В настоящее время в быту очень широко исполь­зуется бытовой газ. Он может применяться в газовых плитах для приготовления пищи и в газовых колонках для подогрева воды. Газ, используемый для бытовых целей, может быть двух видов: сжиженный газ в баллонах и городской магистральный газ. Бытовой газ не имеет ни цвета, ни запаха, но, для того чтобы можно было обнаружить его утечку, в него добавляют специальные вещества, имеющие спе­цифический запах.

Сжиженный газ. Основные свойства.

Представители сжиженного газа, такие как пропан и бутан, имеют одно очень важное отличие от других видов топлива. Во время наполнения баллона газом, он быстро испаряется, и первые его частицы заполняют весь объем баллона. При этом в баллоне создается давление. Если уменьшать давление в баллоне, газ будет стремительно испаряться. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока пары сжиженного газа не достигнут уровня насыщения. Это отличительное свойство газа позволяет его хранить в сжиженном виде в очень больших объёмах. Эти объемы зависят от газа, который находится в баллоне. Бутан имеет большее давление, чем пропан. Эти различия давления позволяют менять пропорции пропана и бутана. На давление газа влияет температура. Чем выше температура, тем выше давление, и это влияет на изменение объема газа в жидком состоянии. Такое свойство зависимости давления от температуры очень опасно для окружающих. Если в баллоне большое количество сжиженного газа и температура поднимется на несколько градусов, в баллоне резко увеличится давление, что может привести к взрыву баллона из-за большого давления. В целях безопасности на станциях заправки газом баллонов никогда баллоны не заполняются полностью. Всегда оставляется определенный свободный объем, обычно 10%, который предназначен на случай повышения температуры. Это обеспечивает безопасность сжиженного газа в баллонах. Пропан и бутан также отличаются температурой кипения, при которой пропан и бутан переходят из жидкого в газообразное состояние. Для пропана температура кипения составляет -43°С, а для бутана температура кипения равна 0°С. Еще одним отличием газов от бензина является теплота сгорания. У газов этот параметр значительно выше, чем у бензина. Так же известно, что при увеличении объема воздуха, который подается в двигатель, теплота сгорания немного уменьшается. Работа двигателя на газе и бензине так же отличается. Мощность двигателя на бензине выше, чем на газе, приблизительно на 10%. Это может привести к снижению скорости приблизительно на 4%. Этот небольшой минус двигателей на газу компенсируется стоимостью газа. Его мировые цены ниже, чем на бензин. Поэтому, при выборе топлива, на котором будет ездить машина, стоит для себя решить, что важнее: скорость или экономия на топливе. Причиной разницы мощности двигателя на газе и бензине является разность теплоты сгорания топлива. У газа этот показатель ниже и при сгорании в камере дизеля, он не способен полностью заполнить объем цилиндров газо-воздушной смесью.

Бутан (сжиженный газ) - физические свойства

Температура кипения: -1°C Температура плавления: -138°C Относительная плотность (вода = 1): 0.6 Растворимость в воде, мл/100 мл при 20°C: 3.25 Давление паров, кПа при 21.1°C: 213.7 Относительная плотность пара (воздух = 1): 2.1 Температура вспышки: Горючий газ Температура самовоспламенения: 287°C Пределы взрываемости, объем% в воздухе: 1.8-8.4

Сжиженный газ пропан-бутан (суг)

- универсальный синтетический газ, получаемый из попутного нефтяного газа или при переработке нефти, т.е. фактически для большинства производителей это побочный продукт. В России перерабатывается в сырье для нефтехимии и в сжиженный пропан-бутан не более 40% попутного газа, еще 40% без всякой переработки сжигается на ГРЭС, а оставшиеся 20% сжигаются на месторождениях в открытых факелах. Официально подобным образом нефтяными компаниями уничтожается 4 млрд.м³ в год попутного газа, а не официально - до10 млрд. м³ в год.

