Сколько м3 газа в баллоне: Таблица объема и веса баллонов с техническими газами.

alexxlab | 12.04.2023 | 0 | Разное

АГНКС 2023 – Газовый автомобиль

Газовое оборудование для метановых автомобилей

Как правило, в автомобилях, которые переводят на метан бывает два типа двигателей: двигатели с искровым зажиганием и двигатели дизельные.

Принцип работы каждого из этих типов двигателей основан на способе запуска и воспламенения горючей смеси в камере сгорания.

Технология по замене топлива (в данном случае с бензина на газ), называется конверсией.

Конверсия заключается в установке дополнительной цепи прохождения газа (метана- GNV) параллельно с первоначальной цепью прохождения бензина. Как правило: эта цепь состоит из следующих компонентов:

• Газобаллон, снабженный деталями, позволяющими безопасно провести операцию по его наполнению, питанию двигателя, и определению уровня содержащегося в нем газа.
• Газопровод, проводящий газ от газобаллона к двигателю.
• Редуктор давления, служащий для того, чтобы привести метан от высокого давления загрузки (в баллоне обычно равно 220 бар (или 2,2мПа) к давлению использования (депрессия двигателя).
• Система выбора горючего, состоящая из одного или двух электроклапанов, подчиняющихся командам коммутатора, установленного у водителя в салоне.
• Смеситель для получения горючей смеси, дозирующий горючее.

Система выбора горючего обычно используется для того, чтобы произвести замену горючего без устранения изначальной цепи питания, что позволяет в любой момент перейти от одного вида горючего к другому, просто закрывая пневматическую систему подачи.

Баллоны для метана обычно имеют цилиндрическую форму с закругленными концами, похожую на форму овальной части снаряда. Эти баллоны отличаются от стационарных баллонов, используемых для закачки метана, предназначенного для иного использования, промышленного и/или домашнего, формой дна. Баллон для автотранспортных средств имеет выпуклое дно, в то время как дно стационарных баллонов вогнутое и позволяет ставить их в вертикальное положение.

Баллоны производятся из особой стали с высокими механическими свойствами. Обычно баллоны отливаются в формах и не имеют сварных швов. Отсутствие сварных швов придает большую сопротивляемость. Сейчас на рынке появилсь так называемые металлокомпозитные баллоны, имеющие меньший вес и увеличенные срок переосвидетельствования (до 5 лет).

Баллоны должны выдерживать давление, превышающее в 1,5 раз их рабочее давление. В процессе производства они подвергаются очень жесткому контролю и строгим проверкам. Все произведенные баллоны подвергаются испытанию давлением, слегка превышающим рабочее давление, то есть обычно в 275 Bar.

Баллон всегда сопровождается протоколом испытания. В сертификате приводятся все физические и механические характеристики баллона, а также особенности испытания. Срок пользования баллонов для метана составляет 5 лет, после чего он должен быть заново подвергнут испытанию или демонтирован.

Метановый баллон комплектуется ручным запорным клапаном, который в случае необходимости изолирует баллон. Запорный клапан, в комплекте с рабочим краном, должен выдерживать давление как минимум равное рабочему давлению баллона.

Клапан соединен с газопроводом заправки баллона и иногда используется также в качестве заправочного крана.

Запорный клапан установлен в защитном кожухе, обычно мягком и прозрачном, что позволяет распознавать положение рукоятки (открытое или закрытое) и в случае необходимости закрывать или открывать ее, не снимая крышки и без особого труда. Эта крышка непроницаема и связывается с наружной частью автомобиля при помощи двух гофров, кроме того, она служит для того, чтобы собрать газ при возможной его утечки в месте соединения клапана с баллоном.

Эта система гарантирует отсутствие риска просачивания метана в багажное отделение. Метановый баллон, укомплектованный всеми деталями, должен быть установлен внутри автомобиля и жестко закреплен. Его нельзя устанавливать внутрь пассажирского салона.

