Здравствуйте, уважаемые читатели. А вы знаете, что утеплитель для газового баллона просто необходим в холодное время. И что может случиться, если баллон замёрзнет. Как этого не допустить и как его обогревать?
«Может ли замерзнуть газ в баллоне, и, если да, то, как это предотвратить?» — обычно этот вопрос возникает у людей, которые используют сжиженный углеводородный газ в бытовых целях. Газовые баллоны заполняются смесью пропана и бутана. Технические условия для таких газов регламентированы ГОСТ Р 52087-2018.
ГОСТом предусмотрены следующие марки углеводородных сжиженных газов: пропан технический и автомобильный, пропан-бутан технический и автомобильный и бутан технический.
Температура замерзания этих газовых смесей определяется процентным соотношением составляющих его чистых газов — пропана и бутана. Если речь идет о чистых газах, использующихся в топливных смесях, то температура замерзания бутана равна -138°C, а для пропана она равна -188°C.
Но это температуры, при которых соответствующий газ замерзает полностью. Однако потребителей сжиженного газа интересуют в первую очередь значения температуры, при которой газ будет еще оставаться в газообразном, то есть в пригодном для работы, состоянии. Для пропана это примерно: -40°C, а для бутана: -1°C. Таким образом, баллон с газом можно держать в неотапливаемом помещении, или даже на улице, если это относится не к району Крайнего Севера, где зимой температура опускается ниже этой отметки.
Причины замерзания газа в баллонах
Газ в баллоне под давлением находится в жидком состоянии. При его переходе в газообразное состояние сжиженный газ частично замерзает. Вот причины такого явления:
Если обмерзает газовый баллон (пропан-бутан)
Владельцы бытовых газовых баллонов иногда оказываются в неприятной ситуации. Часть баллона (от дна до уровня жидкой фазы) покрывается инеем и через какое-то время газ перестает поступать из баллона. Как следствие перестает работать прибор, который запитан от этого газового баллона (котел отопления, камин и т.д.).
В чем же причина этого явления и как с ним бороться?Чтобы лучше разобраться в этом вопросе обратимся к школьному курсу физики:
Газ в баллоне находится в жидком состоянии, под давлением. Заправляется баллон не под завязку, а лишь на 80%. 1/5 часть баллона оставляется свободной в целях безопасности, позволяя находящемуся внутри баллона газу расширится и не разорвать баллон в случае его нагрева, например от воздействием прямых солнечных лучей или от какого либо другого источника тепла. При потреблении газа из баллона выходит газовая фаза, которая находится в верхней части баллона. По мере потребления газа в баллоне происходит его переход из жидкого состояния в парообразное.
Парообразование может происходить в виде кипения или как испарение с поверхности жидкости.
В нашем случае мы имеем дело с испарением с поверхности жидкости.
При испарении жидкость покидают более быстрые молекулы, обладающие большей скоростью.В жидкости находятся такие молекулы, которые обладают достаточной кинетической энергией, чтобы преодолеть силы сцепления между собой и совершить работу по выходу из жидкости. При этом жидкость теряет часть своей энергии (остывает).
С понижением температуры скорость испарения жидкости уменьшается, так как уменьшается средняя кинетическая энергия ее молекул, а следовательно, снижается и число таких молекул, у которых кинетическая энергия достаточна для испарения.
И наоборот, с повышением температуры скорость испарения жидкости возрастает, так как возрастает средняя кинетическая энергия ее молекул, а следовательно, возрастает и число таких молекул, у которых кинетическая энергия достаточна для испарения.
При испарении температура жидкости понижается.Чем быстрее идет процесс испарения, тем ниже становится температура оставшейся жидкой фазы в баллоне.Чем ниже становится температура жидкой фазы, тем хуже происходит испарение. И в определенный момент, при достижении критической температуры (это зависит от процентного соотношения пропана и бутана в заправленной в баллон смеси) испарение очень сильно уменьшается, вплоть до полного прекращения, и газ перестает поступать из баллона в магистраль.
