Газа может и не быть - в мороз
Может ли природный газ замёрзнуть и почему?
Имеете в виду, что при природной зимней температуре?
И интересует не столько замерзание газа, а его подача потребителям?
"Природный газ состоит из углеводородов-газов - метана на 80-100% и углеводородов-гомологов метана:
этан (C2H6), пропан, бутан (C4H10),
а из неуглеводородных вещества:
вода (в виде пара), водород, сероводород (H2S), диоксид углерода (СО2), азот (N2), гелий (Не)."
Какой газ подается в жилые дома и котельные
Как замерзает природный газ низкого давления
Природный газ низкого давления - после ГРП, газораспределительного пункта (регуляторные подстанции) - это газ с давлением для потребителей, давление - около 130 мм водного столба, максимальная норма давления - 300 мм водного столба.
В трубопроводах низкого давления замерзание газа маловероятно (замерзание бутановой составляющей), скорее это обыкновенные ледяные пробки. Природный газ содержит воду, природный газ от мошенников содержит много воды. Дело не столько в "разбавлении" газа, а в отсутствии хлопот-затрат на осушку газа.
Газ идет по изогнутым трубам, с запорной арматурой и прочим "негладкостям". Хоть поток и давление небольшие, но всё равно поток газа неоднородный - где-то теплее, где-то холоднее. И происходит процесс конденсации воды, как запотевание-замерзание окон. Чем ниже температура и выше влажность, тем корочка льда толще. И в один непрекрасный момент стенки льда сходятся - газопровод закупорен льдом.
Для предотвращения скопления воды-конденсата устанавливают сборники конденсата. Конденсат в виде воды-жидкости - это понятно, но как газовики "воюют" со льдом в газопроводе? Очень просто: расплавляют.
Опасность закупорки льдом возрастает когда газа не хватает. Нестабильный и слабый поток ("то потухнет, то погаснет") действует как отсутствие ветра - бельё не сохнет!
Все пользователи газовых приборов, работающих на сжиженном пропан-бутане, имеют дело с газовыми баллонами. И иногда случается так, что баллон покрывается изморозью или инеем, а газ внутри баллона замерзает и перестает поступать в оборудование. Следовательно, ваш гриль или обогреватель попросту перестает работать или работает неправильно – чадит, вспыхивает или работает не на полную мощность.
Что же делать в такой ситуации?
Для начала – разобраться в причинах, по которым возникает это явление. Известно, что газ в баллоне – сжиженный и находится под давлением. Когда газ поступает в прибор, он снова переходит из сжиженного в газообразное состояние. Этот процесс может происходить в виде парообразования или кипения.
Школьный курс физики говорит нам о том, что при испарении, с поверхности жидкости первыми вылетают более быстрые молекулы, чья кинетическая энергия превышает энергию их силы притяжения (связь) с остальными молекулами жидкости.
В конечном счете, за счет высвобождения более быстрых частиц, обладающих большей кинетической энергией, сама оставшаяся жидкость (в нашем случае сжиженный газ) уменьшает общий показатель своей кинетической энергии и попросту – остывает (если нет внешнего источника энергии для ее подогрева). И чем быстрее происходит процесс испарения, тем меньше остается молекул, способных отсоединиться и преодолеть силу сцепления между молекулами для выхода из жидкости.
В результате температура снижается до такой степени, а уровень испарения становится настолько низким, что газ полностью перестает поступать из баллона (критически низкая температура зависит от % соотношения пропана и бутана в находящейся в баллоне газовой смеси). Поэтому, чем интенсивнее будет расход газа, тем быстрее будет понижаться температура остаточной жидкой фазы в газовом баллоне.
Другими словами, чем больше газа потребляет оборудование, тем интенсивнее будет понижаться температура жидкой газовой фракции в баллоне.
И противоположно, при повышении температуры скорость испарения жидкости растет, в связи с возрастанием общей кинетической энергии ее молекул, а значит, растет и количество молекул, кинетической энергии которых достаточно для испарения.
В таком случае есть два логических решения этой задачи
Первое – подогрев баллона. Второе – снижение интенсивности потребления топлива. Есть еще третий, не такой очевидный, но технологический ответ – подбирать топливо в соответствии с климатическими условиями или сезоном зима-лето. Сейчас разберем каждый совет подробно.
Обогрев баллона
Способов реализации множество. Один из них – покрывать баллон специальными термочехлами и греющими рубашками.
Замечание: оборачивать баллоны в любой теплоизоляционный материал нельзя, поскольку температура понижается изнутри баллона, а не снаружи. Завернув баллон в неправильную термоизоляцию, вы лишь остановите теплообмен и создадите «термос».