Запорный клапан метановго баллона

Запорный клапан баллона- это клапан трехходового типа с корпусом из специальной латуни высокой сопротивляемости, предназначенный для перекрытия выхода газа метана в случае необходимости.

Существуют вентили разных типов, в зависимости от того, закачивается ли газ в один баллон или в несколько баллонов, и в соответствии с действующими нормами.

• двухходовой тип для закачивания газа в один баллон с разрывным диском или без него;
• трехходовой тип для закачивания газа в несколько баллонов с разрывным диском или без него.

Кроме того, существуют вентили, снабженные клапаном безопасности, ограничивающие поток газа в случае случайного разрыва трубы.

Защитная крышка или кожух

Вентиль метанового баллона закрывается защитным кожухом, имеющим кроме того функцию отводить возможную утечку метана. Кожух выполняется из прозрачного и мягкого материала, позволяющего распознавать, в каком положении находится рукоятка клапана, и пользоваться ею.

Трубопровод высокого давления

Трубопровод для метана высокого давления выполняется из трубы особой мягкой стали, которая может моделироваться в виде спирали, если необходимо, перед соединениями разных компонентов, составляющих цепь (запорного клапана баллона, заправочного клапана, редуктора метана, и т. д.).

Трубопровод должен выдерживать рабочее давление не менее 300 Bar в течение 1 мин.

Трубопровод для метана соединяет баллон с различными элементами цепи. Соединение должно быть таким, чтобы его можно было демонтировать, и должно производиться посредством спецных муфт. Сварные соединения, в т.ч. и при ремонте труб, не допускаются.

Крепеж трубопровода высокого давления должен производиться посредством скоб, прикрепленных к кузову автомобиля при помощи самонарезных шурупов. Интервал

Система выбора горючего

При оборудовании автомобиля комбинированной топливной системой, т.е. при монтаже дополнительной топливной системы в параллельном соединении с бензиновой, система выбора горючего нужна для того, чтобы в случае необходимости было возможно вернуться к работе двигателя на бензине.

Системы выбора горючего состоит из следующих элементов, в зависимости от типа двигателя:

• переключатель вида топлива, который в некоторых моделях может быть встроенным в электронном блоке;
• бензиновый электроклапан, который для двигателей с впрыском топлива можно заменить на электрический выключатель насоса впрыска.

Переключатель всегда устанавливается внутри пассажирского салона, вблизи водителя, тогда как электроклапаны устанавливаются внутри моторного отсека.

Электроклапан бензина

Электроклапан – это клапан прерывания цепи питания бензина. Он снабжен клапаном электромагнитного действия, который управляется при помощи электрического импульса с переключателя газ-бензин, установленного в салоне водителя. Электроклапан снабжен вентилем ручного переключения в чрезвычайной ситуации. Этот электроклапан относится к типу N.O. (Нормальное состояние – Открытое), то есть он открыт только в том случае, если питается электричеством 12В и если система чрезвычайного ручного переключения закрыта.

Вентиль чрезвычайного переключения нужно держать всегда в закрытом положении и использовать только в случае выхода из строя обмотки электроклапана, когда необходимо подать бензин в двигатель.

Электроклапан бензина предназначен для прерывания потока бензина, когда двигатель работает на метане, и вследствие этого он устанавливается на цепь подачи бензина между выходом бензонасоса и карбюратором. Никогда этот электроклапан не должен устанавливаться перед бензонасосом (со стороны входа бензонасоса).

Редуктор давления

Метан содержится в баллоне под давлением около 220 бар. Его сгорание происходит в газообразном состоянии при давлении, близком к атмосферному.

Таким образом, редуктор метана- это устройство, предназначенное для снижения максимального давления в 220 бар до уровня вакуума, создаваемого в карбюраторе в результате такта впуска мотора.

Снижение давления происходит в три этапа. В первых двух фазах происходит значительный скачок давления между верхом и низом, в третьей фазе падение давления вызвано проходом газа по каналам, соединяющим вторую и третью фазу, а также проходом газа в месте подачи и на выходе.

