Файл: Шевченко, Р. Н. Как пользоваться газовыми водонагревателями.pdf

P. H. LUEBMF^KO, M. И. ЛЕЙДЕРМАН

■ *- \

КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ ГАЗОВЫМИ

ВОДОНАГРЕВАТЕЛЯМИ

КИЕВ «.БУДІВЕЛЬНИК» 1977

6Ç9.4

шз7’ ;

УДК 697.245

Как пользоваться газовыми водонагревателя­ ми. Шевченко Р. Н., Лейдерман М. И. Киев, «Будівельник», 1977, 72 с.

В книге приведено краткое описание эксплуа­ тируемых в настоящее время газовых водонагре­ вателей, применяемых как для горячего водо­ снабжения, так и для отопления. Изложены конструктивные особенности различных типов водогрейных аппаратов и принципы их работы. Освещены правила пользования газовыми водо­ нагревателями и способы оказания первой помощи пострадавшим от газа.

Книга рассчитана на широкий круг читателей.

Ил. 14. Табл. 2. Список лит.: 8 назв.

Рецензент К. В. Г о р л я Редакция литературы по коммунальному хозяйству

Заведующая редакцией и н ж. О. Т. Кушка

32004—147

БЗ—46—10—76

М203(04)—77

© Издательство «Будівельник», 1977

ПРЕДИСЛОВИЕ

Y

В «Основных направлениях развития

народного хозяйства СССР на 1976— 1980 годы», принятых XXV съездом КПСС, предусмотрено повышение жиз­ ненного уровня трудящихся, улучшение комфортабельности жилища и эксплуата­ ции жилищного фонда. Важным факто­

ром в решении этих вопросов является

использование газового топлива, которое занимает все более значительную долю

в топливном балансе нашей страны. Особенности газового топлива потре­

бовали надлежащей организации произ­

водства бытовой газовой аппаратуры,

обеспечивающего ее надежную и безопас­ ную работу продолжительное время (для газовых водонагревателей—8—10 лет).

Бытовые газовые приборы смогут на­ дежно и безопасно служить при соответ­

ствующем повседневном уходе за ними и бережном обращении. Для этого необхо­ димо своевременно устранять неисправ-

3

с соответственным уменьшением долиметана. Ко­ личество этих компонентов зависит от характера месторождения (природы нефти) и от сцоСоба отде­ ления газа от нефти. В бытовых целях попутные га­ зы с высоким содержанием тяжелых углеводородов (пропана, бутана) сжигают редко.

Искусственные горючие газы имеют разнообраз­ ные свойства, которые определяются видом топлив­ ного сырья и характером их производства. Отличи­ тельной особенностью этих газов является значи­ тельное содержание в них водорода, а также бал­ ласта в виде азота и углекислоты. Окись углерода определяет повышенные токсические свойства искус­ ственных газов. Наличие в этих газах (например, в коксовом и сланцевом) балласта снижает теплоту сгорания и приводит к нецелесообразности транс­ портирования их на большие расстояния, а наличие окиси углерода снижает безопасность использова­ ния газа в быту.

Сжиженные газы (пропан, нормальный бутан и изобутан) при нормальных атмосферных условиях находятся в газообразном состоянии, а при пони­ женной температуре или при несколько повышенном давлении (например, в замкнутом сосуде) перехо­ дят в жидкое состояние с уменьшением объема бо­ лее чем в 200 раз. Такое свойство — одно из основ­ ных преимуществ, позволяющее при небольших затратах энергии искусственно сжижать газы и пере­ возить их к местам потребления в специальных бал­ лонах или цистернах. Использование сжиженных газов для коммунально-бытовых нужд экономиче­ ски оправдано для районов, удаленных от маги­ стральных газопроводов.

Сжиженные газы являются высококачественным топливом, так как они практически не содержат бал­ ласта, имеют очень высокую теплоту сгорания, не

6

ядовиты, а степень проявления удушающих свойств намного меньше, чем у других газов.

