מתאן הוא גז תרכובת כימיתעם הנוסחה הכימית CH4. זהו הנציג הפשוט ביותר של אלקנים. שמות נוספים לקבוצה זו של תרכובות אורגניות: פחמימנים רוויים, רוויים או פרפיניים. הם מאופיינים בנוכחות של קשר פשוט בין אטומי הפחמן במולקולה, וכל שאר הערכיות של כל אטום פחמן רוויות באטומי מימן. עבור אלקנים, התגובה החשובה ביותר היא בעירה. הם נשרפים כדי לייצר גז פחמן דו חמצני ואדי מים. כתוצאה מכך משתחררת כמות עצומה של אנרגיה כימית המומרת לאנרגיה תרמית או חשמלית. מתאן הוא חומר דליק והמרכיב העיקרי גז טבעי, מה שהופך אותו לדלק אטרקטיבי. בליבה שימוש נרחבמאובן טבעי הוא תגובת הבעירה של מתאן. מאחר ומדובר בגז בתנאים רגילים, קשה להוביל אותו למרחקים ארוכים מהמקור, ולכן לרוב הוא מנוזל מראש.
תהליך הבעירה מורכב מתגובה בין מתאן לחמצן, כלומר, חמצון של האלקן הפשוט ביותר. התוצאה היא מים והרבה אנרגיה. שריפת מתאן יכולה להיות מתוארת באמצעות המשוואה: CH4 [גז] + 2O2 [גז] → CO2 [גז] + 2H2O [קיטור] + 891 קילו-ג'יי. כלומר, מולקולה אחת של מתאן, כאשר היא מקיימת אינטראקציה עם שתי מולקולות חמצן, יוצרת מולקולה ושתי מולקולות מים. במקרה זה, משתחררת כמות השווה ל-891 קילו-ג'יי. גז טבעי הוא הדלק המאובנים הנקי ביותר לשריפת, שכן פחם, נפט ודלקים אחרים מורכבים יותר בהרכבם. לכן, כאשר הם נשרפים, הם משחררים חומרים מזיקים שונים לאוויר. כימיקלים. מכיוון שהגז הטבעי מורכב בעיקרו מתאן (כ-95%), בעירתו כמעט ולא מייצרים תוצרי לוואיאו שהם מיוצרים הרבה פחות מאשר במקרה של סוגים אחרים של דלקים מאובנים.
הערך הקלורי של מתאן (55.7 קילו ג'ג/ג') גבוה מההומולוגים שלו, למשל, אתאן (51.9 קילו ג'ג/ג), פרופאן (50.35 קילו ג'ג/ג'), בוטאן (49.50 קילו ג'ג/ג) או סוגים אחרים של דלק (עץ) , פחם, נפט). שריפת מתאן מספקת יותר אנרגיה. כדי להבטיח את פעולתה של נורת ליבון 100 W למשך שנה, יש צורך לשרוף 260 ק"ג עץ, או 120 ק"ג פחם, או 73.3 ק"ג נפט, או סך של 58 ק"ג מתאן, המקביל ל-78.8 ק"ג. m³ של גז טבעי.
האלקן הפשוט ביותר הוא משאב חשוב לייצור חשמל. זה קורה על ידי שריפתו כדלק בדוד שמייצר קיטור, שמניע אותו. טורבינת קיטור. שריפת מתאן משמשת גם לייצור חם גזי פליטה, שהאנרגיה שלו מספקת עבודה (הבעירה מתבצעת לפני הטורבינה או בטורבינה עצמה). בערים רבות, מתאן מוזרם לבתים עבור חימום פנימיובישול. בהשוואה לסוגים אחרים של דלקים פחמימנים, שריפת הגז הטבעי מאופיינת בפליטות נמוכות יותר פחמן דו חמצניו מספר גדולקיבל חום.
שריפת מתאן משמשת להשגת טמפרטורות גבוהות בתנורים של מפעלים כימיים שונים, למשל, מפעלי אתילן בקנה מידה גדול. גז טבעי מעורבב באוויר מסופק למבערים של תנורי פירוליזה. במהלך תהליך הבעירה, הם נוצרים גזי פליטהעם טמפרטורה גבוהה (700-900 מעלות צלזיוס). הם מחממים את הצינורות (הממוקמים בתוך הכבשן), שלתוכם מסופקת תערובת של חומרי גלם (כדי להפחית את היווצרות הקוקס בצינורות הכבשן). בהשפעת טמפרטורות גבוהות, רבים תגובות כימיותכתוצאה מכך מתקבלים רכיבי המטרה (אתילן ופרופילן) ותוצרי הלוואי (שרף פירוליזה כבד, שברי מימן ומתאן, אתאן, פרופאן, פחמימנים C4, C5, פירוקונדנסט; לכל אחד מהם יש יישום משלו, עבור לדוגמה, פירוקונדנסט משמש לייצור בנזן או רכיבים של בנזין מנוע).
שריפת מתאן היא תופעה פיזיקוכימית מורכבת המבוססת על תגובת חיזור אקסותרמית המאופיינת על ידי מהירות גבוההלזרום ולשחרר כמות עצומהחום, כמו גם העברת חום ותהליכי העברת מסה. בגלל זה הגדרת חישובטמפרטורת הבעירה של התערובת היא משימה קשה, שכן בנוסף להרכב התערובת הדליקה, הלחץ והטמפרטורה ההתחלתית שלה משפיעים מאוד. עם עלייתם, נצפית עלייה בטמפרטורת הבעירה, ותהליכי העברת חום והעברת מסה תורמים להפחתה. בעת תכנון תהליכים ומכשור לייצור כימי, טמפרטורת הבעירה של מתאן נקבעת בשיטת חישוב, ובמתקנים קיימים (לדוגמה, בתנורי פירוליזה) היא נמדדת באמצעות צמדים תרמיים.
