PÉBÉ-gázellátás. Verbai Zoltán

Átírás

1 PÉBÉ-gázellátás Verbai Zoltán A pébégáz tüzeléstechnikai jellemz i A pébégáz legf bb alkotói a propán és a bután. Az MSZ 1601 a gázkeverék alkotói közül az alábbiakat rögzíti: a butántartalom legfeljebb 60 tömeg%, a pentán és magasabb rend szénhidrogén tartalom legfeljebb 2%, a nitrogén, oxigén és hidrogén tartalom összesen legfeljebb 0,2%. A maradék összetev a propán.

2 A pébégáz keveréke A pébégáz keverék már szobah mérsékleten, kis nyomáson is könnyen cseppfolyósítható. A gáz fázisú f alkotók s r sége: propán: 2,011 kg/m3, n-bután: 2,708 kg/m3. Emiatt a pébé gázkeverék a leveg nél nehezebb, azaz relatív s r sége egynél nagyobb. A pébégáz folyadék fázis Folyadék fázisban a két f alkotó a víznél könnyebb, fajtérfogata és s r sége a h mérséklett l er sen függ, 15 C-on: propán: 507 kg/m3, bután: 585 kg/m3. E jellemz tulajdonságok miatt az alkalmazás során különös gondot kell fordítani arra, hogy a pébégáz ne juthasson be a mélyen fekv helyiségekbe, üregekbe és a csatornába.

3 Égésh és f t érték A propán égésh je kb. 50,3 MJ/kg, illetve gáztechnikai normál állapotra vonatkoztatva 101,8 MJ/m3, f t értéke kb. 46,4 MJ/kg, illetve 93,6 MJ/m3. A bután égésh je kb. 49,4 MJ/kg, illetve 134 MJ/m3, f t értéke kb. 45,7 MJ/kg, illetve 123,5 MJ/m3. Pébé gáz égése Ha az égési egyenletek felhasználásával meghatározzuk a 60 tömeg% butántartalmú pébégáz elégetéséhez szükséges elméleti leveg mennyiséget ( = 1), akkor eltüzelt gázkeverék köbméterenként kb. 29 m3 értékre kapunk, a keletkez száraz égéstermék pedig kb. 27 m3/m3.

4 Pébé gáz égése Összehasonlítva a földgáz hasonló tüzeléstechnikai jellemz ivel, felt n, hogy ezek a mennyiségek a pébégáznál lényegesen nagyobbak, a földgázra vonatkozó értékek mintegy háromszorosai. Ez felhívja a figyelmet arra, hogy pébégázzal üzemel készülékek a készülékek égési leveg ellátását és égéstermék elvezetését különös gonddal kell kialakítani. Pébé gáz égésh, f t érték A propán esetében az égésh és a f t érték aránya 1,09, a butánnál 1,08. Ez az arányszám kisebb, mint a földgáz esetében (1,11), de a kondenzációs h hasznosítás lehet ségei még mindig kedvez ek. A propángáz alsó és fels gyulladási határértéke 2,1 illetve 9,5 tf%, a butángázé 1,5 illetve 8,5 tf%. Ezek az értékek lényegesen kisebbek, mint a földgáz esetében.

5 A pébégáz szállítása és elvétele a tartályból A pébégáz keveréket a tölt üzemb l palackban vagy ún. kistartályban juttatják el a fogyasztóhoz. A tartályokat a fogyasztónál utántöltik, közúti tankautó segítségével A pébégáz szállítása és elvétele a tartályból

6 A pébégáz szállítása és elvétele a tartályból A palackok közül legelterjedtebb a 25 liter névleges térfogatú és 11,5 kg töltettömeg alumíniumpalack. A nagyobb méret palackok töltettömege 23 kg. A pébégáz elvétele a tartályból A palackokat els sorban f z - és egyedi f t készülékek ellátására használják, a palackra szerelt nyomáscsökkent segítségével.