Для'оеоевременногб определения утечек в поме­ щение горючий газ должен обладать достаточно сильным запахом. Это является решающим факто­ ром в обеспечении безопасности использования га­ за и предотвращении несчастных случаев. Но так как природные и сжиженные газы не имеют соб­ ственного запаха, то к ним добавляют сильно пах­ нущие вещества — одоранты. Определенное соотно­ шение одоранта и природного газа позволяет ощутить содержание газа в воздухе помещения, рав­ ное 1%. Для токсичных газов количество одоранта должно быть таким, чтобы газ можно было ощутить даже при его содержании в воздухе, не превышаю­ щем пределов, установленных санитарными нор­ мами.

СВОЙСТВА ГОРЮЧИХ ГАЗОВ

В бытовых газовых приборах используются в основном природные и сжиженные газы. Долговеч­ ная и безопасная работа приборов во многом опре­ деляется знанием абонентами эксплуатационных показателей газов. К их основным характеристикам относятся теплота сгорания, воспламеняемость и

полном сгорании 1 лі3 или 1 кг газа. Различают выс­ шую и низшую теплоту сгорания. Во втором случае не учитывают теплоту конденсации водяных паров, образующихся при сжигании газа. В бытовых при­ борах водяные пары не конденсируются и уносятся

с продуктами сгорания, поэтому в 0'течественных норм’ативных документах для газовой аппаратуры всегда-принимается низшая теплота сгорания.

Величину теплоты сгорания газа относят к 1 лі3 при нормальных физических условиях (/=0°С,

р = 760 мм рт. ст.).

Знание величины теплоты сгорания чрезвычайно важно для определения расчетных расходов газа при конструировании и эксплуатации бытовых газо­ вых приборов. Колебания низшей теплоты сгорания сетевого газа установлены ГОСТ 5542—50* и ГОСТ 20448—75 в пределах ±10% принятого номинально­ го значения. Для применяемых в городах и других населенных пунктах СССР горючих газов номиналь­ ная теплота сгорания составляет следующие значе­ ния, ккалім3-. природного газа — 8000—9000, попут­

Чем выше теплота сгорания газа, тем меньше требуемый диаметр сопла горелки и тем меньшим расходом газа обеспечивается заданный тепловой эффект газового прибора. Так, в проточном газовом водонагревателе ВПГ-18 для природного газа с теп­ лотой сгорания 8 000 ккалім? в основной горелке устанавливают сопла с отверстиями диаметром 1,7 мм\ при этом номинальный расход газа составляет 2—2,3 м3/ч. Для сжиженного газа с теплотой сгора­ ния 23 000 ккал)м3 в основной горелке устанавлива­ ют сопла с отверстиями диаметром 0,85 мм\ при этом номинальный расход газа составляет 0,78 л«3/ч.

Таким образом, теплота сгорания определяет и конструкцию горелок газовых приборов, и удельные затраты газа на единицу получаемого тепла.

Воспламеняемость и взрывы газовоздушных сме­ сей. Горение газа — это процесс быстрого химиче­

8

ского соединения его горючих составляющих с кис­ лородом воздуха, сопровождающийся выделёнием тепла и света. Однако если смешать горючий газ и воздух, то воспламенение смеси не произойдет и го­ рение не начнется. Оно начнется тогда, когда темпе­ ратура газовоздушной смеси будет не ниже темпера­ туры воспламенения. При атмосферном давлении примерная температура воспламенения метана со­ ставляет 650, этана — 510, пропана — 500, бутана —

490°С.

Начавшееся горение газа будет продолжаться, если температура в зоне горения будет не ниже тем­ пературы воспламенения. Это обеспечивается в том случае, когда количество тепла, выделяющееся при горении, достаточно для нагрева до температуры воспламенения газовоздушной смеси, поступающей к месту горения.

Для начала и продолжения горения необходимо определенное количество горючего газа и воздуха в газовоздушной смеси. Пределы этого количества называются пределами воспламеняемости, или пре­ делами взрываемости.

