2 Какую нагрузку выдержит корпус и вентиль
Стандартные емкости, изготовленные по нормам ГОСТ, могут выдержать рабочее давление в пределах от 9,8 до 19,6 МПа. Причем толщина листа, из которого готовят обечайку и чаши для баллона, выдерживающего давление до 190 атмосфер, доходит до 6 мм. Однако такой напор не выдержит ни один газопотребляющий прибор. Да и вес баллона из 6-миллиметровой стали будет очень значительным. Поэтому рабочее давление газа в баллоне емкостью 50 литров всегда равно 16 атмосферам, а точнее 1,6 МПа. Именно на такое давление рассчитаны бытовые редукторы, к которым подключают домашние котлы, колонки, плиты, духовые шкафы и конвекторы.
В баллоне на 50 литров рабочее давление равно 16-ти атмосферам
Впрочем, швы корпуса и запорный узел емкости ориентируют на более значительное давление в газовом баллоне – на 25 атмосфер (2,5 МПа). Правда, такое давление емкость испытывает только раз в пять лет – во время текущей проверки. И если швы баллона не смогут выдержать 25 атмосфер, то емкость отбраковывают и сдают в утиль. Вентиль может выдержать громадное давление – до 190 атмосфер. Именно такому напору может сопротивляться запорный узел, состоящий из штока и резьбовой пары. Хотя даже во время испытаний запор держит всего 25 атмосфер, а во время эксплуатации – не более 16 атмосфер. Именно на такое давление и нужно ориентироваться, рассчитывая, сколько газа помещается в стальном баллоне на 50 литров.
Хранение сжиженного топлива
Газ содержится в газгольдерах или специальных ёмкостях, имеющих сферическую либо цилиндрическую форму наземного или подземного типа установки.
Такие резервуары обязательно сварные.
Баллоны для хранения сжиженного газа производятся из листовой стали. Они состоят из горловины, двух днищ, запорного вентиля, заглушки, колпака, башмака, обечайки.
Фото 1. Газовый баллон для хранения сжиженного топлива с горловиной, запорным вентилем, заглушкой.
На каждом баллоне обозначается его тип, вес и ёмкость, допустимое давление, клеймо ОТК фирмы и Госгортехнадзора, давление пробное, полученное в ходе гидравлического испытания, дата совершённого и последующего освидетельствований, наименование изготовителя.
Баллон имеет красную окраску и белую подпись «пропан – бутан».
Справка! Перед отправкой баллоны хранят на специализированных одноэтажных складах в виде помещений или открытых площадок под навесом.
Газ или электричество
С этим вопросом сталкиваются все, кто рассматривает различные аналоги источников отопления
Чтобы принять решение, важно сравнить их по основным показателям
Газ
По стоимости в 1,5–2 раза дешевле электричества. Особенно будет ощутима финансовая сторона вопроса, если здание большой площади.
Автономное отопление работает посредством резервуара-газгольдера, расположенного под землёй. В нём могут помещаться тысячи литров газа. Газгольдер заправляется специалистами два раза в год.
Подземный резервуар, не мешает полноценной эксплуатации территории и не испускает привлекающего внимание запаха
Электричество
Затраты велики, так как этот источник энергии считается одним из самых дорогих.
Порой потребляемая системой отопления мощность завышена для загородной электросети, энергии не хватает для обогрева всего дома.
В непогоду зачастую случаются скачки напряжения, что ведёт к сбою в системе отопления.
Из этого следует, что сжиженный газ — более выгодный, экономный и надёжный вариант.
Особенности отопления от газовых баллонов
В качестве теплового источника применяются бутан либо пропан. После того как газ сжижают, его перегоняют в баллоны. Затем их подсоединяют к системе отопления через редуктор — устройство, понижающее давление.
В процессе прохождения через него газ вновь принимает своё природное состояние. Затем сжигается в котле, отдавая большой объём тепла.
Причины выбора
- Невысокая стоимость;
- малый расход топлива даёт большое количество тепла;
- подключение такой системы отопления допустимо в любое время и после эксплуатации иных видов котлов;
- применение такого вида топлива допустимо в любой местности и постройке.
Краны и прочая арматура
В месте подключения газопровода к плите должен устанавливаться газовый кран, блокирующий подачу газа в случае неисправности плиты. Это может быть либо шаровый кран с жёлтым маховиком, либо пробковый газовый кран. Недостаток последнего заключается в необходимости периодического обслуживания.