7 A pébégáz elvétele a tartályból A töltettömeg és az el z pontban bemutatott égésh illetve f t érték adatok alapján látható, hogy palackok felhasználásával jelent sebb f tési vagy melegvízkészítési h igény nem látható el. Javíthat a helyzeten, ha több palack csatlakozására és lefejtésére alkalmas lefejt berendezést alakítanak ki. A pébégáz elvétele a tartályból

8 A pébégáz elvétele a tartályból A gyakorlatban a 3 m3 és az 5 m3 névleges térfogatú tartályokat használják, amelyek tényleges térfogata 2,7 m3 illetve 4,85 m3. A tartályban a töltet folyékony halmazállapotban van jelen. A pébégáz elvétele a tartályból Mivel a h mérséklet függvényében számolni kell a töltet térfogatváltozásával, a tartályt nem töltik tele, a megengedett töltési szint föld feletti tartály esetében 85%, épületben elhelyezett tartálynál 80%, míg földdel takart és földbe süllyesztett tartálynál 90%.

9 A pébégáz elvétele a tartályból Mivel a h mérséklet függvényében számolni kell a töltet térfogatváltozásával, a tartályt nem töltik tele. A megengedett töltési szint föld feletti tartály esetében 85%, épületben elhelyezett tartálynál 80%, míg földdel takart és földbe süllyesztett tartálynál 90%. A pébégáz elvétele a tartályból A tartályból gázt a folyadéktöltet feletti gázfázisból, illetve a folyadékfázisból lehet elvenni. Az els esetben a kilép gáz térfogatáramnak megfelel mennyiség a folyadékfázisból párolog el. Az elg zölögtetéshez szükség van az elg zölögtetési entalpiának megfelel h mennyiség közlésére, amelyet a töltet h mérsékletcsökkenése fedez.

10 A pébégáz elvétele a tartályból Mivel az elg zölögtetési entalpia (különösen a bután összetev nél) nagy, a folyadék fázis fajh je pedig viszonylag csekély, az elg zölgés a töltet jelent s h mérsékletváltozását okozza. A leh lés annál er sebb, minél kisebb a töltet tömege, tehát a tartály töltési foka. A pébégáz elvétele a tartályból A gázfázis nyomása a folyadéktöltet h mérsékletét l függ, ezért a tartály leh lésével a gázelvétel csökken.

11 A pébégáz elvétele a tartályból A gázelvétel akkor sz nik meg, ha nem áll rendelkezésre a tartályon lév nyomásszabályozó m ködéséhez szükséges túlnyomás. A propán esetében kb. 0,7 bar túlnyomás kb. 30 C-ig biztosítható, a butánnál azonban már 0 C-nál sincs túlnyomás. A pébégáz elvétele a tartályból A folyadéktöltet h mérsékletének csökkenésével a környezetb l h áramlás indul meg a tartály felé és a körülményekt l függ mértékben a tartály h t vesz fel. A gázelvétel el z ekben vázolt folyamatából kit nik, hogy a gázelvétel nagyságát a töltet és a környezettel kialakuló h csere határozza meg.

12 A pébégáz elvétele a tartályból A befolyásoló tényez k: a tartály felületének nagysága, a töltet nagysága (a tartály töltésének mértéke), a környezet h mérséklete, a tartály és a környezet között kialakuló h átadási jellemz k, környezet relatív nedvességtartalma (a felületen kialakuló zúzmara, jég befolyásolja a h átadást). A pébégáz elvétele a tartályból A pébégáz elvételekor a tartály töltete butánban folyamatosan dúsul, ezért az el z pontban bemutatott gázjellemz k fokozatosan a bután jellemz i felé mozdulnak el.

13 A pébégáz elvétele a tartályból Ha a tartály nem tudja fedezni a gázfázisból való gázelvételt, akkor a folyadékfázisból kell gázt elvenni. Ekkor a folyékony halmazállapotú gázt elg zölögtet h cserél be vezetik, ahol küls h energia bevezetésével alakítják gázfázisúvá. A kistartály telepítése A pébégáz tárolására használt tartályokat a nyomástartó edényekre vonatkozó el írásoknak és szabványoknak megfelel kivitelben gyártják. A tartályok a következ módon helyezhet k el: föld felett, föld alatt, földbe süllyesztve, vagy részben földbe süllyesztve, földtakarással, épületben.

14 Tartály föld feletti elhelyezése A föld felett telepített tartályokat méretezett betonalapon helyezik el. A méretezésnél a tartály vízzel töltött állapothoz tartozó tömegét veszik figyelembe. A tartályt úgy kell az alaphoz rögzíteni, hogy a h tágulás okozta mozgást ne akadályozza. A föld feletti tartály méretezési túlnyomása 15,6 bar, a méretezési h mérséklet 50 C. Tartály föld alatti elhelyezése Föld alatt a tartályt munkaárokban kell elhelyezni. Talajvíz megjelenése esetén megfelel en méretezett felúszás elleni biztosításról kell gondoskodni. A tartály körül homokfeltöltés készül, és gondoskodni kell a megfelel felületvédelemr l.