הדלק לבית הדוודים הוא גז טבעי המסופק מתחנת חלוקת הגז. גז טבעי בלחץ של 1-2 MPa, שהטמפרטורה, הזרימה והלחץ שלו מתועדים על ידי מכשירי מדידה מסחריים, נכנס לשלב הראשון של ההפחתה. הלחץ לאחר שלב ההפחתה הראשון מווסת על ידי שסתום ווסת לחץ.
לאחר מכן, גז דלק בלחץ של כ-0.5 MPa נכנס לחלל הצינור של המחמם, נוזל הקירור שלו הוא קיטור של 0.3-0.6 MPa. הטמפרטורה של גז הדלק לאחר המחמם משתנה על ידי שסתום בקרה המותקן על צינור הקיטור. לאחר המחמם, הלחץ של גז הדלק מופחת בשלב השני של ההפחתה ל-3-80 kPa לאחר השלב השני של ההפחתה, הגז נכנס למבערי הדוד דרך יחידות ציוד גז סטנדרטיות (SBG). לפני ה-SBG של כל דוד, לחץ, זרימה וטמפרטורת הגז נמדדים ונרשמים. גם לחץ הגז לאחר ה-SBG של כל דוד נרשם
5.3.2. תכונות של תהליך שריפת הגז הטבעי.
הבחירה בסוג ומספר מבערי הגז, מיקומם וארגון תהליך הבעירה תלויים במאפיינים של תנאי ההפעלה התרמיים והאווירודינמיים של המתקן התעשייתי. הפתרון הנכון של בעיות אלו קובע את עוצמת התהליך הטכנולוגי ואת יעילות ההתקנה. הנחות תיאורטיות וניסיון תפעולי מצביעים על כך שבעת תכנון מתקני גז חדשים, ניתן לשפר את האינדיקטורים העיקריים לפעולתם, ככלל. עם זאת, יש לציין כאן כי שיטה שנבחרה בצורה לא נכונה של שריפת גז ומיקום לקוי של מבערים מפחיתים את הפרודוקטיביות והיעילות של המתקנים.
בעת עיצוב תעשייתי מתקני גזהמשימות של העצמת התהליך הטכנולוגי והגברת יעילות הדלק חייבות להיפתר במינימום עלויות חומריות ותוך עמידה במספר תנאים נוספים, כגון אמינות תפעולית, בטיחות וכו'.
בעת שריפת גז טבעי, בניגוד לשריפה של סוגי דלק אחרים, ניתן לגוון את מאפייני הלפיד בטווח רחב. לכן, ניתן להשתמש בו כמעט לכל התקנה. כאן רק צריך לזכור שלא ניתן להבטיח את ההתעצמות המקסימלית הנדרשת של התהליך הטכנולוגי, הגדלת היעילות, כמו גם עמידה בדרישות אחרות להתקנה, רק על ידי בחירה במבער גז כזה או אחר, אלא יושגו על ידי ההחלטה הנכונהכל מכלול הנושאים של חילופי חום ואווירודינמיקה, החל מאספקת אוויר וגז וכלה בפינוי פסולת תוצרי בעירה לאטמוספירה. חשיבות מיוחדת היא שלב ראשוניתהליך - ארגון שריפת גז.
גז טבעי הוא גז חסר צבע. קל יותר מהאוויר באופן משמעותי. נוכחות של גז באוויר של הנחות, בארות, בורות של יותר מ-20% גורמת לחנק, סחרחורת, אובדן הכרה ומוות. על פי תקנים סניטריים, גז טבעי (מתאן) שייך לדרגת סיכון 4 (חומר בעל סיכון נמוך). רעילות נמוכה, לא רעיל.
הרכב הגז הטבעי:
מתאן 98.52%;
איתן 0.46%;
פרופאן 0.16%;
בוטאן 0.02%;
חנקן 0.73%;
פחמן דו חמצני 0.07%.
אם הגז הטבעי עבר את כל שלבי הטיהור, אז תכונותיו שונות מעט מתכונות המתאן. מתאן - האלמנט הפשוט ביותרממספר פחמימנים מתאן. תכונות מתאן:
חום בעירה ספציפי 7980 קק"ל/מ"ק;
הוא מתנזל ב-t°=-161°С, מתקשה ב-t°=-182°С;
צפיפות המתאן היא 0.7169 ק"ג/מ"ק (פי שניים קלה יותר מאוויר);
טמפרטורת הצתה t°=645°С;
טמפרטורת בעירה t°=1500 ÷ 2000°С
מגבלות פיצוץ 5 ÷ 15%.
בעת אינטראקציה עם אוויר, נוצרות תערובות נפיצות מאוד שעלולות להתפוצץ ולגרום להרס.
הבעירה של כל דלק, כולל גז, היא תגובה של השילוב הכימי שלו עם חמצן ומלווה בשחרור חום. כמות החום המתקבלת מבעירה מלאה של 1 מ"ק (או 1 ק"ג) של גז נקראת הערך הקלורי שלו. יש הבחנה בין חום הבעירה הנמוך ביותר, שבו לא נלקח בחשבון חום היווצרות אדי המים הסמוי הכלול בתוצרי הבעירה, לבין הגבוה ביותר, כאשר חום זה נלקח בחשבון. ההבדל בין הערכים הקלוריים הגבוהים והנמוכים יותר תלוי בכמות אדי המים הנוצרים במהלך שריפת הדלק והוא כ-2500 קילו-ג'יי לכל ק"ג או 2000 קילו-ג'יי ל-1 מ"ר של אדי מים.
ערך החימום של סוגים שונים של דלקים יכול להשתנות באופן משמעותי. לדוגמה, עצי הסקה וכבול הם בעלי ערך קלורי נמוך יותר של עד 12,500, הפחמים הטובים ביותר הם בעלי ערך קלורי של עד 31,000, ולשמן יש ערך קלורי של כ-40,000 קילו-ג'י/ק"ג. לגז טבעי ערך קלורי נמוך יותר של 40-44 MJ/kg.