Другим полезным дополнением для газопровода может послужить расходомер. Его включение в цепь транспортировки поможет своевременно среагировать на исчерпание смеси в баллоне и провести его замену. Прибор учёта не должен обладать выдающейся точностью, необходимой для контроля за расходом газа в магистральных сетях, достаточно будет устройства стоимостью до 2 тыс. рублей.
При одновременном подключении нескольких баллонов может использоваться соединительная рампа. Её установка помогает снизить интенсивность испарения газа из каждого баллона и сделать менее вероятным риск замерзания смеси в редукторе. Монтаж рампы можно выполнить самостоятельно при любом материале изготовления газопровода.
Нюансы отопления газовыми баллонами
Баллонное отопление дома
Правильно организованное отопление с помощью газовых баллонов актуально для домов с постоянным проживанием, а также для дач. В качестве энергоносителя используется сжиженный газ, который по своим свойствам отличается от природного магистрального.
Для того чтобы сделать отопление частного дома от газовых баллонов своими руками необходимо ознакомиться с особенностями его организации. Важным этапом является выбор котла, так как он должен быть адаптирован именно под этот вид газа. Кроме этого учитываются следующие факторы:
- Расчетный объем потребления. Напрямую влияет на расход при отоплении газовыми баллонами и их запас для обеспечения теплоснабжения;
- Подготовка места хранения емкостей. Обязательно соблюдаются меры безопасности;
- Организация транспортировки газа от баллонов к котлу. Правильно организованное индивидуальное отопление от газовых баллонов должно быть безопасным;
- Выбор поставщика для заполнения газа в баллоны.
Если внимательно прочитать все отзывы при отоплении дома газовыми баллонами можно отметить трудоемкость комплектации и монтажа этого типа теплоснабжения. Поэтому нужно заранее рассчитать параметры всех элементов, чтобы после их установки они смогли обеспечить нормальную работу системы.
Для отопления дачи газовыми баллонами рекомендуется использовать емкости максимального объема -50 л. Но при этом следует продумать способ их транспортировки к месту заправки.
Сфера применения редукторов
Тип газа влияет на сферу использования редукторов. Поэтому выделяют несколько разных моделей таких устройств. Ацетиленовые редукторы применяются работниками коммунальных служб во время прокладки и ремонтирования трубопроводов. Такие устройства необходимы для понижения давления в процессе резки и сварки труб.
Пропановый редуктор используется для бытового газа, который применяется довольно широко: строительные работы, бытовое отопление, сварка. Кислородный редуктор используются в промышленных целях. Они востребованы и в медицине.
Отдельно стоят бытовые газовые редукторы. За счет их работы снижается давление пропана, поступающего из баллона в котел.
Основные характеристики редукторов:
- Максимальная пропускная способность. Она говорит об объеме кубометров газа, которые устройство способно обработать.
- Максимальное давление. Этот показатель характеризует давление газа на выходе из баллона. Чаще всего он равен 1,6 атмосферам.
На стоимость редуктора влияет его конструкция и тип. Такой узел может быть бытовым или промышленным, что задает его технические характеристики.
Редуктор для пропановых баллонов
Баллонный газ применяют для сварочных работ. Однако стоит учесть, что давление в баллоне является довольно высоким. Для различных работ оно должно быть снижено. Чтобы отрегулировать это значение, используют газовый редуктор:
- Разделяют редукторы прямого и обратного действия. При использовании первых давление в баллоне и рабочий показатель уменьшаются. Редукторы обратного действия работают по другому принципу. При их использовании сначала снижается давление топлива в баллоне, а затем – рабочее.
- По особенностям установки и месту размещения редукторы бывают сетевыми, баллонными и рамповыми. Последние применяют для снижения и поддержания давления газа из одного источника на необходимом уровне. При необходимости выполнить большой объем сварочных работ следует выбрать рамповый редуктор. Они способны снижать давление газа, поступающего из нескольких источников единовременно.
- В зависимости от вида газа выделяют редукторы, работающие с разными типами топлива – кислород, ацетилен, метал, пропан-бутан. Ацетиленовые следует фиксировать хомутом у упорного винта. Для подсоединения других типов применяется накидная гайка. Обязательно следует учитывать, что резьба гайки должна соответствовать резьбе штуцера у вентиля.
- По цвету корпуса редукторы делятся на группы в зависимости от типа газа, к которому они относятся. Для пропана предназначены редукторы с красным корпусом.
- По типу редуктора выделяют устройства для работы с негорючими и горючими газами.
