A quale temperatura congela un gas? Come gelano i gasdotti


Tutti gli utenti di apparecchi a gas alimentati a propano-butano liquefatto hanno a che fare con bombole di gas. E a volte capita che il cilindro sia coperto di brina o brina e il gas all'interno del cilindro si congeli e smetta di fluire nell'apparecchiatura. Di conseguenza, la griglia o il riscaldatore smette semplicemente di funzionare o non funziona correttamente: fuma, si accende o non funziona a piena potenza.

Cosa fare in una situazione del genere?

Per cominciare, per capire le ragioni per cui si verifica questo fenomeno. È noto che il gas nel cilindro è liquefatto ed è sotto pressione. Quando il gas entra nel dispositivo, passa nuovamente da uno stato liquefatto a uno stato gassoso. Questo processo può avvenire sotto forma di vaporizzazione o ebollizione.

Un corso di fisica scolastica ci dice che durante l'evaporazione, le molecole più veloci sono le prime a volare fuori dalla superficie di un liquido, la cui energia cinetica supera l'energia della loro forza attrattiva (legame) con il resto delle molecole liquide.
In definitiva, a causa del rilascio di particelle più veloci con maggiore energia cinetica, il liquido rimanente stesso (nel nostro caso, gas liquefatto) riduce la sua energia cinetica complessiva e si raffredda semplicemente (se non fonte esterna energia per riscaldarlo). E più veloce è il processo di evaporazione, meno molecole rimangono in grado di staccarsi e superare la forza di coesione tra le molecole per uscire dal liquido.

Di conseguenza, la temperatura scende a tal punto e il livello di evaporazione diventa così basso che il gas smette completamente di fluire dalla bombola (la temperatura estremamente bassa dipende dal rapporto % di propano e butano nella miscela di gas nella bombola ). Pertanto, più intenso è il flusso di gas, più velocemente diminuirà la temperatura della fase liquida residua nella bombola del gas.

In altre parole, più gas consuma l'apparecchiatura, più intensamente diminuirà la temperatura della frazione di gas liquido nel cilindro.

E viceversa, all'aumentare della temperatura, aumenta la velocità di evaporazione del liquido, a causa dell'aumento dell'energia cinetica totale delle sue molecole, il che significa che aumenta il numero di molecole, la cui energia cinetica è sufficiente per l'evaporazione.

In questo caso, ci sono due soluzioni logiche a questo problema.

Il primo è il riscaldamento a palloncino. Il secondo è una riduzione dell'intensità del consumo di carburante. C'è una terza risposta, non così ovvia, ma tecnologica: selezionare il carburante in conformità con condizioni climatiche o stagione invernale-estiva. Ora diamo un'occhiata a ogni suggerimento in dettaglio.

Riscaldamento del cilindro

Ci sono molti modi per implementare. Uno di questi è coprire il cilindro con speciali coperture termiche e camicie riscaldanti.

Nota: è impossibile avvolgere i cilindri in qualsiasi materiale di isolamento termico, poiché la temperatura scende dall'interno del cilindro e non dall'esterno. Avvolgendo il palloncino nell'isolamento termico sbagliato, fermerai solo il trasferimento di calore e creerai un "thermos".

Come ridurre il costo del rifornimento regolare e del trasporto delle bombole

Questo effetto può essere ottenuto utilizzando più cilindri contemporaneamente per un dispositivo. Come? Utilizzo di rampe speciali per bombole. L'aritmetica è la seguente: abbiamo collegato due cilindri - il consumo è diminuito della metà. Se ne aggiungi quattro, l'intensità diminuirà di un fattore quattro. A cosa, su ogni cilindro specifico. Le stesse rampe che collegano le bombole hanno sempre un manometro e apposite valvole di sicurezza. Il manometro mostra il livello di pressione e la valvola previene malfunzionamenti - in caso di aumento del livello di pressione o riscaldamento improvviso - rilascia semplicemente il gas in eccesso.