В нашем случае скорость испарения зависит от расхода газа за единицу времени. То есть, чем больше газа потребляет наш прибор, тем быстрее и сильнее будет понижаться температура жидкой составляющей в баллоне.
Как же избежать этого неприятного в данном случае явления?
Основных вариантов два:
1. обогревать баллоны
2. уменьшить расход газа из баллона за единицу времени.
Суть первого варианта — баллоны должны находится в тепле. Способов и вариантов много, какой выбрать — решать вам.(только не оборачивайте баллоны теплоизолирующим материалом, так как сделаете еще хуже, создав для баллона эффект термоса, ведь охлаждение происходит изнутри баллона)
Для осуществления второго варианта нужно увеличить количество баллонов из которых будет ОДНОВРЕМЕННО происходить потребление газа.То есть, если подсоединить одновременно три баллона, мгновенный расход газа из каждого баллона уменьшиться в три раза. Если подсоединить пять баллонов, мгновенный расход газа из каждого баллона уменьшиться в пять раз.
Как предотвратить замерзание газа
Для этого необходимо исключить или снизить вероятность действия факторов, перечисленных выше.
Прежде всего нужно следовать рекомендациям по соотношению содержания бутана и пропана в используемой смеси. В результате исследования были установлены оптимальные пропорции составляющих смеси для работы в холодное и теплое время года:
Такие соотношения признаны оптимальными. Однако в некоторых случаях используется смесь, где количество пропана достигает 80%, но поскольку цена пропана значительно выше, такое топливо будет дороже.
Если оборудование стало работать хуже, а на поверхности баллона появился иней, то, прежде всего, перенесите баллон в теплое помещение. Через некоторое время условия правильной работы восстановятся, подача газа возобновится в прежнем режиме.
Если же перенести баллон невозможно, следует обогреть его на месте. Часто владельцы газовых баллонов для прогревания используют огонь, что категорически запрещено. При таком интенсивном нагреве газ из жидкого состояния очень быстро переходит в газообразное, давление внутри емкости резко возрастает и это может привести к взрыву.
Если ваше оборудование находится в помещении с отоплением, тогда не стоит обращать внимание на эти показатели.
Если же охлаждение вызвано интенсивным потреблением газа, следует сократить его расход или установить дополнительный баллон.
Если газом зимой не пользуетесь, баллон можно оставить в неотапливаемом помещении до весны — с ним ничего не случится.
Вопрос с баллонами в машинах
Почему замерзает газовый баллон на авто? В первую, это значит, что замерзает редуктор. Причины его замерзания таковы:
Когда мало антифриза, появляются воздушные пробки.
Когда шланги подобраны неправильно, они могут чем-то забиваться, или у них могут быть неправильно подобраны параметры. В этом случае прекращается циркуляция антифриза, и замерзает редуктор.
Когда неисправна водяная помпа, это тоже признак нарушенной циркуляции специальной жидкости. Когда помпа не работает, сбивается работа охлаждающей системы. Итог – замерзает редуктор.
Если плохо работает термостат, могут появиться такие признаки:
Если есть сложности с ЭГК, может оборваться контакт питания или окислиться провод.
Если есть проблемы с диафрагмой (как правило, резиновой), газ направляется в охлаждающую систему, обмерзает редуктор и некоторые патрубки этой системы. Нужно заменить диафрагму.
Газовая утечка возникает из-за негерметичности контактов. В итоге обмерзает трубка подачи газа. Обмерзание происходит на участках утечки. Признак – ощущается запах газа. Нужно открыть капот и проверить все соединения с помощью мыльной воды.
Когда редуктор редко проходит ТО, и не сливает вовремя конденсат, то забиваются фильтры. Нужно устраивать ТО редуктора минимум раз в год.
Ещё весьма актуален вопрос — при какой температуре замерзает газ в машине?