זמן הבעירה הכולל נקבע לפי הזמן d של היווצרות התערובת (תהליכי דיפוזיה) וזמן ה- k של תגובות בעירה כימיות (תהליכים קינטיים). אם ניקח בחשבון את העובדה ששלבים אלה של התהליך עשויים לחפוף, נקבל d + k.
בשעה עד d (בעירה המתרחשת במקביל להיווצרות תערובת בכבשן נקראת פִּעַפּוּעַ, שכן היווצרות תערובת זו כוללת תהליכים של דיפוזיה סוערת (בשלב הסופי - מולקולרי).
בשעה d k k (בעירה של תערובת מוכנה מראש נקראת בדרך כלל קִינֵטִי, זה נקבע על ידי הקינטיקה של תגובות כימיות).
כאשר d ו- k תואמים, תהליך הבעירה נקרא מעורב.
השלב הבא של היווצרות התערובת הוא חימום והצתה של הדלק. כאשר מערבבים זרם של גז דליק עם זרם אוויר והטמפרטורה שלהם עולה בהדרגה, בטמפרטורה מסוימת התערובת תתלקח. טמפרטורה מינימלית, שבה התערובת מתלקחת נקראת טמפרטורת ההצתה.
טמפרטורת ההצתה אינה קבועה פיזיקוכימית של החומר, שכן בנוסף לאופי הגז הדליק היא תלויה בריכוז הגז והמחמצן, וכן בעוצמת חילופי החום בין תערובת הגז לסביבה.
ישנם גבולות עליונים ותחתונים לריכוז הגז והמחמצן, ומחוץ לגבולות אלו בטמפרטורה נתונה התערובות אינן נדלקות. כאשר הטמפרטורה של תערובת הגז-אוויר עולה, על פי חוק Arrhenius, קצב התגובה עולה ביחס ל-e -E/RT, ושחרור החום הוא פרופורציונלי לאותו ערך. אם אובדן החום של אזור הבעירה הקשור לחילופי חום עם הסביבה עולה על שחרור החום, אזי הצתה ובערה בלתי אפשרית. בדרך כלל, החימום מתרחש בו זמנית עם היווצרות התערובת.
תערובת גז-אוויר שבה תכולת הגז נמצאת בין גבול הדליקה התחתון והעליון היא חומר נפץ. ככל שטווח גבולות הדליקה (הנקראים גם גבולות פיצוץ) רחב יותר, כך הגז נפיץ יותר. מבחינת המהות הכימית שלו, פיצוץ של תערובת גז-אוויר (גז-חמצן) הוא תהליך של בעירה מהירה מאוד (כמעט מיידית), המובילה ליצירת תוצרי בעירה בעלי טמפרטורה גבוהה ועלייה חדה בכמותם. לַחַץ. הלחץ העודף המחושב במהלך פיצוץ הגז הטבעי הוא 0.75, פרופאן ובוטאן - 0.86, מימן - 0.74, אצטילן - 1.03 MPa. IN תנאים מעשייםטמפרטורת הפיצוץ אינה מגיעה לערכים מרביים והלחצים המתקבלים נמוכים מאלה שצוינו, אך הם די מספיקים כדי להרוס לא רק את ריפוד הדוודים והמבנים, אלא גם מיכלי מתכת אם מתרחש בהם פיצוץ.
כתוצאה מהצתה ובערה מופיעה להבה, שהיא ביטוי חיצוני לתגובות עזות של החומר המחמצן. תנועת להבה דרך תערובת גז נקראת התפשטות להבה. במקרה זה, תערובת הגז מחולקת לשני חלקים - הגז השרוף, דרכו כבר עברה הלהבה, והגז הלא נשרף, שייכנס בקרוב לאזור הלהבה. הגבול בין שני חלקים אלה של תערובת הגז הבוערת נקרא חזית הלהבה.
לפיד הוא זרימה המכילה תערובת של אוויר, גזים בוערים, חלקיקי דלק ומוצרי בעירה, שבה מתרחשת חימום, הצתה ושריפה של דלק גזי.
בטמפרטורות רגילות בתנורים (1000-1500 מעלות צלזיוס), פחמימנים, כולל מתאן, אפילו בפרקי זמן קצרים מאוד כתוצאה מפירוק תרמי נותנים כמויות ניכרות של פחמן יסודי. כתוצאה מהופעת פחמן יסודי בלפיד, תהליך הבעירה רוכש במידה מסוימת אלמנטים של בעירה הטרוגנית, כלומר, המתרחשים על פני השטח של חלקיקים מוצקים. נוכחותם של זרזים (תחמוצות ברזל וניקל) מאיצה משמעותית את תהליך הפירוק של מתאן ופחמימנים אחרים.
לפיכך, בתנור או בחלל העבודה של הכבשן, בין רגע החדרת הגז והאוויר לייצור תוצרי בעירה סופיים כתוצאה מהסופרפוזיציה של תהליך הפירוק התרמי של פחמימנים ותגובת שרשרת החמצון, מורכבת מאוד. התמונה נצפתה, המאופיינת בנוכחות של שני מוצרי חמצון CO 2 ו- H 2 O, ו-CO, H 2, פחמן יסודי ומוצרים של חמצון לא שלם (של האחרונים, פורמלדהיד הוא בעל חשיבות מיוחדת). היחס בין רכיבים אלו יהיה תלוי בתנאים ובמשך החימום של הגז שלפני תגובות החמצון.
כאשר הדלק נשרף, תהליכים כימייםחמצון של מרכיביו הדליקים, מלווה בשחרור חום אינטנסיבי ועלייה מהירה בטמפרטורה של מוצרי בעירה.
מבחינים בין בעירה הומוגנית, המתרחשת בנפח, כאשר הדלק והמחמצן נמצאים באותו מצב צבירה, לבין בעירה הטרוגנית, המתרחשת בממשק הפאזה, כאשר החומר הדליק והמחמצן נמצאים במצבים שונים. של צבירה.