15 Tartály föld alatti elhelyezése A földdel takart tartályok teljes felületét földdel kell borítani, és a felület 80%-át legalább 50 cm vastag földtakarás fedje. A föld alatt lév, vagy földdel takart tartály alsó alkotója alól szaglócsövet kell a felszínre vezetni. Épületben elhelyezett tartály Az épületben elhelyezett tartály csak a t zvédelmi el írásoknak megfelel falakkal, födémmel, padozattal és nyílászárókkal kialakított, külön e célra létesített helyiségben létesíthet. A helyiségnek a szabad térb l megközelíthet nek kell lennie, padlószintje a környez terepszintnél alacsonyabban nem lehet, és ajtaja nem nyílhat a terepszintnél mélyebb helyre.

16 Épületben elhelyezett tartály A tartály elhelyezésére szolgáló helyiség szell zésér l a padlószinten és közvetlenül a mennyezet alatt kialakított, két, egyenként 400 cm2 szabad keresztmetszet nyílással kell gondoskodni, ami azonban nem nyílhat közterületre. Épületben elhelyezett tartály Mesterséges szell zés esetén legalább ötszörös légcserét kell biztosítani, befúvó szell zéssel. A helyiségben nyitott padlócsatorna, csatorna akna, padlóösszefolyó nem lehet. Épület tetején pébégáz kistartály nem helyezhet el.

17 Tartályok szerelvényei A pébégáz tartályokat el írt szerelvényekkel kell ellátni, amelyek a következ k: gázelvételi szelep, folyadék-elvételi szelep, tölt szelep,(ezeket a szerelvényeket föld feletti tartályoknál a tartályfedél alatt kell elhelyezni) biztonsági lefúvatószelep visszacsapószeleppel, szintjelz. Tartályok szerelvényei

18 Tartályok szerelvényei A gázelvételi szelep ún. POL jel, balmenetes csatlakozással rendelkezik, amelyre a nyomásszabályozó készülék közvetlenül csatlakoztatható. Emellett üzemi nyomásmér továbbá ellen rz nyomásmér csatlakozás, a 85%-os szintig bemerül cs és törésre záró szelep is része ennek a többfunkciós szerelvénynek. Tartályok szerelvényei (Utóbbi automatikusan lezár, ha a gázelvételi vezetéken a gázáramlás hirtelen megn, pl. cs törés miatt, és addig zárva tart, amíg a szelep két oldalán ki nem egyenlít dik a nyomás.)

19 Tartályok szerelvényei A folyadék-elvételi szelep csöve a tartály aljáig nyúlik be. A folyadékfázisú közeg innen az elpárologtatóba vezethet. A kistartály ürítésére is szolgál. Tartályok szerelvényei A tölt szelep fels csatlakozása véd sapkával takarható, a tartályautó töml jének megfelel, ún. 1 3/4 méret, ACME menet. A szelep alján lév visszacsapószelep megakadályozza a gázfázis kiáramlását a tartályautó csatlakozása közben.

20 Tartályok szerelvényei A biztonsági lefúvatószelep védi a tartályt a benne kialakuló, a megengedett üzemi nyomásnál nagyobb nyomás ellen. A nyitónyomás föld feletti tartályoknál 15,6 bar, föld alatti vagy földdel takart tartályoknál 14,5 bar. A biztonsági szelepet a 6 évenkénti id szakos ellen rzések alkalmával az illetékes területi felügyeleti szerv ellen rzi. Tartályok szerelvényei A szintjelz szerelvény úszóval és mágneses folyadékszint mér vel az aktuális folyadékszint kijelzésére szolgált. Távjelzésre alkalmas kivitele is létezik.

21 A kistartályok véd távolságai A kistartályok körül biztonsági övezetet kell kialakítani. A szükséges véd távolságokat a föld alatti tartály esetében a tartály dómfedelét l, föld felett elhelyezett tartálynál pedig a palásttól kell mérni. A véd övezetet úgy kell kialakítani, hogy a telekhatáron belülre essen. A kistartályok véd távolságai

22 Épületek pébégáz ellátó berendezései Fogalmak a Csatlakozó vezetékek és fogyasztói berendezések létesítési és üzemeltetési m szakibiztonsági szabályzata szerint: Épületek pébégáz ellátó berendezései Csatlakozóvezeték: Vezetékes pébégáz ellátás esetén a fogyasztási hely telekhatárától a gázmér f csapjáig, vagy gázmér hiányában a fogyasztói f csapig terjed vezeték.

