Alp22.ru

Промышленное строительство
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сколько газа поместится в баллон на 50 литров – подробный подсчет

Сколько газа поместится в баллон на 50 литров – подробный подсчет

Пятидесятилитровые баллоны являются самой распространенной емкостью для хранения сжиженного газа. Их используют на дачах и в не газифицированных поселках, ставят в автомобили и бытовки. Причем всех пользователей подобных емкостей интересует один вопрос. И дачники, и домовладельцы, и автомобилисты желают знать: насколько хватит им такого баллона. И в данной статье мы узнаем, во-первых, сколько газа влезает в 50-литровый баллон и, во-вторых, как быстро израсходуется этот объем.

Как устроен газовый баллон – основные детали

Любой баллон собирается на основе сваренной из листового металла колбы, верх и низ которой оформлены с помощью штампованных чашеобразных крышек. Причем к нижней части приварен кольцеобразный фартук-подставка (опорный башмак), а в верхнюю часть колбы (кольцо горловины) вкручивают особый запорный узел – вентиль для газового баллона. Основной цилиндр (обечайку) и обе чаши изготавливают из стального листа толщиной не менее 2 мм. Причем чашеобразная форма дна и крышки объясняется физическими свойствами газа, который, находясь в замкнутой емкости, давит на каждый квадратный миллиметр ее внутренней площади с одинаковой силой. Поэтому сварочные швы, с помощью которых соединяют обечайку и чаши, должны соответствовать самым высоким критериям качества.

Вентиль баллона должен работать долго и выдерживать большое давление

Вентиль баллона должен работать долго и выдерживать большое давление

К баллонному вентилю предъявляют особые требования. Он должен выдерживать огромное давление и работать очень долго. Поэтому нижняя сторона его корпуса оформлена, как конический резьбовой штуцер, а сверху находится маховик резьбового штока, запирающего седло. Причем запорный механизм некоторых вентилей способен выдержать давление до 190 атмосфер, сохраняя работоспособность. Боковой отвод в корпусе вентиля оптимизирован под подключение гайки армированного или сильфонного шланга. Однако в большинстве случаев на отвод накручивают редуктор, выравнивающий давление до приемлемого уровня. А в случае транспортировки отвод в газовом вентиле закрывается специальной резьбовой заглушкой.

Кроме того, в некоторых баллонах вокруг вентиля обустраивается стальной воротник, защищающий запорный узел от механических повреждений. А в месте врезки вентиля монтируется особая шайба из мягкого металла (алюминия), на которую с помощью штамповки наносят даты последнего технического осмотра всей конструкции. В случае задержки технического осмотра заправлять баллон до предельного уровня давления категорически запрещается. Причем обнаружить факт отложенной проверки может любой пользователь. Для этого нужно прочитать символы на шайбе под кольцом горловины. Там, помимо времени последнего осмотра, есть и дата следующего. Если сегодняшнее число больше этой даты – баллон лучше не использовать.

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.

Читайте так же:
Краскопульт для акриловой краски на водной основе

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.

Сколько газа можно закачать в 50-литровую емкость

В пропановом баллоне на 50 литров помещается не более 42,5 литров сжиженного газа. Дело в том, что по нормам безопасности в емкость можно закачать не более 85 процентов от общего внутреннего объема (50х85%=42,5). Нарушать это правило нельзя ни заправщикам, ни владельцам емкостей! Кроме того, техника безопасности запрещает расходовать сжиженное топливо до конца. Поэтому остаточное давление в баллоне с пропаном не может быть менее 0,1 МПа, и фактически в распоряжении владельца емкости оказывается от 40 до 42 литров пропана. Ну а если перевести это в килограммы, то получается, что в баллон можно закачать 20-21 кг газа (1 л пропана = 0,5 кг).