הבעירה של דלק גזי היא תהליך הומוגני. במהלך הבעירה, קצב התהליך הישיר גדול לאין שיעור מקצב התהליך ההפוך, כך שניתן להזניח את התגובה ההפוכה. נזכיר כי עבור תגובת בעירה הומוגנית הביטוי לקצב התגובה הישירה יהיה:
שבו -זמן; T-טמפרטורה מוחלטת; אֶל-קבוע גז אוניברסלי; ק- קבוע קצב תגובה, בהתאם לאופי המגיבים, פעולת הזרזים והטמפרטורה; ק 0 - קבוע אמפירי; E-אנרגיית הפעלה, המאפיינת את עודף האנרגיה הקטן ביותר שחייבים להיות חלקיקים מתנגשים כדי שתתרחש תגובה.
מהביטויים (השני שבהם נקרא משוואת ארניוס) עולה שקצב התגובה עולה עם עלייה בריכוזים (הלחץ במערכת) ובטמפרטורה ועם ירידה באנרגיית ההפעלה. מדידות ניסוי מעניקות לאנרגיית ההפעלה ערך נמוך משמעותית מחוקי הקינטיקה הכימית הנתונים. זה מוסבר על ידי העובדה שתהליכי שריפת גז הם תגובות שרשרת ומתקדמים דרך שלבי ביניים עם היווצרות מתמשכת של מרכזים פעילים (אטומים או רדיקלים).
לדוגמה, במהלך בעירה של מימן (איור 3), בעזרת אטומי חמצן חופשיים ורדיקלי הידרוקסיל, נוצרים שלושה אטומי מימן פעילים במקום זה שנמצא בתחילת שלב התגובה הנדון. שילוש זה מתרחש בכל שלב, ובתוך תגובות שרשרתמספר המרכזים הפעילים גדל כמו מפולת שלגים. בנוסף, האינטראקציה בין תוצרי ביניים לא יציבים מתרחשת הרבה יותר מהר מאשר בין מולקולות.
אוֹרֶז. 3. סכימה של תגובת שרשרת של שריפת מימן
הקצב הכולל של תגובת שריפת המימן נקבע לפי קצב התגובה האיטית ביותר (מבוטא במשוואה H+O 2 OH+H 2) =kC n Co, כאשר C n, Co הם הריכוזים של מימן אטומי ו חמצן מולקולרי.
תהליכי החמצון של פחמימנים המרכיבים את החלק האורגני של הגזים הטבעיים והקשורים הם המורכבים ביותר. עד כה, אין הבנה ברורה של המנגנון הקינטי של תגובות, אם כי ניתן לומר בביטחון כי לבעירה יש אופי שרשרת בנוכחות תקופת אינדוקציה ומתרחשת עם היווצרות של תוצרי ביניים רבים של חמצון חלקי ופירוק.
דיאגרמה משוערת של הבעירה המשלבת של מתאן יכולה להיות מיוצגת על ידי קבוצה של התגובות הבאות:
למרות שהתוצרים הראשוניים והסופיים של תגובת הבעירה הם גזים, תוצרי הביניים, בנוסף לגזים, עשויים להכיל פחמן יסודי בצורה של תרחיף פיח זעיר.
קצב תגובת הבעירה של פחמן חד חמצני תלוי בריכוזי פחמן חד חמצני ואדי מים באזור התגובה, וקצב שריפת השרשרת של מתאן ופחמימנים אחרים תלוי בריכוזי מימן, חמצן ואדי מים אטומיים.
שריפה של דלק גז היא שילוב של תהליכים אווירודינמיים, תרמיים וכימיים מורכבים. תהליך בעירה דלק גזימורכב ממספר שלבים: ערבוב גז עם אוויר, חימום התערובת המתקבלת לטמפרטורת ההצתה, הצתה ושריפה.
אלכסנדר פבלוביץ' קונסטנטינוב
מפקח ראשי לבקרת בטיחות של מתקנים מסוכנים גרעיניים וקרינה. מועמד למדעים טכניים, פרופסור חבר, פרופסור באקדמיה הרוסית למדעי הטבע.
מטבח עם כיריים גז הוא לרוב המקור העיקרי לזיהום האוויר בכל הדירה. ומה שחשוב מאוד, זה חל על רוב תושבי רוסיה. ואכן, ברוסיה, 90% מהתושבים העירוניים ולמעלה מ-80% מהתושבים הכפריים משתמשים בכיריים גז Khata, Z. I.בריאות האדם במצב הסביבתי המודרני. - מ.: FAIR PRESS, 2001. - 208 עמ'..
IN השנים האחרונותהיו פרסומים של חוקרים רציניים על הסכנות הבריאותיות הגבוהות של כיריים גז. הרופאים יודעים שבבתים עם כיריים גז, התושבים חולים לעתים קרובות יותר ולמשך זמן רב יותר מאשר בבתים עם כיריים חשמליות. יתרה מכך, אנחנו מדברים על מחלות רבות ושונות, ולא רק מחלות דרכי הנשימה. הירידה ברמות הבריאות בולטת במיוחד אצל נשים, ילדים, וכן אצל אנשים מבוגרים וחולים כרוניים המבלים יותר זמן בבית.
לא בכדי כינה פרופסור ו' בלגוב את השימוש בתנורי גז "מלחמה כימית בקנה מידה גדול נגד העם".
מדוע שימוש בגז ביתי מזיק לבריאות
בואו ננסה לענות על השאלה הזו. ישנם מספר גורמים המשלבים את השימוש בכיריים גז למסוכן לבריאות.