Минимальное содержание газа в газовоздушной смеси, при котором возможно воспламенение, явля­ ется нижним пределом воспламеняемости, а макси­ мальное содержание, при превышении которого смесь уже не воспламеняется без дополнительного подвода тепла или воздуха извне,— верхним преде­ лом воспламеняемости. Газовоздушная смесь, со­ держащая газа менее нижнего предела воспламе­ няемости, не горит и не взрывается.

Для основных углеводородных газов пределы со­ держания газа в газовоздушной смеси, соответству­ ющие нижнему и верхнему пределам воспламеняе­

9

на —3,1—12,5; для пропана — 2,1—9,5; для бута­ на— 1,9—8,5.

Если горючая газовоздушная смесь находится в замкнутом объеме (например, в помещении, аппа­ рате), то при появлении в какой-либо точке объема источника тепла или пламени с температурой, до­ стигающей или превышающей температуру воспла­ менения смеси, происходит ее взрыв. Сгорание при взрыве сопровождается очень быстрым повышением температуры и давления нагретых газов. Это прак­ тически мгновенное и резкое увеличение давления в замкнутом объеме, который занимала горючая смесь до взрыва, может привести к разрушительным последствиям. Давление, возникающее при взрыве газовоздушных смесей, может доходить до 7—8 кгсісм2. Если газовоздушная смесь до взрыва уже находилась при повышенном давлении, то давление при взрыве будет настолько выше, насколько давле­ ние смеси было выше нормального.

Особенно опасными в отношении взрыва явля­ ются газы с низкими нижними пределами взрывае­ мости, так как в этом случае при прочих равных ус­ ловиях скорее образуется газовоздушная смесь, спо­ собная воспламениться. При близких величинах нижних пределов взрываемости двух газов опаснее тот, у которого шире область взрываемости и ниже температура воспламенения.

Опасные свойства горючих газов. Такими свой­ ствами являются способность газов образовывать взрывоопасные смеси при смешивании с воздухом; токсичность некоторых газов, главным образом ис­ кусственных (коксового, сланцевого), т. е. способ­ ность оказывать вредное, а при более значительных концентрациях в воздухе отравляющее действие на организм человека; удушающие свойства всех газов, проявляющиеся при значительном содержании их

10

в воздухе, когда кислорода, необходимого для нор­ мального дыхания людей, недостаточно.

Сжиженные углеводородные газы, кроме взры­ воопасности и удушающих свойств, обладают специ­ фическими опасными свойствами. Их нижние пре­ делы взрываемости особенно низки (1,7—2% газа в воздухе), что делает образование взрывоопасных газовоздушных смесей более вероятным, чем при использовании других газов. Давление сжиженных газов у газовых приборов обычно выше, чем других газов, вследствие чего вероятность и размеры утечек могут быть более значительными. Наличие запасов сжиженного газа у потребителей, снабжающихся из резервуаров или баллонов, создает повышенную пожарную опасность. Даже небольшое повышение температуры в резервуарах и баллонах вызывает заметное повышение в них давления, которое мо­ жет превысить допустимые величины.

Сжиженные газы в жидком состоянии обладают очень высоким коэффициентом теплового расшире­ ния. Так, 100 л пропана при повышении температу­ ры от 4 до 40° С будут занимать объем 112 л. Эту особенность сжиженных газов учитывают при на­ полнении резервуаров и баллонов, так как перепол­ ненные емкости могут быть деформированы и разо­ рваны сильно расширяющимися углеводородами даже при сравнительно небольшом повышении тем­ пературы. Исходя из этого, при заполнении резерву­ аров и баллонов сжиженным газом над жидкостью оставляют паровую подушку, объем которой должен составлять не менее 15% объема емкости.

Большая плотность паров сжиженных газов и их меньшая способность к смешиванию с воздухом обусловливают возможность растекания этих газов и скопления в низких местах, где возможны воспла­ менения и взрывы. Пониженные температуры вос-

11