В единицах измерения энергии – ваттах – баллон пропана вмещает 966 МДж (1 кг пропана = 46 МДж) или 268 кВт*ч. Если используется пропанобутановая смесь с более высокой теплотворной способностью, то в один баллон войдет до 273 кВт*ч. Много это или мало – зависит от аппетитов потребителя. Если вы подключаете баллон к котлу, то одной емкости вам хватит на 2-3 дня (при сильных морозах и площади дома от 50 квадратов). Для стандартной газовой плитки мощностью 3 кВт такого источника энергии хватит почти на 90 часов непрерывной работы конфорок на полной мощности. Или на 60 приготовлений обедов (при условии, что на первое и второе блюдо уйдет 1,5 часа работы конфорки).

А вот для плиты и газовой колонки одного баллона будет мало. Ведь даже маломощный проточный водонагреватель потребляет не менее 15 кВт*ч, следовательно, запаса энергии в емкости хватит только на 17-18 часов непрерывной работы. А если учесть, что средняя продолжительность принятия душа равняется 15-20 минутам, то семья из четырех человек истощит 40-литровый запас пропана за месяц, при условии, что водные процедуры они будут принимать через день. И о горячей воде на кухне в этом случае можно и не мечтать.

Автомобилисты могут подсчитать расход газа по простой формуле: 1 литр бензина = 1,2 литра сжиженного топлива.

В итоге большинство владельцев участков без центрального газопровода строят автономную систему газоснабжения на базе трех или даже четырех 50-литровых емкостей. И такой запас взрывоопасного и пожароопасного вещества требует совершенно особых условий хранения.

Читайте так же:
Браширование древесины в области

Как хранят и транспортируют газовые баллоны

При эксплуатации 50-литровых емкостей с чистым пропаном или пропанобутановой смесью принято придерживаться следующих правил:

  • Баллоны стоят только в вертикальном положении, опираясь на башмак.
  • Емкости со сжиженным газом стоят исключительно на улице, в железном ящике.
  • Ящик для баллонов обязательно имеет перфорацию, обеспечивающую проветривание.
  • Расстояние от емкости до двери и окна первого этажа не может быть менее 50 см.
  • Расстояние от места хранения емкостей до колодца или выгребной ямы не должно быть менее 300 см.
  • Баллоны следует поставить с северной стороны, поскольку максимальная температура эксплуатации не может быть выше 40-45 градусов по Цельсию. А на прямых солнечных лучах металл нагревается сильнее.
  • Между баллоном и газопотребляющим прибором должен стоять редуктор, который выравнивает давление в газопроводе.

Причем этот свод правил касается и одного баллона, и целой группы емкостей, объединяемой с помощью газораспределительного коллектора.

Сколько кубов газа в 50 литровом баллоне?

Сколько кубических метров в 50-ти литровом баллоне именно пропана, различается ли его объем в зимнее и летнее время? Как рассчитать количество пропана в баллоне?

Для начала разберём, что такое газовый баллон 50 литров.

Есть два вида баллонов для хранения газа на основе пропана, используемые на территории РФ с объёмом 50 литров.

1) Газовый баллон металлический, изготовлен по ГОСТ Р 52087-2003

2) Газовый баллон автомобильный, изготовлен по ГОСТ 27578

Оба этих газовых баллона имеют объём 50 литров.

За цифрой 50 литров стоит общее пространство, которое имеет сосуд в физических данных, т.е. в эти баллоны поместятся 50 литров воды минимум (всегда даётся небольшой припуск для баллонов, хранящих жидкости или газообразные смеси.

Несмотря на разностороннее применение данных баллонов, стандарты по хранению газа у них одинаковые.

Теперь перейдём к стандартам и приведём три единицы измерения.

  • Масса газа сжиженного в газовом баллоне согласно ГОСТ не может быть более 21,2 килограмма.
  • Объём газа сжиженного в газовом баллоне согласно ГОСТ не может быть более 42,5 литров.
  • Объём газа сжиженного в газовом баллоне согласно ГОСТ не может быть более 10,01 кубических метров.