קבוצה ראשונה של גורמים
קבוצת גורמים זו נקבעת על ידי עצם הכימיה של תהליך שריפת הגז הטבעי. אֲפִילוּ גז ביתינשרף לחלוטין למים ולפחמן דו חמצני, זה יוביל להידרדרות בהרכב האוויר בדירה, במיוחד במטבח. אחרי הכל, באותו זמן, חמצן נשרף מהאוויר, ובמקביל ריכוז הפחמן הדו חמצני עולה. אבל זו לא הבעיה העיקרית. בסופו של דבר, אותו דבר קורה לאוויר שאדם נושם.
זה הרבה יותר גרוע שברוב המקרים שריפת גז לא מתרחשת לחלוטין, לא 100%. עקב בעירה לא מלאה של גז טבעי, נוצרים הרבה יותר מוצרים רעילים. לדוגמה, פחמן חד חמצני ( חד תחמוצת הפחמן), שריכוזם יכול להיות פעמים רבות, פי 20-25 גבוה מ נורמה מותרת. אבל זה מוביל לכאבי ראש, אלרגיות, מחלות, חסינות מוחלשת יעקבלבה, מ.א.ויש לנו גז בדירה שלנו. - מגזין עסקי סביבתי. - 2004. - מס' 1(4). - עמ' 55..
בנוסף לפחמן חד חמצני משתחררים לאוויר גופרית דו חמצנית, תחמוצות חנקן, פורמלדהיד ובנזופירן, מסרטן חזק. בערים, בנזופירן חודר לאוויר האטמוספרי מפליטות ממפעלים מתכות, תחנות כוח תרמיות (במיוחד פחמיות) ומכוניות (בעיקר ישנות). אבל הריכוז של benzopyrene אפילו בגז אוויר אטמוספריאינו משתווה לריכוזו בדירה. האיור מראה כמה יותר בנזופירן אנחנו מקבלים בזמן המטבח.
כניסת בנזופירן לגוף האדם, מק"ג ליום נשווה בין שתי העמודות הראשונות. במטבח אנחנו מקבלים חומרים מזיקיםפי 13.5 יותר מאשר ברחוב! לשם הבהירות, הבה נאמוד את צריכת הבנזופירן לגופנו לא במיקרוגרם, אלא במקבילה מובנת יותר - מספר הסיגריות המעושנות מדי יום. לכן, אם מעשן מעשן חפיסה אחת (20 סיגריות) ביום, אז במטבח אדם מקבל שווה ערך של שתיים עד חמש סיגריות ביום. כלומר עקרת בית שיש לה תנור גז, כאילו "מעשן" קצת.
קבוצה שנייה של גורמים
קבוצה זו קשורה לתנאי ההפעלה של תנורי גז. כל נהג יודע שאינך יכול להיות במוסך במקביל לרכב עם מנוע פועל. אבל במטבח יש לנו בדיוק מקרה כזה: שריפת דלקים פחמימניים בתוך הבית! חסר לנו המכשיר הזה שיש לכל מכונית - צינור פליטה. על פי כל כללי ההיגיינה, כל תנור גז חייב להיות מצויד במנדף אוורור פליטה.
המצב גרוע במיוחד אם יש לנו מטבח קטן דירה קטנה. שטח מינימלי, גובה תקרה מינימלי, אוורור לקוי ותנור גז פועל כל היום. אבל מתי תקרות נמוכותתוצרי בעירת גז מצטברים פנימה שכבה עליונהאוויר בעובי של עד 70-80 סנטימטרים בויקו, א.פ.בריאות 5+. - מ.: עיתון רוסי, 2002. - 365 עמ'..
עבודתה של עקרת בית בכיריים גז מושווה לעתים קרובות תנאים מזיקיםעבודה בייצור. זה לא לגמרי נכון. חישובים מראים שאם המטבח קטן, אין אוורור טוב, אז אנחנו מתמודדים עם תנאי עבודה מזיקים במיוחד. סוג של מטלורג שירות סוללות תנורי קוק.
כיצד להפחית נזקים מתנור גז
מה עלינו לעשות אם הכל כל כך גרוע? אולי באמת כדאי להיפטר מתנור הגז ולהתקין חשמלי או אינדוקציה? זה טוב אם יש הזדמנות כזו. מה אם לא? למקרה הזה יש כמה כללים פשוטים. מספיק לעקוב אחריהם, וניתן להפחית פי עשרה את הפגיעה בבריאות מתנור גז. הבה נפרט כללים אלה (רובם הם המלצותיו של פרופסור יו. ד. גוברנסקי) אילניצקי, א.זה מריח כמו גז. - תהיה בריא! - 2001. - מס' 5. - עמ' 68–70..
- יש צורך להתקין קולט אדים עם מטהר אוויר מעל הכיריים. זוהי הטכניקה היעילה ביותר. אבל גם אם מסיבה כלשהי לא תוכל לעשות זאת, אז שבעת הכללים הנותרים בסך הכל גם יפחיתו משמעותית את זיהום האוויר.
- עקוב אחר הבעירה המלאה של הגז. אם פתאום צבע הגז אינו מה שצריך להיות לפי ההוראות, התקשרו מיד לעובדי הגז לוויסות המבער התקול.
- אל תעמיסו את הכיריים בכלים מיותרים. יש להניח כלי בישול רק על מבערים עובדים. במקרה זה, תובטח גישה חופשית של אוויר למבערים ובערה מלאה יותר של גז.
- עדיף להשתמש לא יותר משני מבערים או תנור ומבער אחד בו זמנית. גם אם לכיריים שלכם יש ארבעה מבערים, עדיף להדליק שניים לכל היותר בכל פעם.
- זמן הפעולה הרציף המרבי של כיריים גז הוא שעתיים. לאחר מכן, אתה צריך לקחת הפסקה ולאוורר היטב את המטבח.
- כאשר תנור הגז פועל, דלתות המטבח צריכות להיות סגורות והחלון צריך להיות פתוח. זה יבטיח כי תוצרי בעירה יוסרו דרך הרחוב, ולא דרך חדרי המגורים.