Как снизить затраты на регулярную заправку и транспортировку баллонов
Этого эффекта можно достичь, используя несколько баллонов одновременно для одного устройства. Как? Используя специальные рампы для баллонов. Арифметика такова: подключили два баллона – потребление снизилось в два раза. Если присоединить четыре – тогда интенсивность упадет в четыре раза. При чем, на каждом конкретном баллоне. Те самые рампы, которые соединяют баллоны, всегда имеют манометр и специальные клапаны безопасности. Манометр показывает уровень давления, а клапан предотвращает неполадки – в случае повышения уровня давления или резкого нагрева – просто стравливает излишек газа.
Важное замечание: если вы используете несколько баллонов, то все вентили (на них и на рампе) должны быть открытыми. В таком случае потребление топлива будет распределено между всеми баллонами равномерно. И можно быть уверенным в правильной работе спускного клапана безопасности.
Подбор топлива на разные сезоны
Этот способ держать в «рабочем тонусе» ваше устройство основан на физических возможностях разных газов. Ведь разные газы кипят и замерзают при разных условиях. А их смеси приобретают иные возможности. Экспериментально были выведены две формулы оптимальных газовых смесей – для лета и для зимы.
Летняя смесь характерна тем, что в ней количество бутана превышает пропан. В процентном соотношении – %60 (бутан) на %40 (пропан). Такая пропорция эффективна в использовании и сравнительно недорогая в производстве. В зимней смеси наоборот больше пропана. Соотношение в процентах – %60 (пропан) на %40 (бутан). Бывает и %70 на %30 или даже %80 на %20. Связано это с тем, что температура кипения пропана -42 °С (перехода из жидкого в газообразное состояние), в то время как бутана всего -0,5 °С.
Использование правильной газовой смеси в соответствии с сезоном – эффективный инструмент для правильной работы любого устройства. Но кроме него также важно не забывать о правилах хранения газовых баллонов и непременно их придерживаться.
Если обмерзает газовый баллон (пропан-бутан)
Владельцы бытовых газовых баллонов иногда оказываются в неприятной ситуации. Часть баллона (от дна до уровня жидкой фазы) покрывается инеем и через какое-то время газ перестает поступать из баллона. Как следствие перестает работать прибор, который запитан от этого газового баллона (котел отопления, камин и т.д.).
В чем же причина этого явления и как с ним бороться?
Газ в баллоне находится в жидком состоянии, под давлением. Заправляется баллон не под завязку, а лишь на 80%. 1/5 часть баллона оставляется свободной в целях безопасности, позволяя находящемуся внутри баллона газу расширится и не разорвать баллон в случае его нагрева, например от воздействием прямых солнечных лучей или от какого либо другого источника тепла. При потреблении газа из баллона выходит газовая фаза, которая находится в верхней части баллона. По мере потребления газа в баллоне происходит его переход из жидкого состояния в газообразное.
Парообразование может происходить в виде кипения или как испарение с поверхности жидкости.
При кипении и испарении жидкость покидают более быстрые молекулы, обладающие большей скоростью.
В жидкости находятся такие молекулы, которые обладают достаточной кинетической энергией, чтобы преодолеть силы сцепления между собой и совершить работу по выходу из жидкости. При этом жидкость теряет часть своей энергии (остывает).
С понижением температуры скорость испарения жидкости уменьшается, так как уменьшается средняя кинетическая энергия ее молекул, а следовательно, снижается и число таких молекул, у которых кинетическая энергия достаточна для испарения.
И наоборот, с повышением температуры скорость испарения жидкости возрастает, так как возрастает средняя кинетическая энергия ее молекул, а следовательно, возрастает и число таких молекул, у которых кинетическая энергия достаточна для испарения.
При испарении температура жидкости понижается.
Чем быстрее идет процесс испарения, тем ниже становится температура оставшейся жидкой фазы в баллоне.
Чем ниже становится температура жидкой фазы, тем хуже происходит испарение. И в определенный момент, при достижении критической температуры (это зависит от процентного соотношения пропана и бутана в заправленной в баллон смеси) испарение очень сильно уменьшается, вплоть до полного прекращения, и газ перестает поступать из баллона в магистраль.
В нашем случае скорость испарения зависит от расхода газа за единицу времени. То есть, чем больше газа потребляет наш прибор, тем быстрее и сильнее будет понижаться температура жидкой составляющей в баллоне.
Как же избежать этого неприятного в данном случае явления?
Основных вариантов два:
1. обогревать баллоны
2. уменьшить расход газа из баллона за единицу времени.
Суть первого варианта - баллоны должны находится в тепле. Способов и вариантов много, какой выбрать - решать вам.
(только не оборачивайте баллоны теплоизолирующим материалом, так как сделаете еще хуже, создав для баллона эффект термоса, ведь охлаждение происходит изнутри баллона)
Для осуществления второго варианта нужно увеличить количество баллонов из которых будет ОДНОВРЕМЕННО происходить потребление газа.