Перед приобретением редуктора важно разобраться с вышеперечисленными характеристиками
Конструкция и виды
Пропан (СН3)2СН2 – природный газ, обладающий высокой теплотворной способностью: при 25°С теплота его сгорания превышает 120 ккал/кг
Вместе с тем, применять его следует с особыми предосторожностями, поскольку пропан не имеет запаха, но уже при своей концентрации в воздухе всего 2,1% является взрывоопасным
Особо важно то, что будучи легче воздуха (плотность пропана составляет всего 0,5 г/см 3 ), пропан поднимается вверх, и потому, даже при относительно малых концентрациях, являет собой опасность для самочувствия человека
Пропановый редуктор должен выполнять две функции – обеспечивать строго определённый уровень давления при подключении к нему какого-либо устройства, и гарантировать стабильность значений такого давления при дальнейшей эксплуатации. Чаще всего в качестве таких устройств применяются газосварочные аппараты, газовые обогреватели, тепловые пушки и другие виды обогревательной техники. Применяется этот газ и для пропанового баллона автомобиля, работающего на сжиженном топливе.
Различают две разновидности пропановых редукторов – одно- и двухкамерные. Последние применяются реже, поскольку более сложны по своему устройству, а их отличительная способность — последовательно снижать давление газа в двух камерах — на практике используется лишь при повышенных требованиях к допустимому уровню перепадов давления. Распространёнными моделями редукторов считаются БПО 5-3, БПО5-4, СПО-6 и др. Вторая цифра в условном обозначении указывает на номинальное давление, МПа, при котором срабатывает предохранительное устройство.
Конструктивно однокамерный пропановый редуктор типа БПО-5 (Баллонный Пропановый Однокамерный) состоит из следующих узлов и деталей:
- Корпуса.
- Толкателя.
- Клапанного седла.
- Редуцирующей пружины.
- Мембраны.
- Понижающего клапана.
- Присоединительного ниппеля.
- Входного штуцера.
- Задающей пружины.
- Сетчатого фильтра.
- Манометра.
- Регулирующего винта.
Основными техническими характеристиками пропановых редукторов являются:
- Максимальная пропускная способность по объёму газа в единицу времени, кг/ч (маркируется цифрой, располагающейся сразу после буквенной аббревиатуры; например, пропановый редуктор типа БПО-5 рассчитан на пропуск не более 5 кг пропана в час);
- Максимальное входное давление газа, МПа. В зависимости от типоразмера устройства оно может быть в пределах от 0,3 до 2,5 МПа;
- Максимальное выходное давление; в большинстве конструкций оно составляет 0,3 МПа, и адаптировано под аналогичный показатель для газопотребляющего агрегата.
Все выпускаемые пропановые редукторы должны полностью соответствовать требованиям ГОСТ 13861.
Особенности преобразования сжиженных газов
В современной промышленности сжиженные газы применяются в следующих сферах:
- на промышленных предприятиях;
- при производстве тепла и электроэнергии;
- в качестве резервных запасов в холодное время года при потреблении населением;
- как альтернативное топливо для транспортных средств;
- в быту.
В домашних условиях баллоны со сжиженным газом используют, если к дому не подведена централизованная магистраль. В данной ситуации не учитывается температура подаваемого топлива, а только определяется объём. В отдельных случаях в некоторых регионах могут применяться температурные поправки при расчёте объёма, если счётчик не снабжён соответствующим устройством для компенсации показаний.
Смесь приготавливается из сжижения бутана с пропаном в различных соотношениях. Метан использовать нецелесообразно с экономической точки зрения. Указанная смесь при повышении температуры окружающей среды до комнатных показателей расширяется с такой интенсивностью, что для изготовления баллонов требуется выполнять толстые стенки или применять дорогие материалы высокой прочности.
Пропорциональность перехода объёма газовой смеси при её испарении из жидкого состояния зависит от следующих показателей:
- химических элементов, входящих в состав;
- температурных характеристик и уровня давления;
- молярной массы и степени плотности.
Точное пропорциональное соотношение смеси в баллоне определить не представляется возможным, поэтому учитывают примерную величину. Предполагается, что при 20-градусной температуре в комнате, считаемой стандартной, при испарении одного литра топлива в сжиженной консистенции выйдет около 200 газообразного.
Расчёт выполняется по следующей формуле:
Vкуб = Vл/5,
В которой:
- Vкуб – показатель объёма в кубометрах;
- Vл – указанная величина в литрах.
При выполнении расчёта следует уточнять полученное значение, исходя из того, что по правилам безопасности ёмкости с газом не заполняются на 15 процентов общего объёма.
