienok spaľovania paliva v kotloch sú koncentrácie oxidu dusičitého NO 2 spravidla zanedbateľné v porovnaní s obsahom NO a zvyčajne sa pohybujú v rozmedzí 0÷7 ppm do 20÷30 ppm. Súčasne rýchle zmiešanie horúcich a studených oblastí v turbulentnom plameni môže viesť k pomerne veľkým koncentráciám oxidu dusičitého v studených zónach prúdenia. Okrem toho dochádza k čiastočnej emisii NO 2 v hornej časti pece a v horizontálnom dymovode (at T> 900÷1000 K) a za určitých podmienok môže dosiahnuť aj výrazné veľkosti.

Hemoxid dusíka N 2 O, ktorý vzniká pri spaľovaní palív, je zjavne medziproduktom s krátkou životnosťou. V spalinách za kotlami N 2 O prakticky chýba.

Síra obsiahnutá v palive je zdrojom tvorby oxidov síry SO x: anhydridov siričitého SO 2 (oxid siričitý) a sírového SO 3 (oxid sírový). Celková hmotnostná emisia SO x závisí len od obsahu síry v palive Sp a ich koncentrácia v spalinách závisí aj od súčiniteľa prúdenia vzduchu α. Podiel SO 2 je spravidla 97÷99 % a podiel SO 3 je 1÷3 % z celkovej produkcie SO x . Skutočný obsah SO 2 v plynoch opúšťajúcich kotly sa pohybuje od 0,08 do 0,6 % a koncentrácia SO 3 - od 0,0001 do 0,008 %.

Medzi škodlivými zložkami spalín zaujíma osobitné miesto veľká skupina polycyklických aromatických uhľovodíkov (PAU). Mnohé PAU majú vysokú karcinogénnu a (alebo) mutagénnu aktivitu, aktivujú fotochemický smog v mestách, čo si vyžaduje prísnu kontrolu a obmedzovanie ich emisií. Zároveň sú niektoré PAU, ako fenantrén, fluorantén, pyrén a mnohé ďalšie, takmer fyziologicky inertné a nie sú karcinogénne.

PAU vznikajú v dôsledku nedokonalého spaľovania akýchkoľvek uhľovodíkových palív. Posledne uvedené nastáva v dôsledku inhibície oxidačných reakcií palivových uhľovodíkov studenými stenami spaľovacích zariadení a môže byť spôsobené aj nevyhovujúcou zmesou paliva a vzduchu. To vedie k vytvoreniu lokálnych oxidačných zón s nízkou teplotou alebo zón s prebytkom paliva v peciach (spaľovacích komorách).

Vzhľadom na veľký počet rôznych PAH v spalinách a obtiažnosť merania ich koncentrácií je zvykom odhadovať úroveň karcinogénnej kontaminácie splodín horenia a atmosférického vzduchu podľa koncentrácie najsilnejšieho a najstabilnejšieho karcinogénu benzo(a) pyrén (B(a)P) C20H12.

Vzhľadom na vysokú toxicitu je potrebné osobitne spomenúť také produkty spaľovania vykurovacieho oleja, ako sú oxidy vanádu. Vanád je obsiahnutý v minerálnej časti vykurovacieho oleja a pri spaľovaní vytvára oxidy vanádu VO, VO 2 . Pri tvorbe usadenín na konvekčných povrchoch sú však oxidy vanádu prítomné najmä vo forme V 2 O 5. Oxid vanádičný V 2 O 5 je najtoxickejšia forma oxidov vanádu, takže ich emisie sú započítané do V 2 O 5 .

Tabuľka 7.1.3. Približná koncentrácia škodlivých látok v produktoch spaľovania pri spaľovaní organických palív v energetických kotloch

Pri spaľovaní vykurovacieho oleja a tuhých palív obsahujú emisie aj tuhé častice, ktoré pozostávajú z popolčeka, sadzí, PAH a nespáleného paliva v dôsledku mechanického nedohorenia.

Rozsahy koncentrácií škodlivých látok v spalinách pri spaľovaní rôznych druhov palív sú uvedené v tabuľke. 7.1.3.

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. Za optimálny sa považuje pomer 1 : 10. To znamená, že na jednu časť plynu pripadá 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.