Nota importante: se si utilizzano più bombole, tutte le valvole (su di esse e sulla rampa) devono essere aperte. In questo caso, il consumo di carburante sarà distribuito uniformemente tra tutti i cilindri. E puoi essere sicuro del corretto funzionamento della valvola di sfiato di sicurezza.

Selezione di carburante per diverse stagioni

Questo modo per mantenere il tuo dispositivo in "tono di lavoro" si basa sulle capacità fisiche dei diversi gas. Dopotutto gas diversi bollire e congelare condizioni diverse. E le loro miscele acquistano altre possibilità. Sperimentalmente, sono state derivate due formule per miscele di gas ottimali: per l'estate e per l'inverno.

La miscela estiva è caratterizzata dal fatto che la quantità di butano in essa supera il propano. In percentuale da -% 60 (butano) a% 40 (propano). Questa proporzione è efficiente da usare e relativamente poco costosa da produrre. Nella miscela invernale, al contrario, c'è più propano. Il rapporto percentuale va da % 60 (propano) a % 40 (butano). Ci sono anche da %70 a %30 o anche da %80 a %20. Ciò è dovuto al fatto che il punto di ebollizione del propano è di -42°C (transizione dallo stato liquido a quello gassoso), mentre il butano è di soli -0,5°C.

Usare la giusta miscela di gas per la stagione è uno strumento efficace per corretto funzionamento qualsiasi dispositivo. Ma oltre a questo, è anche importante non dimenticare le regole per la conservazione delle bombole di gas e rispettarle in ogni caso.

Il gas potrebbe non essere - al freddo

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"Il gas naturale è costituito da gas di idrocarburi - metano per l'80-100% e omologhi di idrocarburi del metano:
etano (C2H6), propano, butano (C4H10),
e da sostanze non idrocarburiche:
acqua (come vapore), idrogeno, idrogeno solforato (H2S), anidride carbonica (CO2), azoto (N2), elio (He)."
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Come gela il gas naturale a bassa pressione

Gas naturale bassa pressione- dopo la fratturazione idraulica, punto di distribuzione del gas (sottostazioni regolamentari) - questo è gas con pressione per i consumatori, la pressione è di circa 130 mm di colonna d'acqua, aliquota massima pressione - 300 mm di colonna d'acqua.

Nelle condotte a bassa pressione è improbabile il congelamento del gas (congelamento del componente butano), piuttosto si tratta di normali tappi di ghiaccio. Il gas naturale contiene acqua, il gas naturale dei truffatori contiene molta acqua. Il punto non è tanto nel "diluire" il gas, ma nell'assenza del fastidio e del costo dell'essiccazione del gas.

Il gas passa attraverso tubi curvi, con valvole di intercettazione e altre "non scorrevolezza". Sebbene il flusso e la pressione siano piccoli, il flusso di gas è ancora non uniforme, da qualche parte più caldo, da qualche parte più freddo. E c'è un processo di condensazione dell'acqua, come l'appannamento delle finestre. Più bassa è la temperatura e maggiore è l'umidità, più spessa è la crosta di ghiaccio. E in un bel momento, le pareti di ghiaccio convergono: il gasdotto è intasato di ghiaccio.

Per evitare l'accumulo di acqua-condensa, sono installati dei collettori di condensa. La condensa sotto forma di acqua-liquido è comprensibile, ma come fanno i lavoratori del gas a "combattere" con il ghiaccio in un gasdotto? Molto semplice: sciogliere.

Il pericolo di blocco del ghiaccio aumenta quando non c'è abbastanza gas. Un flusso instabile e debole ("uscirà, poi uscirà") agisce come l'assenza di vento: il bucato non si asciuga!



Se si blocca bombola del gas(propano-butano)


I proprietari di bombole di gas per uso domestico a volte si trovano dentro situazione spiacevole. Una parte del cilindro (dal fondo al livello della fase liquida) è ricoperta di brina e dopo un po' il gas smette di fluire dal cilindro. Di conseguenza, il dispositivo alimentato da questa bombola del gas (caldaia, caminetto, ecc.) smette di funzionare.