С кубометрами вроде как разобрались, их в газовом баллоне 50 литров должно быть не более 10,01, но это не означает, что баллон будет заправлен полностью, эта цифра регламентирует максимальную заправку согласно техники безопасности, на практике можно заполнить баллон большим объёмом. По ГОСТам баллоны для хранения газа не должны заправляться объёмом более 85% от фактического объёма сосуда.

Но вот на реальной практике таким объёмом операторы практически никогда не заправляют баллоны, стараются отключиться на 38-40 литрах, так как в баллоне всегда присутствуют остатки газа и при переполнении баллона он может взорваться.

Пришло время перейти к дополнительному пояснению о пропане.

Газ бывает разных марок и объём пропана в газовой смеси зависит от его предназначения.

  • Марка газа ПА (пропан автомобильный), массовая доля пропана 85% (+/- 10%).
  • Марка газа ПБА (пропан-бутан автомобильный), массовая доля пропана 50% (+/- 10%).
  • Марка газа ПТ (пропан технический), массовая доля пропана 75%.
  • Марка газа ССБТ (Смесь пропана и бутана технических), массовая доля пропана не нормируется.
  • Марка газа БТ (бутан технический), массовая доля пропана не нормируется.
Читайте так же:
Что можно сделать из dvd проигрывателя

Получается, что если взять газ из бытовых баллонов под маркой ПТ, то пропана в 50 литровом баллоне будет находится не 10,01 кубометр, а всего 7,5075 кубометра.

Про объём газа в баллоне зимой и летом можно долго рассуждать, но чисто с химической точки зрения, когда газ перешёл в жидкое состояние он приобрёл определённый объём (как вода) и для того, чтобы объём уменьшился или увеличился надо замедлить или ускорить движение молекул в жидком газе, но тут возникает и другой физический параметр — давление, которое также контролируется. Так, температура кипения пропана аж −42,09 градуса по цельсию, довести баллон до такой температуры не всегда удастся, тем более создать такую температуру при заправке газа.

Все что вы должны знать о пропановом газовом баллоне

Среди таких энергоносителей, как углеводороды, пропан занимает весьма значимую позицию. Его широко используют в промышленности и в быту. При сварке и резке металлов, в качестве энергоносителя в системах отопления, в химической промышленности – и это лишь малый перечень областей жизнедеятельности человека, где не обойтись без этого газа. Для его транспортировки, использования и хранения предназначены пропановые газовые баллоны.

Среди линейки выпускаемых промышленностью стандартных емкостей для сжиженного газа, баллон пропановый 50л – самого большого объема. Данная емкость обладает следующими техническими характеристиками (ГОСТ 15860 – 84):

pb3

  • вес пустого баллона: 22кг +/- 2,2 кг, без учета массы вентиля
  • максимальное давление газа в баллоне: 1,6 МПа
  • минимальное давление в баллоне: 0,1 МРА
  • давление испытательное: 2,5 МПа
  • максимальная рабочая температура: 45 градусов С
  • объем: 50 л
  • вес пропана: 21,2 кг

Габаритные размеры:

  • высота: 0,960 м
  • диаметр: 0,299 м
  • толщина стенок корпуса: 0,003 м

pb4

В комплект входит вентиль ВБ – 2 или ВБ – 2 – 1 для работы с редуктором (например, с регулятором давления РДСГ 2 – 1,2), кольцо горловины для крепления колпака, колпак, при необходимости – башмак. Корпус окрашен красный цвет с белой маркировкой.

pb2

Используемый газ – пропан, в большинстве случаев представляет пропан–бутановую смесь, процентное соотношение которой меняется в зависимости от времени года или от назначения используемого топлива. Помимо использования в производственных целях, например в сварочных работах на стойках или предприятиях, газовая смесь широко используется в частном секторе. При отсутствии магистрального газопровода, емкости с бытовым газом являются предметом первой необходимости. Поступающий из них газ используют в газовых плитах, для приготовления пищи. Газовый баллон пропановый 50 л, благодаря большому объему, пользуется повышенным спросом при отоплении частных домов. Несколько таких емкостей с газом способны обеспечить теплом помещение значительной площади. Еще одна область применения – автотранспорт. С каждым годом, все больше транспортных средств переходит на газовое топливо, что приводит к значительной экономии денежных средств и улучшению экологии.