23 Épületek pébégáz ellátó berendezései Tartályos pébégáz ellátás esetén a pébé-tartály folyadék- és/vagy gázfázisú elvételi csonkjának elzáró szerelvényét l induló, és a gázmér f csapjáig, vagy - gázmér hiányában - a fogyasztói berendezés épületének küls fali elzárójáig fogyasztói f csapjáig tartó gázvezeték szakasz valamennyi tartozékával együtt. Épületek pébégáz ellátó berendezései Fogyasztói vezeték: A csatlakozóvezeték végét l induló, és a gázfogyasztó készülék bemen oldali csatlakozási lehet ségéig terjed vezetékszakasz a beépített tartozékokkal együtt.

24 Épületek pébégáz ellátó berendezései Fogyasztói berendezés: a fogyasztói vezeték, a gázfogyasztó készülék, illetve gázfelhasználó technológiák vagy a folyadékos gázfogyasztó készülék az égéstermék elvezet vel, a kéménnyel, a készülék nyomásszabályzó és a csatlakozó töml, és/vagy hajlékony vezeték, vagy csatlakozó cs elem együttese. Épület ellátása pébétartályról

25 Épület ellátása pébé palackcsoportról Csatlakozó vezeték méretezése A folyadékfázisú csatlakozó vezeték átmér je A vezetékátmér megfelel, sztatikus feltölt désre is, ha benne az átlagos áramlási sebesség kisebb az alábbi értékeknél:

26 A gázfázisú csatlakozó vezeték átmér je A vezetéket a szabvány alapján szükséges méretezni. A számított nyomásesés a belép névleges vezetéknyomás 10%-át nem haladhatja meg. A névleges vezetékátmér t (DN) a következ táblázatok, valamint a beépített idomok és szerelvények egyenérték cs hosszainak figyelembe vételével kell meghatározni az átvitt tömegáram ismeretében. A gázfázisú csatlakozó vezeték átmér je

27 A gázfázisú csatlakozó vezeték átmér je A szelep, ív, könyök, T-elág, sz kít egyenérték cs hosszait darabonként azonosnak kell venni az alábbi táblázat szerint. A csatlakozó vezeték nyomvonala Pébégáz csatlakozó vezeték tartozékainak véd távolságát a tervez a robbanásveszélyes övezet határának kiszámításával, azzal azonos méret re határozza meg.

28 A csatlakozó vezeték nyomvonala A csatlakozó vezeték és a fogyasztói vezeték telekhatár és épület vagy építmény közötti szakasza épületekt l, közm vekt l és más objektumoktól olyan távolságra legyen, amely lehet vé teszi a létesítéssel, az üzemeltetéssel és a karbantartással kapcsolatos biztonságos munkavégzést, valamint a munkák közben az állagmegóvást. A csatlakozó vezeték nyomvonala A szerelést igényl elemek esetében a szerelési pontok hozzáférhet ségét minden esetben biztosítani kell. A csatlakozó vezetéket, az alábbi véd távolságok betartásával kell vezetni. Kivétel az épület fala, ha azt mer legesen közelíti meg.

29 A csatlakozó vezeték nyomvonala A csatlakozó vezeték nyomvonala

30 A véd távolságon belül nem szabad: a vezeték m szaki állapotát veszélyeztet, ellen rzését akadályozó tevékenységet (pl. földmunkát) végezni, illetve ilyen létesítmény (garázs, raktár, kereskedelmi célú építmény, villanyoszlop stb.) emelni, minden építési tevékenység, t z-, vagy robbanásveszélyes anyagok tárolása, A véd távolságon belül nem szabad: t z- és robbanásveszélyes tevékenységek végzése, t z gyújtása, anyagok, tárgyak elhelyezése, tárolása, felhalmozása, 0,8 m-nél mélyebb gödör, vagy árok létesítése, a 40 cm-nél mélyebb talajm velés, a mélyfúrási tevékenység, fák, bokrok, cserjék ültetése.