Qual è la ragione di questo fenomeno e come affrontarlo?

Il gas nella bombola è allo stato liquido, sotto pressione. Il palloncino è riempito non fino ai bulbi oculari, ma solo all'80%. 1/5 della bombola è lasciato libero per motivi di sicurezza, permettendo al gas all'interno della bombola di espandersi e non rompere la bombola se viene riscaldata, ad esempio per esposizione alla luce solare diretta o per qualche altra fonte di calore. Quando il gas viene consumato, la fase gassosa lascia il cilindro, che si trova nella parte superiore del cilindro. Man mano che il gas viene consumato nel cilindro, passa dallo stato liquido a quello gassoso.

La vaporizzazione può avvenire sotto forma di ebollizione o come evaporazione dalla superficie di un liquido.

Durante l'ebollizione e l'evaporazione, il liquido lascia molecole più veloci con maggiore velocità.
Ci sono molecole nel liquido che hanno energia cinetica sufficiente per superare le forze di coesione tra loro e lavorare per uscire dal liquido. In questo caso, il liquido perde parte della sua energia (si raffredda).

Con una diminuzione della temperatura, la velocità di evaporazione di un liquido diminuisce, poiché l'energia cinetica media delle sue molecole diminuisce e, di conseguenza, diminuisce anche il numero di tali molecole per le quali l'energia cinetica è sufficiente per l'evaporazione.

Viceversa, con un aumento della temperatura, aumenta la velocità di evaporazione di un liquido, poiché aumenta l'energia cinetica media delle sue molecole e, di conseguenza, aumenta il numero di tali molecole, in cui l'energia cinetica è sufficiente per l'evaporazione.

Durante l'evaporazione, la temperatura del liquido diminuisce.
Più veloce è il processo di evaporazione, più bassa diventa la temperatura della fase liquida rimanente nel cilindro.
Più bassa diventa la temperatura della fase liquida, peggiore è l'evaporazione. E ad un certo momento, quando viene raggiunta la temperatura critica (dipende da percentuale propano e butano nella miscela immessa nella bombola) l'evaporazione si riduce moltissimo, fino a cessare completamente, e il gas cessa di fluire dalla bombola alla linea.

Nel nostro caso, la velocità di evaporazione dipende dalla portata del gas per unità di tempo. Cioè, più gas consuma il nostro dispositivo, più velocemente e più forte diminuirà la temperatura del componente liquido nel cilindro.

Come evitare questo spiacevole questo caso fenomeni?

Ci sono due opzioni principali:

1. scaldare i cilindri

2. ridurre il flusso di gas dalla bombola per unità di tempo.

L'essenza della prima opzione: i cilindri dovrebbero essere caldi. Ci sono molti modi e opzioni, quale scegliere: dipende da te.
(basta non avvolgere i cilindri con materiale termoisolante, perché lo renderai ancora peggiore creando l'effetto di un thermos per il cilindro, perché il raffreddamento avviene dall'interno del cilindro)

Per implementare la seconda opzione, è necessario aumentare il numero di bombole da cui il gas verrà consumato CONTEMPORANEAMENTE.
Cioè, se tre bombole sono collegate contemporaneamente, il consumo istantaneo di gas da ciascuna bombola diminuirà di tre volte. Se sono collegate cinque bombole, il consumo istantaneo di gas di ciascuna bombola diminuirà di cinque volte.

Per collegare più bombole contemporaneamente, offriamo rampe per 2-3-4 bombole.

Le rampe sono dotate di manometro che indica la pressione nelle bombole e valvola di sfiato di sicurezza sovrapressione in caso di forte riscaldamento del cilindro (ad esempio, in caso di incendio). Le bombole sono collegate alla rampa con uno speciale tubo flessibile.

