Смесители (установки по получению газовоздушных смесей)

Если сравнивать с природным газом, СУГ имеет более высокую плотность и теплоту сгорания. Это не позволяет их сжигать в газогорелочных устройствах, которые предназначаются для природного газа. Во всяком случае, без внесения изменений в конструкции последних. Однако на практике иногда возникает необходимость замены одного вида газа на другой в уже действующей системе газоснабжения.

Эту возможность позволяют реализовать смеси сжиженного газа с воздухом. Некоторые специалисты еще именуют их синтетическими природными газами. При определенных условиях эти смеси обладают такими преимуществами:

  • Абсолютная взаимозаменяемость с природным газом, использующимся в газогорелочной системе
  • Низкая температура конденсации, позволяющая транспортировать смеси при первоначальном давлении в трубопроводе менее 0,3 МПа или выше. Это позволяет использовать СУГ  в северных регионах
  • Возможность использовать бутан круглогодично
  • Организация газоснабжения с учетом перевода на природные газы в перспективе
  • Осуществление функций резервного топлива при пиковых нагрузках в системе газоснабжения или же при аварийном прекращении газоснабжения
  • Использование в автоматизированных системах с широкими возможностями регулирования производительности и давления.
  • Существенное расширение возможностей газоснабжения бытовых и промышленных потребителей сжиженными газами.

К относительным недостаткам использования газовоздушных смесей можно отнести:

  • Существенные первоначальные капительные затраты
  • Увеличение вероятности коррозийных процессов в стальных трубопроводах
  • Повышение стоимости газа из-за добавки воздуха и необходимости его транспортировки
  • Необходимость в специальном оборудовании, которое необходимо для приготовления смесей (смесителей, испарителей, регуляторов и др.)

Газовоздушные смеси могут быть использованы в коммунально-бытовых и бытовых газовых приборах в качестве топлива. Однако это является возможным только при том условии, что содержание в них газа эквивалентно не меньше чем 2 верхним пределам взрываемости. При этом соотношение «газ-воздух» должно поддерживаться автоматически.

Смеси сжиженных газов, используемые для замены, имеют выше теплоту сгорания, чем природные газы.

Чтобы заменить природный газ, должна быть приготовлена смесь «бутан-воздух» (в соотношении 53% воздуха и 47% бутана) или же «пропан-воздух» (в соотношении 42% воздуха и 58% пропана). Теплота сгорания у таких смесей будет 55 902 и 52 080 кДж/м3 соответственно. Смеси могут транспортироваться при малом давлении (до 5 кПа) и низкой температуре (до -53 градусов для пропана и до -18 градусов для бутана).

Можно приготавливать газовоздушные смеси и с более низкой температурой конденсации (для бутанов вплоть до -37 градусов). При этом должны использоваться специальные газогорелочные устройства.

Газовоздушные смеси готовят в автоматических смесителях. Работа контролируется в автоматизированном режиме в зависимости от числа Воббе, теплоты сгорания и плотности смеси.

Есть смесители высокого (более 0,3 МПа), среднего (в пределах 5 кПа – 0,3 МПа) и низкого давления (менее 5 кПа). Давление газовоздушной смеси выбирают в зависимости от показателей технико-экономических расчетов.

Определяют себестоимость газовоздушной смеси эксплуатационные расходы, капитальные затраты и стоимость сжиженных газов. Безусловно, она будет выше себестоимости природных газов. Именно поэтому при выполнении технико-экономических расчетов необходимо сравнивать эффективность использования газовоздушных смесей по отношению к сжиженным газам в групповых установках и баллонах.

Применяя газовоздушные установки во время аварийных перебоев или при пиковых нагрузках, необходимо учесть возможный материальный ущерб от остановки производства и перехода на альтернативный вид топлива, от нехватки природного газа.