Úplné spaľovanie plynu.

metán + kyslík = oxid uhličitý + voda

CH4 + 202 \u003d CO2 + 2H20

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.

Nedokonalé 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 zvyšovaním množstva prebytočného vzduchu nad odporúčané 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.

Na 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

Spaľovanie plynu je reakcia kombinácie horľavých zložiek plynu s kyslíkom vo vzduchu, sprevádzaná uvoľňovaním tepla. Proces spaľovania závisí od chemického zloženia paliva. Hlavnou zložkou zemného plynu je metán, ale horľavé sú aj etán, propán a bután, ktoré sú obsiahnuté v malom množstve.

Zemný plyn vyrobený zo západosibírskych ložísk takmer úplne (až 99 %) pozostáva z metánu CH4. Vzduch pozostáva z kyslíka (21 %) a dusíka a malého množstva iných nehorľavých plynov (79 %). Zjednodušene povedané, reakcia úplného spálenia metánu je nasledovná:

CH4 + 202 + 7,52 N2 = CO2 + 2H20 + 7,52 N2

V dôsledku spaľovacej reakcie pri úplnom spaľovaní vzniká oxid uhličitý CO2 a vodná para H2O je látka, ktorá nemá škodlivý vplyv na životné prostredie a človeka. Dusík N sa na reakcii nezúčastňuje. Na úplné spálenie 1 m³ metánu je teoreticky potrebných 9,52 m³ vzduchu. Pre praktické účely sa predpokladá, že na úplné spálenie 1 m³ zemného plynu je potrebných aspoň 10 m³ vzduchu. Ak sa však dodáva len teoreticky potrebné množstvo vzduchu, potom nie je možné dosiahnuť úplné spálenie paliva: je ťažké zmiešať plyn so vzduchom tak, aby sa do každej z nich dodal potrebný počet molekúl kyslíka. jeho molekuly. V praxi sa do spaľovania privádza viac vzduchu, ako je teoreticky potrebné. Množstvo prebytočného vzduchu je určené koeficientom prebytočného vzduchu a, ktorý vyjadruje pomer množstva vzduchu skutočne spotrebovaného na spaľovanie k teoreticky potrebnému množstvu:

α = V fakt./V teor.

kde V je množstvo vzduchu skutočne použitého na spaľovanie, m³;
V je teoreticky potrebné množstvo vzduchu, m³.

Koeficient prebytočného vzduchu je najdôležitejším ukazovateľom charakterizujúcim kvalitu spaľovania plynu horákom. Čím menšie a, tým menej tepla odnesú výfukové plyny, tým vyššia je účinnosť zariadenia využívajúceho plyn. Ale spaľovanie plynu s nedostatočným prebytkom vzduchu má za následok nedostatok vzduchu, čo môže spôsobiť nedokonalé spaľovanie. Pri moderných horákoch s úplným predzmiešaním plynu so vzduchom sa koeficient prebytočného vzduchu pohybuje v rozmedzí 1,05 - 1,1", to znamená, že vzduch sa spotrebuje na spaľovanie o 5 - 10% viac, ako je teoreticky potrebné.

Pri nedokonalom spaľovaní obsahujú produkty spaľovania značné množstvo oxidu uhoľnatého CO, ako aj nespálený uhlík vo forme sadzí. Ak horák funguje veľmi zle, produkty spaľovania môžu obsahovať vodík a nespálený metán. Oxid uhoľnatý CO (oxid uhoľnatý) znečisťuje vzduch v miestnosti (pri použití zariadení bez odsávania produktov spaľovania do atmosféry - plynové kachle, stĺpy s nízkym tepelným výkonom) a má toxický účinok. Sadze znečisťujú teplovýmenné povrchy, výrazne znižujú prenos tepla a znižujú účinnosť zariadení využívajúcich plyn v domácnostiach. Okrem toho pri používaní plynových sporákov sú riady kontaminované sadzami, ktorých odstránenie si vyžaduje značné úsilie. V ohrievačoch vody sadze znečisťujú výmenník tepla v „zanedbaných“ prípadoch takmer až do úplného zastavenia prenosu tepla z produktov spaľovania: stĺpec horí a voda sa ohrieva o niekoľko stupňov.