- לאחר סיום פעולת תנור הגז, רצוי לאוורר לא רק את המטבח, אלא את כל הדירה. דרך אוורור רצוי.
- לעולם אל תשתמש בכיריים גז לחימום או לייבש בגדים. לא הייתם מציתים אש באמצע המטבח למטרה זו, נכון?
המיקום של רכיבי מכשיר האוטומציה מוצג באיור. 7. זה מראה שהאלקטרומגנט מכוסה במכסה מגן. החוטים מהחיישנים ממוקמים בתוך צינורות דקים. הצינורות מחוברים לאלקטרומגנט באמצעות אגוזי איחוד. מסופי הגוף של החיישנים מחוברים לאלקטרומגנט דרך בית הצינורות עצמם.
עכשיו בואו נסתכל על השיטה למציאת התקלה לעיל.
הבדיקה מתחילה ב"חוליה החלשה ביותר" של מכשיר האוטומציה - חיישן המתיחה. החיישן אינו מוגן על ידי מעטפת, ולכן לאחר 6... 12 חודשים של פעולה הוא הופך "מגודל" בשכבה עבה של אבק הצלחת הדו-מתכתית (ראה איור 6) מתחמצנת במהירות, מה שמוביל להידרדרות של המגע.
את שכבת האבק מסירים בעזרת מברשת רכה. לאחר מכן הצלחת נמשכת מהמגע ומנקה עם נייר זכוכית עדין. אל לנו לשכוח כי יש צורך לנקות את המגע עצמו. תוצאות טובותניקוי של אלמנטים אלה עם תרסיס מיוחד "Contact" נותן. הוא מכיל חומרים ההורסים באופן פעיל את סרט התחמוצת. לאחר הניקוי יש למרוח שכבה דקה של חומר סיכה נוזלי על הצלחת וליצור קשר.
השלב הבא הוא לבדוק את יכולת השירות של הצמד התרמי. היא עובדת קשה מצב תרמי, מכיוון שהוא כל הזמן בלהבת המצת, באופן טבעי, חיי השירות שלו פחותים משמעותית משאר האלמנטים של הדוד.
הפגם העיקרי של צמד תרמי הוא שחיקה (הרס) של גופו. במקרה זה, התנגדות המעבר באתר הריתוך (צומת) עולה בחדות. כתוצאה מכך, הזרם במעגל התרמי - אלקטרומגנט
- הצלחת הדו-מתכתית תהיה נמוכה מהערך הנומינלי, מה שמוביל לכך שהאלקטרומגנט כבר לא יוכל לתקן את המוט (איור 5).
כדי לבדוק את הצמד התרמי, הברג את אום האיחוד (איור 7), הממוקם בצד שמאל 
הצדדים של האלקטרומגנט. לאחר מכן הפעל את המצת והשתמש במד מתח כדי למדוד את המתח הקבוע (תרמו-emf) במגעי הצמד התרמי (איור 8). צמד תרמי מחומם וניתן לשימוש מייצר EMF של כ-25...30 mV. אם ערך זה נמוך יותר, הצמד התרמי פגום. כדי לבדוק זאת סופית, נתק את הצינור מהמעטפת האלקטרומגנטית ומדוד את ההתנגדות של הצמד התרמי ההתנגדות של הצמד התרמי הוא פחות מ-1 אוהם. אם ההתנגדות של הצמד התרמי היא מאות אוהם או יותר, יש להחליפו.ערך נמוך של תרמו-EMF שנוצר על ידי צמד תרמי יכול להיגרם מהסיבות הבאות: - סתימה של פיית המצת (כתוצאה מכך, טמפרטורת החימום של הצמד התרמי עשויה להיות נמוכה מזו הנומינלית). הם "מטפלים" בפגם כזה על ידי ניקוי חור המצת עם כל חוט רך בקוטר מתאים;
- שינוי המיקום של הצמד התרמי (מטבע הדברים, ייתכן שהוא גם לא יתחמם מספיק). הסר את הפגם באופן הבא - שחרר את הבורג המאבטח את הציפוי ליד המצת והתאם את מיקום הצמד התרמי (איור 10);
- לחץ גז נמוך בכניסת הדוד.
אם EMF במסופי הצמד התרמי תקין (בעוד שתסמיני התקלה המצוינים לעיל נשארים), בדוק את האלמנטים הבאים:
- שלמות המגעים בנקודות החיבור של הצמד התרמי וחיישן הטיוטה.
יש לנקות מגעים מחומצנים. אגוזי האיחוד מהודקים, כמו שאומרים, "ביד". במקרה הזה מַפתֵחַ בְּרָגִיםזה לא מומלץ להשתמש בו, שכן אתה יכול בקלות לשבור את החוטים המתאימים למגעים;
- שלמות פיתול האלקטרומגנט ובמידת הצורך הלחמת המסופים שלו.
ניתן לבדוק את הפונקציונליות של האלקטרומגנט באופן הבא. לְנַתֵק 
חיבור תרמי. לחץ והחזק את לחצן ההפעלה ולאחר מכן הדלק את המצת. ממקור מתח קבוע נפרד מופעל מתח של כ-1 V על מגע האלקטרומגנט המשוחרר (מצמד תרמי) ביחס לבית (בזרם של עד 2A). בשביל זה אתה יכול להשתמש בסוללה רגילה (1.5 V), העיקר שהיא מספקת את זרם ההפעלה הדרוש. כעת ניתן לשחרר את הכפתור. אם המצת לא כבה, האלקטרומגנט וחיישן הטיוטה פועלים;
- חיישן משיכה. ראשית, בדוק את כוח הלחיצה על המגע כנגד הצלחת הדו-מתכתית (עם הסימנים המצוינים של תקלה, לעתים קרובות זה לא מספיק). כדי להגביר את כוח ההידוק, שחרר את אום הנעילה והקרב את המגע לצלחת, ולאחר מכן הדק את האום. במקרה זה, אין צורך בהתאמות נוספות - כוח ההידוק אינו משפיע על טמפרטורת התגובה של החיישן. לחיישן יש מלאי גדולבהתאם לזווית הסטייה של הצלחת, מה שמבטיח קריעה אמינה מעגל חשמליבמקרה של תאונה.