То есть, если подсоединить одновременно три баллона, мгновенный расход газа из каждого баллона уменьшиться в три раза. Если подсоединить пять баллонов, мгновенный расход газа из каждого баллона уменьшиться в пять раз.
Для того, что бы одновременно подсоединить несколько баллонов, мы предлагаем рампы на 2-3-4 баллона .
Рампы оборудованы манометром показывающим давление в баллонах и клапаном безопасности стравливающим избыточное давление в случае сильного нагрева баллона(например в случае пожара). Баллоны подсоединяются к рампе специальной гибкой подводкой.
Это всегда испытание для автомобилиста, а для обладателей ГБО зима нередко превращается в одну большую проблему. Довольно часто зимой с авто с газобаллонным оборудованием возникает неприятность, когда газовый баллон обмерзает , доставляя тем самым определенные неудобства автомобилистам. В этой статье я попытаюсь ответить на вопрос: "Почему обмерзает газовый баллон? ", вы узнаете почему это происходит и как бороться с этой неприятностью.
Почему это происходит?
Газ в баллоне, как вы знаете, находится в жидком состоянии, под высоким давлением, а сама происходит таким образом, что баллон наполняется примерно на 80% от своего объема. Это необходимо для того, чтобы в случае расширения газа при нагреве (когда температура окружающей среды повышается) баллон не разорвало. Во время эксплуатации парообразная фаза газа поднимается вверх и используется в первую очередь. По мере потребления газа, жидкая фаза постепенно переходит в парообразное состояние, этот процесс сопровождается потерей "быстрых" молекул, у которых более сильная кинетическая энергия. Эти молекулы потребляются и жидкость постепенно утрачивает свою энергию и остывает. При этом скорость остывания жидкости напрямую зависит от скорости испарения, а также остатка жидкости в баллоне. При достижении критически низкой температуры, испарение ухудшается, и подача газа прекращается. В зимнее время, когда температура воздуха понижается, этот процесс усложняется и обмерзание газового баллона ускоряется.
Вторая причина, по которой баллон обмерзает - плохое качество газового топлива. Нередко решение проблемы обмерзания заключается в некачественном газе, которым мы с вами заправляемся. Зимой на заправках должен заправляться исключительно "зимний" вариант пропан-бутана, в котором должен преобладать пропан, по той причине, что газ этот прекрасно испаряется даже при минусовой температуре. Однако стоимость пропана выше бутана, поэтому нередко газовщики нарочно экономят и откровенно "летнее" топливо.
Газовый баллон обмерзает - что делать?
- Решить данную проблему можно несколькими способами. Вариант первый - обеспечить обогрев баллона, вариант второй - снизить расход топлива. Во втором случае подразумевается не снизить расход топлива в общем для двигателя, а понижение за счет ограничения использования. Теперь более подробно...
Подогрев газового баллона подразумевает повышение температуры вокруг резервуара. Это может быть перемещение баллона в салон автомобиля. Более высокая температура окружающей среды (в салоне) позволит отодвинуть порог, при котором обмерзает баллон ГБО.
- Второй вариант - утепление места расположения баллона. В данном случае существует риск создания еще более худших условий, при которых баллон еще больше будет подвержен обмерзанию. Почему? Дело в том, что охлаждение происходит изнутри баллона, в итоге вы получите такой себе холодильник или термос, который будет генерировать холод и держать его в стенках утеплителя.
- Третий вариант - увеличение количества баллонов. Если подключить к системе несколько баллонов, мгновенный расход газа у каждого баллона снизится в три раза, следовательно, это не позволит избежать критически низких температур. Данный вариант не подойдет для тех, у кого в багажнике минимум места.
- Еще один способ "победить" обмерзание газового баллона - установить подогрев. Этот способ кардинальный и малоизученный, поэтому прежде чем приступать к его реализации, необходимо все как следует изучить.
Важно помнить, что несоблюдение правил техники безопасности и внедрение самодельных доработок в газовую систему, чревато печальными последствиями!
В сети есть умельцы, которые утверждают, что избавиться от обмерзания баллона можно путем установки электроподогрева зеркал (большого размера) под днище баллона. Другие твердят, что в качестве подогрева подходят комплекты подогрева сидений, которые оснащены термореле и температурными датчиками. Но опять же повторюсь, такой подогрев баллона это всего лишь чья-то идея, которая не имеет научного основания и не рекомендуется к использованию ни одним производителем ГБО. Поэтому будьте осторожны, все что вы делаете - вы делаете на свой страх и риск .
Подводя итоги
Если баллон обмерзает и вы регулярно испытываете неудобства, в связи с этим рекомендую обратиться к профессионалам, думаю, они найдут истинную причину, по которой это происходит и смогут порекомендовать вам какое-нибудь оригинальное решение вашей проблемы.
У меня все, спасибо за внимание! Буду рад услышать ваши варианты решения проблемы, когда газовый баллон обмерзает на авто с ГБО. Берегите себя, пока!