Dochádza k nedokonalému spaľovaniu:

• s nedostatočným prívodom vzduchu na spaľovanie;
• so slabým miešaním plynu a vzduchu;
• s nadmerným ochladzovaním plameňa pred dokončením spaľovacej reakcie.

Kvalitu spaľovania plynu je možné riadiť farbou plameňa. Nekvalitné spaľovanie plynu je charakteristické žltým dymovým plameňom. Keď je plyn úplne spálený, plameň je krátky fakľa modrofialovej farby s vysokou teplotou. Na riadenie prevádzky priemyselných horákov sa používajú špeciálne zariadenia, ktoré analyzujú zloženie spalín a teplotu produktov spaľovania. V súčasnosti je možné pri úprave niektorých typov domácich plynových zariadení regulovať proces spaľovania aj teplotou a rozborom spalín.

Hlasovalo Ďakujem!

Mohlo by vás zaujímať:

Alexander Pavlovič Konstantinov

Hlavný inšpektor pre kontrolu bezpečnosti jadrových a radiačne nebezpečných zariadení. Kandidát technických vied, docent, profesor Ruskej akadémie prírodných vied.

Kuchyňa s plynovým sporákom je často hlavným zdrojom znečistenia ovzdušia v celom byte. A čo je veľmi dôležité, platí to pre väčšinu obyvateľov Ruska. V Rusku skutočne 90 % obyvateľov miest a viac ako 80 % vidieckych obyvateľov používa plynové sporáky Khata, Z. I.Ľudské zdravie v modernej ekologickej situácii. - M. : FAIR-PRESS, 2001. - 208 s..

V posledných rokoch sa objavili publikácie serióznych výskumníkov o vysokom nebezpečenstve plynových sporákov pre zdravie. Lekári vedia, že v domoch, kde sú inštalované plynové sporáky, bývajú obyvatelia chorí častejšie a dlhšie ako v domoch s elektrickými sporákmi. A to hovoríme o mnohých rôznych ochoreniach, a to nielen o ochoreniach dýchacích ciest. Pokles úrovne zdravia je badateľný najmä u žien, detí, ako aj u starších a chronicky chorých ľudí, ktorí trávia viac času doma.

Profesor V. Blagov vedome nazval používanie plynových varičov „rozsiahlym chemickým bojom proti vlastným ľuďom“.

Prečo je používanie plynu pre domácnosť škodlivé pre zdravie

Skúsme si na túto otázku odpovedať. Existuje niekoľko faktorov, ktoré spoločne spôsobujú, že používanie plynových sporákov je zdraviu nebezpečné.

Prvá skupina faktorov

Táto skupina faktorov je spôsobená samotnou chémiou procesu spaľovania zemného plynu. Aj keby sa plyn v domácnosti úplne spálil na vodu a oxid uhličitý, viedlo by to k zhoršeniu zloženia vzduchu v byte, najmä v kuchyni. Koniec koncov, súčasne sa zo vzduchu spaľuje kyslík, pričom sa zvyšuje koncentrácia oxidu uhličitého. Ale to nie je hlavný problém. Nakoniec sa to isté stane so vzduchom, ktorý človek dýcha.

Oveľa horšie je, že vo väčšine prípadov k spaľovaniu plynu nedochádza úplne, nie na 100%. V dôsledku nedokonalého spaľovania zemného plynu vznikajú oveľa toxickejšie produkty. Napríklad oxid uhoľnatý (oxid uhoľnatý), ktorého koncentrácia môže byť mnohokrát, 20–25-krát vyššia ako prípustná norma. To však vedie k bolestiam hlavy, alergiám, ochoreniam, oslabenej imunite. Jakovleva, M. A. V byte máme plyn. - Obchodný environmentálny časopis. - 2004. - č. 1(4). - S. 55..

Okrem oxidu uhoľnatého sa do ovzdušia dostáva oxid siričitý, oxidy dusíka, formaldehyd a silný karcinogén benzpyrén. V mestách sa benzpyrén dostáva do ovzdušia z emisií z hutníckych podnikov, tepelných elektrární (najmä uhoľných) a automobilov (najmä starých). Koncentrácia benzpyrénu sa však ani v znečistenom atmosférickom ovzduší nedá porovnať s jeho koncentráciou v byte. Obrázok ukazuje, o koľko viac benzpyrénu dostaneme v kuchyni.