מאפיינים של מתאן
§ חסר צבע;
§ לא רעיל (לא רעיל);
§ חסר ריח וטעם.
§ מתאן מורכב מ-75% פחמן, 25% מימן.
§ משקל סגוליהוא 0.717 ק"ג/מ"ק (פי שניים קל יותר מאוויר).
§ נקודת הבזקהיא הטמפרטורה ההתחלתית המינימלית שבה מתחילה הבעירה. עבור מתאן זה 645 o.
§ טמפרטורת בעירה- זה טמפרטורה מקסימלית, שניתן להשיג עם בעירה מלאה של הגז אם כמות האוויר הנדרשת לבעירה מתאימה בדיוק נוסחאות כימיותשְׂרֵפָה. עבור מתאן זה 1100-1400 o ותלוי בתנאי הבעירה.
§ חום בעירה– זוהי כמות החום המשתחררת במהלך בעירה מלאה של 1 מ"ר גז והיא שווה ל-8500 קק"ל/מ"ק.
§ מהירות התפשטות הלהבהשווה ל-0.67 מ'/שנייה.
תערובת גז-אוויר
איזה גז מכיל:
עד 5% לא נשרף;
מ-5 עד 15% מתפוצצים;
מעל 15% כוויות כאשר סופקו אוויר נוסף (כל זה תלוי ביחס בין נפח הגז באוויר ונקרא מגבלות נפץ)
גזים דליקים הם חסרי ריח על מנת לזהות אותם בזמן באוויר ולזהות במהירות ובדייקנות דליפות, הגז מריח, כלומר. להפיץ ריח. למטרה זו משתמשים ב-ETYLMERCOPTAN. קצב הריח הוא 16 גרם לכל 1000 מ"ר. אם יש 1% גז טבעי באוויר, כדאי להריח אותו.
גז המשמש כדלק חייב לעמוד בדרישות GOST ולהכיל זיהומים מזיקים לכל 100m 3 לא יותר מ:
מימן גופרתי 0.0 2 G /m.cube
אמוניה 2 גר'.
חומצה הידרוציאנית 5 גרם.
שרף ואבק 0.001 גרם/מ"ק
נפתלין 10 גר'.
חמצן 1%.
לשימוש בגז טבעי יש מספר יתרונות:
· היעדר אפר ואבק והסרה של חלקיקים מוצקים לאטמוספירה;
· חום בעירה גבוה;
· קלות התחבורה והבעירה;
· הקלה על עבודתם של אנשי השירות;
· תנאים סניטריים והיגייניים בבתי דוודים ובאזורים שמסביב משתפרים;
· מגוון רחבויסות אוטומטי.
בעת שימוש בגז טבעי, נדרשים אמצעי זהירות מיוחדים מכיוון... דליפה אפשרית באמצעות דליפות בצומת צינור הגז ואביזרים. נוכחות של יותר מ-20% של גז בחדר גורמת לחנק הצטברותו בנפח סגור של יותר מ-5% עד 15% מובילה לפיצוץ של תערובת הגז-אוויר. בעירה לא מלאה משחררים פחמן חד חמצני, שהוא רעיל גם בריכוזים נמוכים (0.15%).
שריפת גז טבעי
בּוֹעֵרהמכונה השילוב הכימי המהיר של חלקים דליקים של הדלק עם חמצן באוויר, מתרחש כאשר טמפרטורה גבוהה, מלווה בשחרור חום עם היווצרות של להבה ומוצרי בעירה. מתרחשת בעירה שלם ולא שלם.
בעירה מלאה- מתרחש כאשר יש מספיק חמצן. חוסר חמצן גורם בעירה לא מלאה , שבו משתחרר פחות חום מאשר עם חד תחמוצת הפחמן המלא (יש לו השפעה רעילה על אנשי ההפעלה), נוצר פיח על פני הדוד ואובדן החום גדל, מה שמוביל לצריכת דלק מופרזת, לירידה ביעילות הדוד, וכן זיהום אוויר.
התוצרים של שריפת גז טבעי הם- פחמן דו חמצני, אדי מים, קצת עודף חמצן וחנקן. עודף חמצן כלול במוצרי בעירה רק במקרים בהם מתרחשת בעירה עם עודף אוויר, וחנקן כלול תמיד במוצרי בעירה, מכיוון הוא חלק אינטגרליאוויר ואינו לוקח חלק בעירה.
מוצרים של בעירה לא מלאה של גז יכולים להיותפחמן חד חמצני, מימן ומתאן שלא נשרפו, פחמימנים כבדים, פיח.
תגובת מתאן:
CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O
לפי הנוסחה לבעירה של 1 מ"ר מתאן נדרשים 10 מ"ר אוויר, המכיל 2 מ"ק חמצן.בפועל, כדי לשרוף 1 מ' 3 של מתאן, יש צורך יותר באוויר, תוך התחשבות בכל מיני הפסדים לשם כך, מקדם משמש אֶלעודף אוויר, אשר = 1.05-1.1.
נפח אוויר תיאורטי = 10 מ"ק
נפח אוויר מעשי = 10*1.05=10.5 או 10*1.1=11
שלמות הבעירהניתן לקבוע דלק חזותית לפי צבע ואופי הלהבה, כמו גם באמצעות מנתח גז.
להבה כחולה שקופה - בעירה מלאה של גז;
אדום או צהוב עם פסים מעושנים - הבעירה אינה שלמה.
הבעירה מווסתת על ידי הגדלת אספקת האוויר לתא האש או הקטנת אספקת הגז. תהליך זה משתמש אוויר ראשוני ומשני.