В сущности, третья фаза позволяет легко регулировать минимум, а также служить элементом, распознающим вакуум от мотора, чтобы обеспечить производительность карбюратора в случае необходимости для самого же мотора. Были применены три фазы редукции, чтобы обеспечить бoльшую стабильность функционирования. Эта необходимость продиктована тем, что метан, содержащийся в резервуаре в газообразном состоянии, меняет свое давление при изменении количества оставшегося в резервуаре газа, что привело бы к нарушениям функционирования, если бы редукция происходила только в одной фазе.

Метан при расширении от 220 бар до уровня давления вакуума мотора подвергается охлаждению в результате эффекта Джоуля-Томсона, а затем выявляется снижение температуры самого метана. Сильное снижение температуры приводит метан в камере сгорания в условия, не оптимальные для возгорания; чтобы устранить эту проблему, вокруг газопровода, впускающего газ в первую фазу, оставляется пустое пространство в форме буквы U, предназначенное для прохождения воды, используемой для охлаждения мотора.

10.7: Преобразование молей в объем газа

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Идентификатор страницы

53771

Рисунок \(\PageIndex{1}\) (Источник: Фонд CK-12; Источник: Фонд CK-12; Лицензия: Лицензия на учебные материалы CK-12)

Как узнать, сколько газа в этих контейнерах?

Небольшие газовые баллоны часто используются для подачи газов для химических реакций. Газометр даст некоторую информацию о том, сколько газа в баке, но нужны количественные оценки, чтобы реакция могла протекать до конца. Знание того, как рассчитать необходимые параметры для газов, очень полезно, чтобы избежать их исчерпания раньше, чем хотелось бы.

Преобразование между молями и объемом газа

Молярный объем при нормальных условиях можно использовать для преобразования молей в объем газа и из объема газа в моли. Равенство \(1 \: \text{mol} = 22,4 \: \text{L}\) является основой для коэффициента преобразования.

Пример \(\PageIndex{1}\): Преобразование объема газа в моли

Многие металлы реагируют с кислотами с образованием газообразного водорода. В ходе определенной реакции образуется \(86,5 \: \text{L}\) газообразного водорода при нормальных условиях. Сколько молей водорода было получено?

Решение

Шаг 1: Перечислите известные количества и спланируйте задачу.

Известно

• \(86. 5 \: \text{L} \: \ce{H_2}\)
• \(1 \: \text{моль} = 22,4 \: \text{L}\)

Неизвестно

• моль H ₂

Применить коэффициент преобразования литров в моли.

Шаг 2: Расчет.

\[86,5 \: \text{L} \: \ce{H_2} \times \frac{1 \: \text{моль} \: \ce{H_2}}{22,4 \: \text{L} \: \ce{H_2}} = 3,86 \: \text{mol} \: \ce{H_2}\nonumber \]

Шаг 3: Подумайте о своем результате.

Объем произведенного газа почти в четыре раза превышает молярный объем. Тот факт, что газ является водородом, не играет никакой роли в расчетах.

Пример \(\PageIndex{2}\): преобразование молей в объем газа

Какой объем \(4,96 \: \text{моль}\) из \(\ce{O_2}\) занимает при STP?

Решение

Шаг 1: Перечислите известные количества и спланируйте задачу .

Известный

• \(4.96 \: \text{mol} \: \ce{O_2}\)
• \(1 \: \text{моль} = 22,4 \: \text{L}\)

Неизвестно

• Объем O ₂

Шаг 2: Расчет.

\[4,96 \: \text{моль} \times 22,4 \: \text{л/моль} = 111,1 \: \text{л}\номер\]

Шаг 3: Подумайте о своем результате.

Объем кажется правильным, учитывая количество молей.