В нормальных условиях СУГ находится в газообразном состоянии. При небольшом повышении давления он переходит в жидкое состояние. Тогда его можно легко перевозить и хранить. При снижении давления или небольшом повышении температуры "жидкий" газ начинает испаряться и переходит в газовую фазу. Процесс заканчивается достижением состояния насыщения. Давление насыщенных паров зависит только от температуры окружающей среды и не зависит от количества жидкой фазы. Из одного литра СУГ получается около 0,25 м³ газовой фазы. Зимой давление газа снижается и производительность подачи газовой фазы, заметно падает. Вот почему резервуары требуется заглублять в грунт, откуда идет поток тепла, поддерживая стабильные параметры регазификации.

Чистое горение газа (минимум продуктов сгорания) делает его экологически чистым топливом для широкого применения в жилых домах (отопление, горячее водоснабжение, газовые плиты, нагрев саун и воды в бассейнах), на агропромышленных - предприятиях, в производстве, в качестве автомобильного топлива...

Смесь сжиженного газа состоит из пропана и бутана. Пропан испаряется при более низких температурах, до -35 гр.Ц., а бутан только при положительной температуре. Пропан устойчиво поставляет газовую фазу даже при морозах, но относительно дорог и хорош только зимой. Летом, при жаре, давление его паров доходит до предельного значения, допустимого для стенок сосуда (1,6 МПа). При повышении температуры, жидкость в резервуаре очень сильно расширяется и, поскольку она несжимаема, может даже разгерметизировать сосуд. Именно поэтому пропан разбавляют более дешевым и не интенсивно испаряющимся бутаном. В зависимости от сезона, пропорции частей различны: летом примерно в равных частях: 60 : 40 или 50 : 50, а зимой пропана в смеси больше в пропорциях 70 : 30 соответственно. В емкостях с преобладанием пропана создается большее давление, чем в "бутановых". Для того чтобы резервуар не подвергся разгерметизации при повышении температуры, его заполнение ограничивается 85% геометрического объема. Заправщики эту норму неукоснительно соблюдают. Такие свойства пропан-бутановых смесей делают его более приемлемым для использования в суровом российском климате (отопление домов, газовые плиты, газовые генераторы, автомобильное топливо и пр.)

При использовании СУГ необходимо учитывать, что процесс испарения обладает свойством саморегулирования. Если отбирать пары интенсивно (например, подключить несколько котлов), то ускоренное испарение жидкости приведет к ее охлаждению и, значит, к снижению давления газов над зеркалом жидкости. В итоге производительность установки снизится. Чтобы получить большие объемы газов, прибегают к дополнительному обогреву емкостей или увеличивают их количество в одной установке. (Зеркало жидкости - это площадь поверхности жидкой фазы. Чем оно больше - тем интенсивнее происходит испарение газа и соответственно выше производительность газовой фазы)

СУГ легче воды в два раза, поэтому, водный конденсат постепенно скапливается на дне сосуда, откуда его приходится откачивать (из малых емкостей примерно раз в год, обычно это осуществляется при заправке). В газообразном состоянии смесь тяжелее воздуха в 1,5-2 раза. Следовательно, при утечках газы стекают в нижние точки. Учитывая, что эти газы, хотя и нетоксичны, обладают удушающим свойством, котельные при использовании СУГ нельзя размещать в подвалах и цокольных помещениях, если площадь окон в них менее 1 м². Поскольку для полного сгорания СУГ требуется много воздуха (см. таблицу), в котельных надо обеспечить хорошую вентиляцию - лучше принудительную. Кроме того, в помещении необходимо организовать естественное освещение, а также установить датчик обнаружения утечки газов и автоматический отсекающий клапан с автономным питанием.

Сам по себе сжиженный газ не горит и не детонирует. Однако смесь газовой фазы с воздухом в пределах 1,8-10% загорается, если рядом есть источник тепла с температурой около 500°С и более (в пламени спички есть участки с температурой более 1000°С). При определенных соотношениях объема, давления и температуры -это горение может сопровождаться взрывом.

Вытекающая газовая фаза, смешавшись с воздухом, может лишь загореться небольшим факелом, причем пламя внутрь потока газа не распространяется и к взрыву емкости не приводит. Чтобы на 100% исключить утечки жидкости, в установках предусматривают специальные меры безопасности.

Для потребителей пропан-бутан является отличным топливом в местах, где не подведен природный газ (метан). И дает двукратную экономию на отопление Вашего дома, по сравнению с дизельным топливом или электричеством. См. таблицу.