1.Общая часть

1. Основные свойства газов

Природные газы лишены цвета, запаха, вкуса.Горючие газы, которые используются в котельных, имеют ряд показателей, к которым можно отнести: состав, теплота сгорания, плотность, температура горения и воспламенения, границы взрываемости и давление при взрыве.В основном природные газы происхождением из газовых месторождений состоят из метана на 82-98 % и других углеводородов.Горючий газ в своем составе имеет горючие и негорючие вещества. Углекислый газ, кислород, азот и водяной пар относят к негорючим газам, а углеводороды, водород, сероводород – к горючим. При получении газа из него извлекают токсичный газ - сероводород, количеством на тот момент не более 0,02 г/м3. За теплоту сгорания принимается тепло, которое получают при полном сгорании 1 м3 газа. Единица измерения теплоты сгорания ккал/м3, кДж/м3 газа. Высшей теплотой сгорания является та, при которой учитывается затраченное тепло на конденсацию водяных паров, находящихся в дымовых газах; низшей теплотой сгорания, при которой это тепло в расчет не берется. Чаще в расчетах используют низшую теплоту сгорания топлива, по причине высокой температуры уходящих газов в топливопитающих устройствах по равнению с температурой, при которой осуществляется конденсация водяных паров.Плотность вещества – это отношение массы вещества к объему этого вещества, единица измерения - кг/м3. Плотность природного газа полностью зависит от его состава и находится в пределах от 0,73 до 0,85 кг/м3.

Одной из главных особенностей горячего газа является жаропроизводительность.

Жаропроизводительность - это максимальная температура, получаемая при полном сгорании газа, при наличии необходимого количества воздуха для горения, соответствующего химическим формулам горения, и при изначально нулевой температуре газа и воздуха.

Жаропроизводительность природных газов достигает 2 000-2 100 °С.

Температура горения в топках значительно ниже жаропроизводительности и зависит от условий сжигания.

Температура воспламенения - это температура топливовоздушной смеси, при которой смесь загорается самостоятельно, без источника воспламенения. Для природного газа предел не выше 645-700 °С.

Границы взрываемости.

Газовоздушная смесь, в которой количество газа доходит до 5 % - не горит; которое находится в пределах 5 - 15 % - взрывается; больше 15 % - горит при подаче воздуха. Вместе с тем газовому топливу присущи и некоторые отрицательные свойства. Смеси, состоящие из определенного количества газа и воздуха, являются пожаро- и взрывоопасными. При внесении в такие смеси источника огня или высоконагретого тела происходит их

возгорание (взрыв). Горение газообразного топлива возможно только при наличии воздуха, в котором содержится кислород, причем процесс возгорания (взрыва) происходит при определенных соотношениях газа и воздуха.

Природный газ не имеет запаха, для определения утечки его одоризируют, придают ему индивидуальный запах. Осуществляеют одоризацию путем использования этилмеркаптана. Принятая норма одоризации 16 г на 1 000 м3 газа. Приисходит одоризация непосредственно на газораспределительных станциях (ГРС). Попадание в воздух 1 % природного газа определяется его запахом. Средняя норма этилмеркаптана для одоризации природного газа, в городских сетях, должна составлять 16 г на 1 000 м3 газа.

По сравнению с твердым и жидким топливом природный газ выигрывает благодаря своим особенностям: - стоимость добычи природного газа значительно ниже, чем других видов топлива; производительность труда при его добыче выше, чем при добыче нефти и угля;

- отсутствие в природных газах оксида углерода предотвращает возможность отравления людей при утечках газа;

- при газовом отоплении городов и населенных пунктов гораздо меньше загрязняется воздушный бассейн; - при работе на природном газе обеспечивается возможность автоматизации процессов горения, достигаются высокие КПД;

- высокие температуры в процессе горения (более 2000° С) и удельная теплота сгорания позволяют эффективно применять природный газ в качестве энергетического и технологического топлива.

Природный газ как промышленное топливо имеет следующие технологические преимущества:

- при сжигании требуется минимальный избыток воздуха;

- содержит наименьшее количество вредных механических и химических примесей, что позволяет обеспечить постоянство процесса горения;

- при сжигании газа можно обеспечить более точную регулировку температурного режима, чем при сжигании других видов топлива, это позволяет экономить топливо; газовые горелки можно располагать в любом месте печи, что позволяет улучшить процессы теплообмена и обеспечить устойчивый температурный режим;

- при использовании газа отсутствуют потери от механического недогорания топлива;

- форма газового пламени сравнительно легко регулируется, что позволяет в случае необходимости быстро обеспечить высокую степень нагрева в нужном месте.

Использование природного газа требует особой внимательности и осторожности, по причине возможных утечек в местах присоединения арматуры и через неплотности в соединениях газопровода.

Важно знать, что наличие в помещение более 20 % газа приводит к удушью, а при его скоплении в закрытом объеме от 5 до 15 % может вызвать взрыв газовоздушной смеси. Неполное сгорание несет за собой образование

токсичного угарного газа СО, который даже при небольших концентрациях приводит к отравлению