Читайте так же:
Красивая проводка в деревянном доме

Пропановые газовые баллоны один раз в пять лет должны проходить освидетельствование или переаттестацию. При техническом освидетельствовании производятся следующие работы:
alt=»pb1″ width=»68″ height=»251″ />

  • внешний осмотр корпуса
  • удаление остатков газа
  • проверка вентиля
  • определение степени износа стенки взвешиванием
  • промывка и гидроиспытания
  • сушка внутренней части
  • монтаж вентиля (нового)
  • покраска

В верхней части корпуса, вокруг вентиля, устанавливают металлическую бирку с информацией:

  • давление рабочее, МПа
  • давление испытательное, МПа
  • объем при изготовлении (по факту), л
  • номер, присвоенный на заводе
  • дата, месяц, год изготовления
  • масса при изготовлении (без газа)
  • масса с газом
  • информация о следующей переаттестации

В целях безопасности, к работе допускают освидетельствованные и исправные газовые емкости:

  • вентиль должен быть плотно ввернут
  • стенки газового сосуда недолжны иметь деформаций, вмятин, вздутий, трещин и значительной коррозии
  • окраска должна соответствовать ГОСТ и занимать не менее 70 % поверхности
  • остаточное давление должно быть не менее 0,05 МПА
  • информация на бирке должна легко читаться

Периодичность освидетельствования должна проводиться согласно правилам устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением. Соблюдение всех правил техники безопасности и пожарной безопасности позволяет безаварийно использовать газовое оборудование на протяжении всего срока его службы.

Как рассчитать количество газа в баллоне

Параметры и размеры кислородных баллонов можно посмотреть по ГОСТ 949-73 «Баллоны стальные малого и среднего для газов на Рр ≤ 19,7МПа». Наиболее популярными являются баллоны объемами 5, 10 и 40 литров.

По ГОСТ 5583-78 «Кислород газообразный технический и медицинский» (приложение 2), объем газообразного кислорода в баллоне (V) в кубических метрах при нормальных условиях вычисляют по формуле:

Vб — вместимость баллона, дм3;

K1 — коэффициент для определения объема кислорода в баллоне при нормальных условиях, вычисляемый по формуле

К1 = (0,968Р + 1) * *

Р — давление газа в баллоне, измеренное манометром, кгс/см2;

0,968 — коэффициент для пересчета технических атмосфер (кгс/см2) в физические;

t — температура газа в баллоне, °С;

Z — коэффициент сжигаемости кислорода при температуре t.

Значения коэффициента К1 приведены в таблице 4, ГОСТ 5583-78.

Посчитаем объем кислорода в самом распространенном баллоне в строительстве: объемом 40л с рабочим давлением 14,7МПа (150кгс/см2). Коэффициент К1 определяем по таблице 4, ГОСТ 5583-78 при температуре 15°С:

V = 0,159 • 40 = 6,36м3

Вывод (для рассматриваемого случая): 1 баллон кислорода = 40л = 6,36м3

Таблица 4. ГОСТ 5583-78.

Температура газа в баллоне, °С

Значение коэффициента Ki при избыточном давлении, МПа (кгс/см 2 )

Расчет пропана-бутана в баллонах

Параметры и размеры кислородных баллонов для пропана, бутана и их смесей можно посмотреть по ГОСТ 15860-84. В настоящее время применяются четыре типа данных изделий, объемами 5, 12, 27 и 50 литров.

При нормальных атмосферных условиях и температуре 15°С плотность пропана в жидком состоянии составляет 510 кг/м3, а бутана 580 кг/м3. Пропана в газовом состоянии при атмосферном давлении и температуре 15°С равна 1,9 кг/м3, а бутана — 2,55 кг/м3. При нормальных атмосферных условиях и температуре 15°С из 1 кг жидкого бутана образуется 0,392 м3 газа, а из 1 кг пропана 0,526 м3.