אוויר משני– 40-50% (מעורב עם גז בתנור הדוד במהלך הבעירה)
אוויר ראשוני– 50-60% (מעורב עם גז במבער לפני הבעירה) תערובת גז-אוויר משמשת לבעירה
בעירה מאפיינת מהירות פיזור הלהבההיא המהירות שבה האלמנט הקדמי של הלהבה מתפשטזרם טרי יחסית של תערובת גז-אוויר.
קצב הבעירה והתפשטות הלהבה תלוי ב:
· על הרכב התערובת;
· על טמפרטורה;
· מלחץ;
· על היחס בין גז לאוויר.
קצב השריפה קובע את אחד התנאים העיקריים פעולה אמינהחדר דוודים ומאפיין אותו הפרדת להבות ופריצת דרך.
שבירת להבה– מתרחשת אם מהירות תערובת הגז-אוויר ביציאת המבער גדולה ממהירות הבעירה.
סיבות לפרידה: עלייה מוגזמת באספקת הגז או ואקום מוגזם בתא האש (טיוטה). הפרדת להבות נצפית במהלך ההצתה וכאשר המבערים מופעלים. הפרדת הלהבה מובילה לזיהום גז של התנור ותעלות הגז של הדוד ולפיצוץ.
פריצת דרך להבה– מתרחשת אם מהירות התפשטות הלהבה (מהירות השריפה) גדולה ממהירות היציאה של תערובת הגז-אוויר מהמבער. פריצת הדרך מלווה בבעירה של תערובת הגז-אוויר בתוך המבער, המבער מתחמם ונכשל. לפעמים פריצת דרך מלווה בפיצוץ או פיצוץ בתוך המבער. במקרה זה, לא רק המבער, אלא גם הקיר הקדמי של הדוד עלול להיהרס. חריגה מתרחשת כאשר ירידה חדהאספקת גז.
אם הלהבה כבה ופורצת, על אנשי התחזוקה להפסיק לספק דלק, לברר ולפתור את הסיבה, לאוורר את תא האש והערבות למשך 10-15 דקות ולהצית מחדש את האש.
ניתן לחלק את תהליך הבעירה של דלק גזי ל-4 שלבים:
1. דליפת גז מתוך פיית המבער לתוך התקן המבער בלחץ במהירות מוגברת.
2. היווצרות תערובת של גז ואוויר.
3. הצתה של תערובת הדליקה שנוצרה.
4. בעירה של תערובת דליקה.
צינורות גז
הגז מסופק לצרכן דרך צינורות גז - חיצוני ופנימי– לתחנות חלוקת גז הממוקמות מחוץ לעיר, ומהן באמצעות צינורות גז לנקודות וויסות גז שבירה הידראוליתאו מכשיר בקרת גז GRUמפעלים תעשייתיים.
צינורות הגז הם:
· לחץ גבוהקטגוריה ראשונהמעל 0.6 MPa עד 1.2 MPa כולל;
· לחץ גבוה מהקטגוריה השנייהמעל 0.3 MPa עד 0.6 MPa;
· לחץ ממוצע של הקטגוריה השלישיתמעל 0.005 MPa עד 0.3 MPa;
· לחץ נמוךקטגוריה רביעיתעד 0.005 MPa כולל.
MPa - פירושו מגה פסקל
רק צינורות גז בלחץ בינוני ונמוך מונחים בחדר הדוודים. הקטע מצינור חלוקת הגז ברשת (עיר) אל המקום יחד עם התקן הניתוק נקרא קֶלֶט.
צינור גז הכניסה נחשב לקטע ממכשיר הניתוק בכניסה אם הוא מותקן מחוץ לחדר אל צינור הגז הפנימי.
צריך להיות שסתום בכניסת הגז לחדר הדוודים במקום מואר ונוח לתחזוקה. חייב להיות אוגן מבודד לפני השסתום כדי להגן מפני זרמים תועים. בכל סניף מצינור חלוקת הגז לדוד מסופקים לפחות 2 התקני כיבוי שאחד מהם מותקן ישירות מול המבער. בנוסף לאביזרים ומכשור על צינור הגז, מול כל דוד, יש צורך להתקין מכשיר אוטומטי, מתן עבודה בטוחהדוּד כדי למנוע כניסת גזים לכבשן הדוד במקרה של התקני כיבוי תקולים, נדרשים נרות טיהור וצינורות גז בטיחותיים עם התקני כיבוי, אשר חייבים להיות פתוחים כאשר הדוודים במצב סרק. צינורות גז בלחץ נמוך צבועים בחדרי דוודים ב צָהוֹב, ולחץ בינוני בצהוב עם טבעות אדומות.
מבערי גז- מתקן מבער גז המיועד להספקה לאתר הבעירה, בהתאם דרישות טכנולוגיות, תערובת גז-אוויר מוכנה או גז ואוויר מופרדים, כמו גם להבטיח בעירה יציבה של דלק גזי ושליטה בתהליך הבעירה.
הדרישות הבאות חלות על מבערים:
· סוגי המבערים העיקריים חייבים להיות בייצור המוני במפעלים;
· על המבערים להבטיח מעבר של כמות נתונה של גז ואת שלמות הבעירה שלו;
· להבטיח כמות מינימלית של פליטות מזיקות לאטמוספירה;
· חייב לפעול ללא רעש, הפרדת להבה או פריצת דרך;
· חייב להיות קל לתחזוקה, נוח לבדיקה ותיקון;
· במידת הצורך, ניתן להשתמש בדלק רזרבה;
· דוגמאות של מבערים חדשים שנוצרו וקיימים כפופים לבדיקת GOST;
המאפיין העיקריהמבער הוא שלה כוח תרמי, אשר מובן ככמות החום שניתן להשתחרר במהלך בעירה מלאה של הדלק המסופק דרך המבער. את כל המאפיינים הללו ניתן למצוא בגיליון הנתונים של המבער.