Пример \(\PageIndex{3}\): Преобразование объема в массу

Если мы знаем объем пробы газа на STP, мы можем определить, сколько массы присутствует. Предположим, у нас есть \(867 \: \text{L}\) из \(\ce{N_2}\) в STP. Какова масса газообразного азота?

Решение

Шаг 1: Перечислите известные количества и спланируйте задачу.

Известно

• \(867 \: \text{L} \: \ce{N_2}\)
• \(1 \: \text{моль} = 22,4 \: \text{L}\)
• Молярная масса \(\ce{N_2} = 28,02 \: \text{г/моль}\)

Неизвестно

• Масса N ₂

Шаг 2: Расчет.

Начнем с определения количества молей присутствующего газа. Мы знаем, что 22,4 литра газа при нормальных условиях равны одному молю, поэтому:

\[867 \: \text{L} \times \frac{1 \: \text{mol}}{22,4 \: \text{L}} = 38,7 \: \text{mol}\nonumber \]

Мы также знаем молекулярную массу \(\ce{N_2}\) \(\left( 28,0 \: \text{г/моль} \right)\), поэтому мы можем вычислить вес газообразного азота в 867 литры:

\[38,7 \: \text{моль} \times \frac{28 \: \text{г}}{1 \: \text{моль}} = 1083,6 \: \text{г} \: \ ce{N_2}\nonumber \]

Шаг 3: Подумайте о своем результате.

В многошаговой задаче убедитесь, что единицы проверены.

Резюме

• Показаны преобразования между молями и объемом газа.

Review

1. Почему в приведенных выше задачах газ всегда имел нормальную температуру и давление?
2. Контейнер содержит 45,2 л газа N ₂ при нормальных условиях. Сколько молей газа N ₂  в сосуде?
3. Если в предыдущей задаче газом был CH ₄  газ на STP вместо N ₂  газ, то сколько молей CH ₄ газ будет?

---

Эта страница под названием 10.7: Преобразование между молями и объемом газа распространяется под лицензией CK-12 и была создана, изменена и/или курирована Фондом CK-12 с использованием исходного контента, который был отредактирован в соответствии со стилем и стандартами LibreTexts. Платформа; подробная история редактирования доступна по запросу.

ПОД ЛИЦЕНЗИЕЙ

1. Наверх

• Была ли эта статья полезной?

1. Тип изделия

   Раздел или Страница

   Автор

   Фонд СК-12

   Лицензия

   СК-12

   Программа OER или Publisher

   СК-12

   Показать страницу TOC

   № на стр.

2. Теги

   1. источник@https://flexbooks. ck12.org/cbook/ck-12-chemistry-flexbook-2.0/

Водород – Keen Compressed Gas Co.

Водород — самый легкий из известных газов. Это бесцветный газ без запаха и вкуса, легковоспламеняющийся и нетоксичный при атмосферных температурах и давлении.

Спецификация G-5.3 Ассоциации сжатых газов (CGA) является отраслевым стандартом. Тип II, класс A считается коммерческим жидким водородом, а тип I, класс B считается коммерческим газообразным водородом.

C сертификат соответствия

---

Данные преобразования водорода

Водород	Масса		Газ		Жидкость
	Фунты	Килограммы	Кубические футы	Кубические метры	Галлоны	Литры
	Фунт	кг	СКФ	Н·м 3	Гал	Л
1 фунт	1	0,4536	192	5. 047	1,6928	6.408
1 килограмм	2,205	1	423,3	11.126	3,733	14.128
1 стандартный кубический фут газ	0,005209	0,002363	1	0,02628	0,00882	0,03339
1 Н·м 3 Газ	0,19815	0,08988	38.04	1	0,3355	1,2699
1 галлон Жидкость	0,5906	0,2679	113,41	2,981	1	3,785
1 л жидкости	0,15604	0,07078	29,99	0,7881	0,2642	1

SCF (стандартный кубический фут) и SM3 (стандартный кубический метр) газ, измеренный при 1 атмосфере и 70ºF.