Quando un automobilista installa sul suo veicolo apparecchiature a gas, spesso dimentica che la benzina non è andata via. Se il gas inizia a "saltare", l'automobilista deve verificare come funziona l'auto nelle stesse condizioni, ma a benzina. Nella maggior parte dei casi, se il veicolo non funziona a benzina per un lungo periodo, incontra molti problemi che spesso sono nascosti negli iniettori o.

Molto spesso, i conducenti che guidano un'auto a gas incontrano problemi speciali che di solito non si verificano con la benzina. Molto spesso c'è un problema di congelamento del riduttore di gas. quando questo dispositivo gela, diventa bianco e completamente ricoperto di brina. Quasi immediatamente, dal cambio inizia a emanare un forte odore di gas. La maggior parte degli automobilisti suona immediatamente l'allarme che il cambio ha iniziato a far passare il gas e si rivolge direttamente ai lavoratori del gas, il che non è del tutto corretto, poiché i fabbri riparano questo tipo di malfunzionamento.

1. Cause di congelamento del riduttore di gas

Inizialmente, è necessario determinare la causa principale del blocco. Nel moderno mondo automobilistico Ci sono diverse ragioni per questo problema. L'errore più comune è il proprietario di un'auto che ha dimenticato di riempire il sistema di raffreddamento dell'auto con liquido di raffreddamento. Inoltre, periodicamente possono verificarsi sacche d'aria nel sistema di raffreddamento. Molto spesso ci sono problemi direttamente correlati a un tubo collettore intasato, a seguito del quale il liquido di raffreddamento viene inviato direttamente al cambio. Un'altra causa comune potrebbe essere una pompa rotta.

2. Cosa fare in modo che il riduttore del gas non si congeli

È importante dire prima cosa bisogna fare se un automobilista ha già riscontrato tali problemi con il congelamento del riduttore del gas. Innanzitutto è necessario verificare, a seconda della causa, se è presente del liquido di raffreddamento nell'impianto. Questo è il problema più comune. In assenza di questo fluido, sarà necessario aggiungerlo. Il modo più semplice per affrontare camera di equilibrio, poiché sarà necessario rimuovere semplicemente il tubo dal collettore e attendere il momento in cui refrigerante andrà oltre.

Oltretutto, l'automobilista dovrebbe anche controllare gli ugelli sul cambio. Se queste parti sono fredde, sarà necessario rimuovere il tubo dalla scatola del cambio e verificare la presenza di perdite di refrigerante. Nel caso in cui durante la rimozione del tubo non ne fuoriesca nulla, puoi provare ad avviare il veicolo e premere più volte con decisione il pedale dell'acceleratore. Se durante questa procedura il liquido scorreva, ma molto debolmente, il problema potrebbe risiedere nel malfunzionamento del termostato o del dispositivo della pompa. Inoltre, è necessario pulire le prese del collettore.

Pochi automobilisti sanno che il dispositivo di riduzione del gas può congelare molto male se la guarnizione è anche leggermente bruciata direttamente sotto la testata del motore, poiché è questo elemento che può far passare gradualmente i gas nel liquido di raffreddamento. Questo è determinato in modo abbastanza semplice: con le bolle che iniziano a uscire, il motore combustione interna si riscalda eccessivamente, bolle e la stufa riscalderà l'auto molto debolmente.

Al fine di evitare possibile i problemi di cui sopra, l'automobilista avrà bisogno di pochissimo. Innanzitutto, è necessario monitorare il livello del liquido di raffreddamento, cambiarlo e rabboccarlo periodicamente. Inoltre, è necessario controllare regolarmente il collettore e il cambio dell'automobile per la possibilità di intasamento o intasamento, poiché anche queste cause possono causare molti danni, come riduttore di gas così come l'intera macchina.