Если рассчитать количество кубов в заправленном баллоне пропан-бутана, вмещающем 50 л, при подключении газового счётчика, получим следующее значение:
- в баллон закачивается 21 кг газа;
- количество кубических метров газового топлива равно 50/5 = 10;
- после корректировки по причине неполного заполнения баллона, получим значение 10 х 0,85 = 8,5 кубов.
Виды газов и их масса
Полученное значение зависит от температуры окружающего воздуха, поскольку этот показатель влияет на уровень давления внутри ёмкости.
Приведённый расчёт позволяет получить ответ только приблизительно. Но решающее значение в определении показателей использования сжиженного газообразного топлива имеет молярная масса газа и его теплотворная способность. При этом газ рассчитывается в килограммах.
Кубометры учитываются только при поставке газообразного топлива централизованным способом, при определении израсходованного объёма индивидуальным прибором учёта. В данном случае преобразование из кубометров в литры производится стандартным способом, умножением на 1000.
В чем отличие между КПГ и СУГ
Газомоторное топливо пользуется популярностью у потребителей. Оно позволяет в два раза сократить расходы на заправку, повысить моторесурс, увеличить срок службы резинотехнических изделий, моторного масла, свечей, клапанов и является более экологичным, чем бензин или дизель. На современных АЗС можно заправить автотранспорт двумя видами газового топлива: КПГ и СУГ. Главное отличие между ними заключается в химическом составе. В основе КПГ – метан (природное вещество). В то время как СУГ состоит из пропаново-бутановой смеси, полученной при крекинге нефтепродуктов.
Компримированный природный газ (КПГ)
КПГ производят в процессе сжатия природного газа на специальных компрессионных установках. Вещество подается на АГНКС по магистральному газопроводу и компримируется на месте: осушается и под высоким давлением (до 200 атм) закачивается в сосуды сферической или цилиндрической формы для хранения. После чего, в сжатом виде КПГ заполняет баллоны транспортных средств во время заправки. Газобаллонное оборудование для КПГ отличается большими габаритами, весом и высокой стоимостью, поэтому основная область его применения – средне- и крупнотоннажные транспортные средства (грузовые машины, автобусы, тракторная техника).
КПГ: преимущества и недостатки
К преимуществам КПГ относят:
Безопасность. Вес метана меньше, чем вес воздуха. Благодаря чему в случае аварийного выброса он быстро испарится.
Экологичность. Не токсичен в малых концентрациях, не оставляет копоти и не содержит вредных примесей.
Экономичность. Сгорает во время работы в полном объеме, обеспечивая значительную экономию горючего.
Продлевает срок жизни автотранспорта. Отсутствие в составе вредных примесей защищает детали двигателя от образования ржавчины и быстрого изнашивания. Использование КПГ увеличивает межремонтный период работы двигателя, снижает затраты на ремонт и обслуживание транспортного средства.
К недостаткам КПГ относят необходимость применения высокопрочных емкостей из прочной и качественной стали. А значит, транспортным средствам требуется больше пространства для хранения горючего. Также установка баллона приводит к снижению грузоподъемности автомобиля.
Сжиженный углеводородный газ (СУГ)
Это сжиженные под давлением углеводородные газы пропан и бутан, произведенные из попутного нефтяного газа. В составе помимо бутано-пропановой смеси содержится около 6% других углеводородов: бутилен, пропилен, этан, этилен. Состав СУГ непостоянный и неоднородный. Высокая предельная температура дает возможность сжижать газ и доставлять его покупателям в жидком состоянии. Сжижение газа происходит под воздействием давления до 16 атм. Благодаря жидкому состоянию, оборудование для СУГ более компактное, легкое и дешевое, чем для КПГ. Это позволяет покупать такое топливо по безналу для легковых автомобилей, а также транспорта с небольшой грузоподъемностью (ПАЗ, ГАЗель).
СУГ: преимущества и недостатки
К преимуществам сжиженного газа относят:
удобство хранения и транспортировки;
высокую теплопроводность;
отсутствие в составе веществ, вызывающих коррозию;
высокую экологичность (СУГ более безопасен для атмосферы, чем бензин и дизель);
экономный расход.
К недостаткам СУГ относят:
переменность состава;
плотность в два раза выше, чем у воздуха (утечка приводит к скоплению газа у земли и возникновению взрывоопасных ситуаций);
давление в баллонах зависит от температуры: повышение давления приводит к увеличению риска возникновения взрыва.