Porovnajme prvé dva stĺpce. V kuchyni dostaneme 13,5-krát viac škodlivých látok ako na ulici! Pre názornosť odhadnime príjem benzpyrénu v našom tele nie v mikrogramoch, ale v zrozumiteľnejšom ekvivalente – počte denne vyfajčených cigariet. Ak teda fajčiar vyfajčí jednu škatuľku (20 cigariet) denne, v kuchyni dostane človek ekvivalent dvoch až piatich cigariet denne. To znamená, že hosteska, ktorá má plynový sporák, akoby trochu „fajčila“.

Druhá skupina faktorov

Táto skupina súvisí s prevádzkovými podmienkami plynových sporákov. Každý vodič vie, že nie je možné byť v garáži súčasne s autom s naštartovaným motorom. Ale v kuchyni máme presne taký prípad: spaľovanie uhľovodíkových palív v interiéri! Nemáme zariadenie, ktoré má každé auto – výfuk. Podľa všetkých hygienických pravidiel musí byť každý plynový sporák vybavený dáždnikom na odsávanie.

Veci sú obzvlášť zlé, ak máme malú kuchyňu v malom byte. Úbohá plocha, minimálna výška stropu, slabé vetranie a plynový sporák bežiaci celý deň. Ale pri nízkych stropoch sa produkty spaľovania plynu hromadia v hornej vrstve vzduchu až do hrúbky 70–80 centimetrov. Bojko, A.F. Zdravie 5+. - M. : Rossijskaja Gazeta, 2002. - 365 s..

Práca ženy v domácnosti pri plynovom sporáku sa často porovnáva so škodlivými pracovnými podmienkami na pracovisku. Nie je to celkom správne. Výpočty ukazujú, že ak je kuchyňa malá a nie je tam dobré vetranie, máme čo do činenia s mimoriadne škodlivými pracovnými podmienkami. Typ hutníka obsluhujúceho koksárenské batérie.

Ako znížiť škody spôsobené plynovým sporákom

Ako môžeme byť, keď je všetko také zlé? Možno naozaj stojí za to zbaviť sa plynového sporáka a nainštalovať elektrický alebo indukčný? No, ak je taká príležitosť. A ak nie? Existuje na to niekoľko jednoduchých pravidiel. Stačí ich pozorovať a ujmu na zdraví plynovým sporákom znížite desiatky krát. Uvádzame zoznam týchto pravidiel (väčšina z nich sú odporúčania profesora Yu. D. Gubernského) Ilnitsky A. Páchne ako plyn. - Byť zdravý!. - 2001. - č. 5. - S. 68–70..

1. Nad sporák je potrebné nainštalovať odsávač pár s čističom vzduchu. Toto je najefektívnejší prístup. Ale aj keď to z nejakého dôvodu nemôžete urobiť, zvyšných sedem pravidiel celkovo tiež výrazne zníži znečistenie ovzdušia.
2. Sledujte úplnosť spaľovania plynu. Ak zrazu farba plynu nie je taká, aká by mala byť podľa návodu, ihneď zavolajte plynárov, aby vyregulovali rozbitý horák.
3. Nezahlcujte sporák nadbytočným riadom. Nádoby na varenie by sa mali klásť iba na spustené horáky. V tomto prípade bude zabezpečený voľný prístup vzduchu k horákom a úplnejšie spaľovanie plynu.
4. Je lepšie používať nie viac ako dva horáky alebo rúru a jeden horák súčasne. Aj keď má váš sporák štyri horáky, najlepšie je zapnúť maximálne dva súčasne.
5. Maximálna doba nepretržitej prevádzky plynového sporáka sú dve hodiny. Potom si treba dať pauzu a kuchyňu poriadne vyvetrať.
6. Počas prevádzky plynového sporáka musia byť dvere do kuchyne zatvorené a okno otvorené. Tým sa zabezpečí, že produkty spaľovania budú odstránené cez ulicu a nie cez obytné miestnosti.
7. Po skončení plynového sporáka je vhodné vyvetrať nielen kuchyňu, ale celý byt. Je žiaduce krížové vetranie.
8. Na ohrievanie alebo sušenie bielizne nikdy nepoužívajte plynový sporák. Na tento účel by ste v strede kuchyne nezaložili oheň, však?