3. Altri malfunzionamenti del riduttore del gas

Un problema abbastanza comune è che un'auto si avvia molto male usando il gas. Per riduttori tipo elettronico ci sono diversi motivi: regolazione errata e imprecisa, un problema con un malfunzionamento del cambio, un malfunzionamento dell'elettrovalvola permissiva, malfunzionamenti e problemi con l'unità elettronica, il dispositivo di avviamento è diventato inutilizzabile, il motore a combustione interna è diventato molto usurato. Per un cambio del tipo a depressione, va aggiunta anche una mancanza di depressione nel dispositivo del collettore di aspirazione dovuta all'usura. gruppo pistone, aspirazione, malfunzionamenti di avviamento. Inoltre, per i riduttori del tipo a vuoto, per partire con parametri migliorati, è necessario installare un elettromagnete per l'alimentazione forzata del gas.

Abbastanza spesso, c'è anche una scarsa dinamica di accelerazione, fallimenti durante la salita e l'accelerazione. Questo tipo di malfunzionamento si verifica a causa di impostazioni errate del distributore o del cambio stesso o di un malfunzionamento dell'intero gruppo. Anche il filtro nell'unità gas dell'elettrovalvola potrebbe essere intasato. Molto spesso accade che anche il dispositivo della valvola di velocità della linea di flusso funzioni in modo anomalo. Ci sono anche problemi quando viene attivata una temperatura eccessivamente bassa per una data composizione di gas. Lo stesso problema riguarda il cambio stesso, che può avere una temperatura molto bassa per un funzionamento normale e stabile.

Il problema più comune per un automobilista è l'aumento del consumo di gas. Tale malfunzionamento è il risultato della stessa impostazione errata dell'erogatore o del cambio, un malfunzionamento del cambio. Ci sono interruzioni nel sistema di accensione dovute a un malfunzionamento delle candele dell'auto. Potrebbe anche essere molto bassa compressione motore, entra collettore di aspirazione. E, naturalmente, il problema potrebbe risiedere nel carburante di bassa qualità. In caso di malfunzionamento di più candele, la portata sarà frenetica e la potenza andrà persa più volte, per cui tali problemi devono essere costantemente monitorati.

Un altro problema comune a molti automobilisti è l'odore di gas nell'abitacolo. Questo è il problema più pericoloso, poiché la vita di tutti i passeggeri e dell'autista dipende direttamente da esso. veicolo. Se viene rilevato un tale problema, l'automobilista deve chiudere immediatamente le valvole di alimentazione e riempimento e continuare il viaggio solo a benzina. Non dovresti posticipare un viaggio a un servizio di auto speciale. A volte questo tipo di problema non è correlato a perdite di gas, ma è il risultato di una rimozione incauta della condensa di gas direttamente dal riduttore. È importante notare che l'odore di gas è molto leggero e quasi impercettibile. Ecco perché alcuni artigiani aggiungono un certo concentrato questo liquido in modo che, in caso di guasto, possa essere rapidamente individuato.

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Questo è sempre un test per un automobilista e per i proprietari di HBO l'inverno spesso si trasforma in uno grande problema. Abbastanza spesso in inverno con un'auto con apparecchiature a gas problemi sorgono quando la bombola del gas si congela, causando così alcuni disagi agli automobilisti. In questo articolo cercherò di rispondere alla domanda: Perché una bombola del gas si congela?", imparerai perché questo accade e come affrontare questo problema.

Perché sta succedendo?

Il gas nel cilindro, come sai, è allo stato liquido, sotto alta pressione, e a sua volta avviene in modo tale che il palloncino sia riempito a circa l'80% del suo volume. Ciò è necessario affinché in caso di espansione del gas durante il riscaldamento (quando la temperatura ambiente sale) il palloncino non si è rotto. Durante il funzionamento, la fase vapore del gas sale e viene utilizzata per prima. Man mano che il gas si consuma, la fase liquida si trasforma gradualmente in uno stato di vapore, questo processo è accompagnato dalla perdita di molecole "veloci", che hanno un'energia cinetica più forte. Queste molecole vengono consumate e il liquido perde gradualmente la sua energia e si raffredda. In questo caso, la velocità di raffreddamento del liquido dipende direttamente dalla velocità di evaporazione, nonché dal liquido rimanente nel cilindro. Quando viene raggiunta una temperatura criticamente bassa, l'evaporazione si deteriora e l'alimentazione del gas viene interrotta. A orario invernale quando la temperatura dell'aria scende, questo processo si complica e il congelamento della bombola del gas accelera.