Ключевые отличия между сжиженным и компримированным газом
КПГ – компримированный природный газ, практически полностью состоящий из метана. А СУГ представляет собой сжиженный углеводородный газ, содержащий в своем составе пропан, бутан и другие примеси. КПГ хранится в газообразном состоянии под большим давлением, поэтому требует сложного дорогостоящего оборудования и большего пространства для хранения, а возможности транспортировки КПГ ограничены. СУГ в результате сжижения превращается в жидкое топливо, которое не вызывает сложностей при транспортировке и хранении. Тем не менее, по сравнению с СУГ, КПГ является более экологически безопасным топливом.
Принцип работы редуктора
Присоединение устройства к баллону с газом производится при помощи накидной гайки, резьба на которой строго определена: Сп21,8LH (левая). Это сделано для того, чтобы исключить возможность подключения редуктора для другой техники. Присоединительная гайка выполняется из латуни, и обязательно снабжается переходным выступом, что предотвращает возможные утечки газа. При использовании пропановых баллонов, изготавливаемых по евростандарту KLF с уже установленным уплотнительным кольцом и фильтром на штуцере, потребуется ещё специальный переходник.
Пропановый редуктор работает так. Газ из баллона проходит сначала через сетчатый фильтр, откуда поступает в нижнюю камеру с высоким давлением. Далее производится настройка требуемого значения рабочего давления. Для этого регулировочный винт вращают по часовой стрелке, воздействуя на задающую пружину. Пружина толкает нажимной диск, и через редуцирующую пружину, толкатель и мембрану передаёт усилие на редуцирующий клапан. Тот открывается, и через возникающий зазор между клапаном и его седлом открывает путь пропану в рабочую камеру. Для контроля фактического давления газа служит манометр низкого давления. Для того, чтобы присоединить к устройству рукав горелки для кровельных работ, резака или иного агрегата предусмотрен выходной присоединительный ниппель. Для соединения используют обычно накидную гайку с резьбой М16×1,5LH.
При подаче газа под исходным давлением происходит следующее: мембрана перекрывает впускной клапан (уровень требующегося для этого давления зависит от площади мембраны, её диаметра и настройки задающей пружины). От степени перекрытия отверстия зависит уровень давления пропана на выходе из редуктора. Поскольку при подаче газа высокого давления мембрана совершает скачкообразное перемещение, бытовые газовые редукторы такого типа нередко именуют «лягушкой». «Лягушка» — типичный представитель пропанового редуктора, который используется для снабжения газом несложных бытовых устройств. В отличие от вышеупомянутых устройств БПО 5-3, БПО 5-4 и т.п., «лягушка» не имеет узла регулировки давления входного газа, и её работоспособность определяется исключительно физико-механическими характеристиками материала мембраны. Поэтому такие редукторы рассчитаны на применение строго в тех условиях, которые заданы производителем. «Лягушки», как правило, имеют пониженные эксплуатационные возможности (в частности, расход и давление на выходе), но зато более компактны и отличаются меньшей ценой (290… 350 руб. против 450…700 руб. — для однокамерных устройств или 1200…1300 руб. – для двухкамерных). Подключение «лягушки» допустимо выполнять при помощи хомута.
https://youtube.com/watch?v=jRuGH9JFa0M
Выводы и полезное видео по теме
Как изготовить ящик для хранения емкости с газом из подручных материалов в загородном доме:
Так на наполнительных станциях заполняют 50 литровые баллоны с пропаном:
При соблюдении простых, но обязательных мер безопасности, газовый баллон в строительстве, металлургии, частном доме или на даче станет самой полезной и незаменимой вещью.
Тем, кто решит использовать индивидуальную систему газоснабжения, в начале проектирования придется решить множество задач: какие размеры газовых баллонов будут оптимальны 27 или 50 л, сколько емкостей потребуется для постоянного функционирования системы, а так же, где и как их хранить. И, если рассчитать вводные параметры правильно, то на выходе получится самый совершенный, бесперебойный бытовой агрегат.
Если вам приходилось пользоваться 50 литровыми емкостями с газом, поделитесь: удобны ли они для транспортировки и эксплуатации на дачном участке? Для добавления комментариев, воспользуйтесь формой, расположенной ниже. Задавайте вопросы экспертам, делитесь опытом и актуальными фото.
Список источников
- mr-build.ru
- sovet-ingenera.com
- stroyvolga.ru
- obustroen.ru
- modut.ru
- stankiexpert.ru
- skolkos.ru
- shkolnaiapora.ru
- zamesbetona.ru
- ru-act.com
- progazosnabgenie.ru
- autobryansk.info
- ZKHinfo.ru
