Загальні відомості. Класифікація

 

У лісовому та сільськогосподарському виробництві газоподібне паливо використовується для різних технологічних (опалення теплиць, парників, тваринницьких і птахівницьких комплексів, виробничих приміщень, в сушилках тощо) і побутових цілей, а також у двигунах внутрішнього згоряння.

Газоподібне паливо – це суміш різних газів (горючих і негорючих). Основними горючими компонентами є водень (Н), окис вуглецю (СО), метан (СН₄), та газоподібні вуглеводні: етан (С₂Н₂), бутан (С₄Н₁₀), іноді сірководні (С_nН_m). Негорючі компоненти – вуглекислий газ (СО₂), азот (N₂), кисень (О₂).

У паливному балансі України газоподібне паливо з кож­ним роком займає все вагоміше місце. Великі перспективи вико­ристання газу в лісовому і сільському господарствах як для технологічних, так і побутових потреб. Газоподібне паливо в останні роки все ширше використовують у двигунах внутрішнього згоряння (ДВЗ).

Газоподібне паливо порівняно з іншими видами палив має такі переваги:

- згорає майже із теоретичною кількістю повітря, що за­безпечує високий коефіцієнт корисної дії (ККД) і більшу темпе­ратуру згоряння;

- дешеве і після вугілля найпоширеніше, з великими при­родними запасами;

- при згорянні не утворює небажаних продуктів сухої кіп­тяви, диму і сірчастих сполук, а також виділення значно меншої кількості продуктів, які забруднюють навколишнє середовище;

- легко запалюється при будь-якій температурі навко­лишнього середовища;

- порівняно просто підводиться від газопроводів до об’єк­тів споживання і дає можливість централізованого зберігання;

- дешевше інших видів палива;

- може бути використане в стиснутому і зрідженому стані, в особливості у двигунах внутрішнього згоряння;

- володіє високим протидетонаційними властивостями, а при згорянні не утворює конденсату, що забезпечує менший знос деталей двигуна;

- для зберігання газу не потрібні спеціальні складські приміщення, оскільки його транспортують газовими магістра­лями та в балонах.

Газоподібне паливо має й негативні властивості:

- утворює вибухові суміші з повітрям (природний газ, метан, водень);

- легко витікає через нещільності.

Крім того гази, до складу яких входить окис вуглецю (ге­нераторний, змішаний, світильний, водяний, коксовий) дуже от­руйні, тому при роботі з ними необхідно суворо дотримуватися правил технічної, особистої і протипожежної безпеки.

Газоподібне паливо, як і інші палива, поділяють на при­родне, яке використовується в тому вигляді, в якому воно знахо­диться в надрах землі (природний газ газових родовищ і супут­ній) і штучне - гази, які одержують як побічний продукт при пе­реробці нафти і твердого палива або спеціально за допомогою газогенераторів (доменний, коксовий, генераторний).

Залежно від фізичних властивостей гази можуть бути зрі­джені і стиснуті. Зріджені - це гази з відносно високою критич­ною температурою, при підвищенні тиску до 1,0-1,5 МПа пере­ходять у рідкий стан. Це в основному пропан-бутанові вугле­водні.

Критична температура - найбільша температура, при якій можливе існування рідини в стані рівноваги з паром. Зрідження газу можливе тільки при його охолодженні нижче температури критичної.

Стиснуті - це гази з низькою критичною температурою, які залишають-ся в газоподібному стані при нормальній темпе­ратурі навіть при дуже висо-кому тиску (до 20 МПа). До них належать метан, окис вуглецю, водень, етилен.

Залежно від теплоти згоряння газоподібне паливо поді­ляють на три групи:

- низькокалорійні, з теплотою згоряння до 10000 кДж/м³, до яких відносять доменний, генераторний та інші гази.

- висококалорійні, з теплотою згоряння понад 23030 кДж/м³, до яких відносять природні гази, які отримують із свердловин разом з нафтою та при її переробці;

- середньокалорійні з теплотою згоряння 10000-23030 кДж/м³, до яких відносять коксовий, світильний на інші гази;

Горючі гази можуть бути поділені на дві групи:

§ гази з низькою критичною температурою, які не перехо­дять в рідкий стан при нормальній температурі під дією висо­кого тиску;

§ гази з відносно високою критичною температурою, які не переходять в рідкий стан навіть під дією високого тиску.

В ДВЗ використовують стиснений, зріджений і генераторні гази. В сільськогосподарському виробництві для техноло­гічних і побутових цілей найбільш широко використовують природний газ.