Il secondo motivo per cui il cilindro si congela è la scarsa qualità del gas combustibile. Spesso la soluzione al problema del congelamento risiede nel gas di bassa qualità, con cui facciamo rifornimento. In inverno, nelle stazioni di servizio dovrebbe essere riempita solo la versione "invernale" di propano-butano, in cui dovrebbe prevalere il propano, poiché questo gas evapora perfettamente anche a temperatura sotto zero. Tuttavia, il costo del propano è superiore a quello del butano, motivo per cui i lavoratori del gas spesso risparmiano apposta carburante francamente "estivo".

La bombola del gas è ghiacciata: cosa fare?

  1. Esistono diversi modi per risolvere questo problema. La prima opzione è fornire il riscaldamento del cilindro, la seconda opzione è ridurre il consumo di carburante. Nel secondo caso non si intende ridurre il consumo di carburante in generale del motore, ma ridurlo limitandone l'utilizzo. Ora più nel dettaglio...

Il riscaldamento di una bombola di gas comporta l'aumento della temperatura intorno al serbatoio. Questo potrebbe spostare il cilindro nell'abitacolo dell'auto. Di più calore ambiente (in cabina) ti consentirà di spostare la soglia alla quale il cilindro HBO si congela.

  1. La seconda opzione è isolare la posizione del cilindro. In questo caso, c'è il rischio di creare condizioni ancora peggiori in cui la bombola sarà ancora più suscettibile al congelamento. Come mai? Il fatto è che il raffreddamento avviene dall'interno del cilindro, di conseguenza otterrai un tale frigorifero o thermos che genererà freddo e lo manterrà nelle pareti dell'isolamento.
  2. La terza opzione è aumentare il numero di cilindri. Se si collegano più bombole al sistema, il consumo istantaneo di gas di ciascuna bombola diminuirà di un fattore tre, pertanto ciò non consentirà di evitare temperature estremamente basse. Questa opzione non è adatta a chi ha un minimo di spazio nel bagagliaio.
  3. Un altro modo per "sconfiggere" il congelamento di una bombola di gas è installare il riscaldamento. Questo metodo è cardinale e poco studiato, quindi, prima di procedere con la sua attuazione, è necessario studiare tutto correttamente.

È importante ricordare che il mancato rispetto delle norme di sicurezza e l'introduzione modifiche fatte in casa in impianto a gas, con conseguenze disastrose!

Ci sono artigiani in rete che lo affermano sbarazzarsi del gelo del palloncino possibile installando specchi riscaldati elettricamente ( grande taglia) sotto il fondo del cilindro. Altri dicono che i kit di riscaldamento del sedile sono adatti come riscaldamento, che sono dotati di un relè termico e sensori di temperatura. Ma ancora una volta, ripeto, tale riscaldamento del cilindro è solo un'idea di qualcuno, che non ha basi scientifiche e non è raccomandata per l'uso da parte di nessun produttore HBO. Ecco perchè stai attento, tutto ciò che fai lo fai a tuo rischio e pericolo .

Riassumendo

Se una il pallone si congela e riscontri regolarmente disagi, a tal proposito ti consiglio di rivolgerti a professionisti, penso che troveranno il vero motivo per cui ciò sta accadendo e sapranno consigliarti qualche soluzione originale al tuo problema.

Ho tutto, grazie per l'attenzione! Sarei lieto di ascoltare le tue opzioni per risolvere il problema quando una bombola del gas si blocca su un'auto con GPL. Prenditi cura di te per ora!