Читайте так же:
Черный провод это фаза или ноль

Посчитаем вес пропанобутановой смеси в самом распространенном баллоне в строительстве: объемом 50 с максимальным давлением газа 1,6МПа. Доля пропана по ГОСТ 15860-84 должна быть не менее 60% (примечание 1 к табл.2):

50л = 50дм3 = 0,05м3;

0,05м3 • (510 • 0,6 + 580 •0,4) = 26,9кг

Но из-за ограничения давления газа 1,6МПа на стенки в баллон этого типа не заправляют более 21кг.

Посчитаем объем пропанобутановой смеси в газообразном состоянии:

21кг • (0,526 • 0,6 + 0,392 •0,4) = 9,93м3

Вывод (для рассматриваемого случая): 1 баллон = 50л = 21кг = 9,93м3

Данные газы доступны у нас: пропан C3H8

Расчет ацетилена в баллонах

Параметры и размеры баллонов для ацетилена можно посмотреть по ГОСТ 949-73 «Баллоны стальные малого и среднего для газов на Рр ≤ 19,7МПа». Наиболее популярными являются баллоны объемами 5, 10 и 40 литров. Корпус ацетиленового баллона отличается от корпуса кислородного баллона меньшим размером.

При давлении 1,0 МПа и температуре 20 °С в 40л баллоне вмещается 5 – 5,8 кг ацетилена по массе ( 4,6 – 5,3 м3 газа при температуре 20 °С и 760 мм.рт.ст.).

Приближенное количество ацетилена в баллоне (определяется взвешиванием) можно определить по формуле:

Va = 0,07 • Е • (Р – 0,1)

0,07– коэф., который учитывает количество ацетона в баллоне и растворимость ацетилена.

Е – водяной объем баллона в куб.дм;

Р – давление в баллоне, МПа (давлении 1,9 МПа (19,0 кгс/см2) при 20 °С по ГОСТ 5457-75 «Ацетилен растворенный и газообразный технический»);

0,1 – атмосферное давление в МПа;

Вес 1 м3 ацетилена при температуре 0°С и 760 мм.рт.ст. составляет – 1,17 кг.

Вес 1 куб.м ацетилена при температуре 20°С и 760 мм.рт.ст. составляет 1,09 кг.

Посчитаем объем ацетилена в баллоне объемом 40л с рабочим давлением 1,9МПа (19кгс/см2) при температуре 20°С:

Va = 0,07 • 40 • (1,9 – 0,1) = 5,04м3

Вес ацетилена в баллоне объемом 40л с рабочим давлением 1,9МПа (19кгс/см2) при температуре 20°С:

Вывод (для рассматриваемого случая): 1 баллон = 40л = 5,5кг = 5,04м3

Данный газ доступен у нас: ацетилен (C2H2)

Расчет двуокиси углерода (углекислота) в баллонах

Углекислота (по ГОСТ 8050-85 «Двуокись углерода газообразная и жидкая») применяется как защитный газ для электросварочных работ. Состав смеси: СО2; Ar + CO2 ; Ar + CO2 + O2. Еще производители могут маркировать ее как смесь MIX1 – MIX5.

Параметры и размеры баллонов для ацетилена можно посмотреть по ГОСТ 949-73 «Баллоны стальные малого и среднего для газов на Рр ≤ 19,7МПа». Наиболее популярными являются баллоны объемами 5, 10 и 40 литров.

При рабочем давлении углекислоты в баллоне 14,7 МПа (150 кгс/см2) коэффициент заполнения: 0,60 кг/л; при 9,8 МПа (100 кгс/см2) – 0,29 кг/л; при 12,25 МПа (125кгс/см2) – 0,47 кг/л.

Объемный вес углекислоты в газообразном состоянии равен 1.98 кг/м³, при нормальных условиях.

Посчитаем вес углекислоты в самом распространенном баллоне в строительстве: объемом 40л с рабочим давлением 14,7 МПа (150 кгс/см2).

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector