Τετάρτη, 21 Φεβρουαρίου 2018

Σύγκριση του υγραερίου με άλλου είδους καύσιμα και Σχέδια Υπέργειων Δεξαμενών



Για να είναι δυνατή η σύγκριση μεταξύ διαφορετικών τύπων καυσίμων πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η θερμιδική αξία κάθε καυσίμου, σε σχέση με την απόδοση του συστήματος στο οποίο γίνεται η καύση του.
Ο ακόλουθος πίνακας περιέχει την κατώτερη (καθαρή) θερμιδική αξία των συνηθέστερων τύπων καυσίμου και τη μέση απόδοση των συσκευών καύσης (καυστήρες).

Ειδικό ΒάροςΚατώτερη Θερμιδική ΑξίαΜέση Απόδοση Καυστήρα
Προπάνιο0,51 kg/lt11.060 kcal/kg91 %
Βουτάνιο0,58 kg/lt10.940 kcal/kg91 %
Μίγμα Αερίων0,57 kg/lt10.960 kcal/kg91 %
Ντίζελ0,83 kg/lt10.200 kcal/kg86 %
Μαζούτ0,97 kg/lt9.600 kcal/kg82 %
Φυσικό Αέριο0,63 kg/m39.100 kcal/kg91 %

Για να είναι δυνατή η ευκολότερη σύγκριση των καυσίμων, ο επόμενος πίνακας παρουσιάζει τη σχέση (την ισοδυναμία) μεταξύ των καυσίμων για την παραγωγή της ίδιας ποσότητας ενέργειας.



Β
Προπάνιο
Βουτάνιο
Μίγμα
Υγραερίου
Ντίζελ
Κίνησης
Ντίζελ
Θέρμανσης
Μαζούτ
Φυσικό
Αέριο
A------>
xQ
Kg
Kg
Kg
Lt
Kg
Kg
M 3
Προπάνιο
Kg
1
1.011
1.009
1.377
1.147
1.279
1.229
Βουτάνιο
Kg
0.989
1
0.998
1.367
1.135
1.265
1.216
Μίγμα
Kg
0.991
1.002
1
1.364
1.137
1.267
1.218
Ντίζελ
Κίνησης
Lt
0.726
0.731
0.730
1
0.833
0.929
1.290
Ντίζελ
Θέρμανσης
Kg
0.872
0.881
0.880
1.2
1
1.114
1.071
Μαζούτ
Kg
0.782
0.791
0.789
1.077
0.897
1
0.961
Φυσικό
Αέριο
M 3
0.814
0.823
0.821
0.775
0.934
1.040
1



Μια ποσότητα 'A' ενός καυσίμου από την πρώτη στήλη ισοδυναμεί με (A x Q) ποσότητα καυσίμου στις στήλες 3 έως 9, όπου Q είναι ο παράγοντας στο κοινό κελί των δύο καυσίμων. Δηλαδή, 1000 lt πετρελαίου ντίζελ κίνησης ισοδυναμούν (παράγουν την ίδια ποσότητα ενέργειας) με 730 kg μίγματος υγραερίου.

Εκτός από τη διαφορά στην ενέργεια που παράγεται κατά την καύση τους, τα καύσιμα διαφέρουν σημαντικά ως προς την ποιότητα των καυσαερίων τους και, συνεπώς, ως προς τα αποτελέσματά τους στο περιβάλλον.

Το υγραέριο εκπέμπει κατά την καύση του μόνο CO2, NOx και H2O (υδρατμούς). Τα καυσαέρια από το πετρέλαιο ντίζελ και το μαζούτ περιέχουν επίσης CO, SO2 και αιθάλη. Το υγραέριο δεν περιέχει μεταλλικά στοιχεία, όπως Zn, Pb, Vn και Ni, σε αντίθεση με το ντίζελ και το μαζούτ. Σε σχέση με τις υψηλές θερμοκρασίες καύσης, αυτές οι ουσίες ευθύνονται για την οξείδωση των μετάλλων σε υψηλές θερμοκρασίες (σε λέβητες, σωληνώσεις κ.λπ.).


Επιπλέον των παραπάνω, το υγραέριο έχει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα συγκρινόμενο με τα άλλα καύσιμα:

  • Δεν χρειάζεται προθέρμανση.
  • Δεν χρειάζεται άντληση ή άλλη υποβοήθηση για την ανάμιξή του με τον αέρα.
  • Μικρές απαιτήσεις σε συντήρηση εξοπλισμού.
  • Χαμηλές απώλειες ενέργειας στο σύστημα.
  • Εύκολος χειρισμός και έλεγχος.

Πλεονεκτήματα Υγραερίου


Οι αέριες καύσιμες ύλες, συνεπώς και τα υγραέρια, αποτελούν εξιδανικευμένα καύσιμα διότι είναι έτοιμα για καύση, δηλ. πληρούν τις ιδανικές συνθήκες καύσης, που απαιτούν την καύσιμη ύλη σε αέρια κατάσταση. Παραθέτουμε στη συνέχεια τα συγκριτικά πλεονεκτήματα του υγραερίου έναντι των υγρών καυσίμων τα οποία κυρίως καλείται να υποκαταστήσει:

1. Καλύτερος ενεργειακός βαθμός απόδοσης

Η αυξημένη ενεργειακή απόδοση και συνεπώς η εξοικονόμηση ενέργειας οφεί
λεται στην
 έλλειψη θείου από το υγραέριο και συνεπώς η μη ύπαρξη οξειδίων του θείου στα καυσαέρια επιτρέπει τη χρήση συστημάτων ανάκτησης θερμότητας χωρίς τον κίνδυνο διαβρώσεων.


2. Άνεση στον έλεγχο και χειρισμό των παρακάτω

Παροχής ώστε αυτή να ανταποκρίνεται στη ζήτηση θερμότητας
 Μεταβολής της θερμοκρασίας
 Επίτευξης οξειδωτικής, ουδέτερης ή αναγωγικής ατμόσφαιρας
 Μήκους και γενικότερα μορφής της φλόγας.

Γενικότερα λόγω της φύσης του, το υγραέριο αναμιγνύεται πλήρως με τον αέρα καύσης και παρουσιάζει ομοιομορφία της θέρμανσης και σταθερότητα των απαιτούμενων ρυθμίσεων.

3.
 Χαμηλό κόστος διαχείρισης καυσίμου

Η χρήση του υγραερίου ελαχιστοποιεί τα παρακάτω έξοδα που έχουν σχέση με τα υγρά καύσιμα.
ΠροθέρμανσηTo μαζούτ για την εύκολη τροφοδοσία του στον καυστήρα απαιτεί τρία στάδια προθέρμανσης (με ατμό ή με ηλεκτρικές αντιστάσεις):
 Στη δεξαμενή αποθήκευσης σε θερμοκρασία 30°C. Πριν την άντληση σε θερμοκρασία 60-70°C
 Πριν την καύση σε θερμοκρασία 130°C
Για το υγραέριο αντίστοιχα, στις περιπτώσεις μεγάλων καταναλώσεων, χρειάζονται μόνο 100Kcal/kg για να εξαεριώσουμε την ποσότητα που απαιτείται στη μονάδα του χρόνου.

4. Χαμηλό κόστος συντήρησης του εξοπλισμού

Κατά την καύση των υγρών καυσίμων δημιουργούνται αποθέσεις στους καυστή
ρες, στις επιφάνειες εναλλαγής θερμότητας και στην καπνοδόχο, που δημιουργούν σε τακτά χρονικά διαστήματα την ανάγκη καθαρισμού και συντήρησης του εξοπλισμού για να μην πέφτει ο ενεργειακός βαθμός απόδοσης των εγκαταστάσεων και να μην επηρεάζεται η ποιότητα των προϊόντων. Κατά την καύση του υγραερίου τα παραγόμενα καυσαέρια είναι πολύ καθαρά και η απαιτούμενη συντήρηση του εξοπλισμού είναι αμελητέα κοστολογικά.

Τυπική δεξαμενή 500 lt.



Τυπική δεξαμενή 990&1000lt


  1. Σημείο προσαρμογής κατά την κατασκευή
  2. Στόμιο για ανακουφιστική βαλβίδα
  3. Στόμιο για ενδεικτικό στάθμης
  4. Στόμιο λήψης υγρής φάσης
  5. Στόμιο πλήρωσης δεξαμενής
  6. Στόμιο πολυβαλβίδας για λήψη και σύνδεση αέριας φάσης, μονόμετρο, ένδειξη μέγιστης στάθμης
  7. Αποστράγγιση




Όταν γίνεται η εγκατάσταση μιας δεξαμενής, είναι απαραίτητο η δεξαμενή να εδράζεται σε τελείως οριζόντιο, συμπαγές και αναλλοίωτο έδαφος. Κάθε μικρή υποχώρηση του εδάφους μπορεί να προκαλέσει σφάλμα στη λειτουργία του οργάνου στάθμης υγρού και να οδηγεί σε υπερπλήρωση. Μια σημαντική μετακίνηση της δεξαμενής μπορεί να προκαλέσει βλάβη στη γραμμή ή και αέριας φάσης προς την κατανάλωση, με πιθανή διαρροή υγραερίου.
Οι υπέργειες δεξαμενές εδράζονται σε βάσεις από οπλισμένο σκυρόδεμα. Ο υπολογισμός των βάσεων γίνεται λαμβάνοντας υπόψη την αντοχή του εδάφους και το ότι η δεξαμενή υγραερίου είναι γεμάτη με νερό (δηλ. απόβαρο δεξαμενής + βάρος νερού).
Μια συντηρητική υπόθεση για την αντοχή του εδάφους είναι 0.5 kp/cm2.
Για δεξαμενές μέχρι 5000 lt αρκεί μια πλάκα 30 cm με διπλό πλέγμα. Στην πλάκα αυτή πρέπει να πακτώνονται οι μεταλλικές βάσεις των δεξαμενών.
Για μεγαλύτερες δεξαμενές απαιτείται ειδική προς τούτο μελέτη από την Τεχνική Υπηρεσία. Επίσης, οι δεξαμενές αυτές πακτώνονται στη βάση που είναι πιο κοντά στις λήψεις υγραερίου, ενώ το άλλο τους άκρο αφήνεται ελεύθερο να ολισθαίνει σε περίπτωση συστολών/διαστολών του κυλινδρικού τους σώματος χωρίς να προκαλείται έτσι πρόβλημα στο δίκτυο σωληνώσεων.