Здесь показатели таковы: пропан мёрзнет при параметре от -40 С, бутан – 0 С.
А состав из бутана и пропана обычно мёрзнет между указанными пределами. Поэтому зимой в составе находится больше пропана.
Ситуация на улице
Утепление газового баллона зимой – вопрос особо щепетильный. Он весьма актуален для рыбаков и туристов. Также он беспокоит хозяев частных домов и построек, баллоны которых находятся на улице.
Здесь также важно, при какой температуре замерзает газ пропан в баллонах. Уже при показателе -15 жидкая субстанция в баллоне подмерзает. Замедляется выработка газа. И нарушается работа газовых аппаратов. Например, в походе или на рыбалке могут быть проблемы с горелками, на даче – с портативной плитой.
При -30 вообще нет выработки газа.
И появляется следующий вопрос — можно ли подогревать пропановый баллон, чтобы газовые агрегаты работали лучше. В составе сжиженного газа пара углеводородов: пропан и бутан. Испарение первого происходит при крайне низких температурах. Испарение второго – уже с -14-15 градусов.
Чтобы баллон хорошо функционировал зимой, в составе должно быть порядка 70% пропана.
Подогревать баллон можно, но в пределах допустимых норм.
Как утеплить газовый баллон на улице? Как согреть газовый баллон на улице? На эти щепетильные вопросы есть разные решения. Далее предложено несколько народных методов:
В принципе, подогреватель газового баллона может быть любым. Главное, чтобы его функциональная температура не превышала аналогичный показатель баллона. Эта норма отображена на этикетке. За баллоном нужно постоянное наблюдение. Его следует периодически прощупывать. Если он немного тёплый, нужно сокращать тепловое влияние на него. Если он нагрелся сильно, сразу завершайте его подогревать.
Часто на дачах хозяева помещают баллоны в специальные приспособления, это могут быть коробы, шкафчики и т.д. И здесь образуется логичный вопрос — как утеплить такой шкаф для газовых баллонов?
Здесь самый эффективный способ – применить систему «BH Thermal». Она стоит в пределах 7000-8000 руб. Можно использовать отечественный аналог ТЭО-ГБ1 за примерно 5000 руб. Это лёгкий невоспламеняющийся чулок, осуществляющий подогрев. Он полностью перекрывает поверхность.
Как отогреть газовый баллон при замерзании? Если ваш газовый баллон обмерзает, значит нужно применять любое из следующих действий (или все):
После процедуры из редуктора методом продувания устраняется сосредоточенная там влага. До продувки снимается его шланг.
Применяя эти способы, вы решите дилеммы, что делать, если замерз газ в баллоне, если баллон обмёрз и т.д.
А чтобы избежать таких неприятностей, баллоны нужно сосредотачивать в тёплых помещениях или качественно обогревать.
В первом случае под баллонами следует устраивать технологию тёплого пола на базисе действующей отопительной системы.
Во втором – применять эффективные обогреватели.
Поэтому рекомендуется купить эффективный обогреватель газовых баллонов.
А для туристов оптимальны специальные приборы, например насадка-обогреватель на газовый баллон «Пирамида»
Он подходит ко многим горелкам, плиткам и примусам. Часто применяется для обогрева не только палаток, но и небольших построек. Он создан из хромированной стали. Его масса — 120 грамм.
Мощь – 1,5 кВт
Ценник – 650 руб.
Электрические модели
Электрические обогревательные модификации довольно популярны. На рынке представлено много хороших вариаций, например электрический обогреватель газовых баллонов PG-2.
Масса изделия: 5 кг.
Мощность – 160 Вт.
Предел нагревания – 50 °c
Необходимое напряжение: 220 В.
Уровень обороны: IP44
Подходящие баллоны: диаметром 29,9 см и объёмом 27 и 50 л.
Ценник – 14 900 руб.
Второй пример — обогреватель газовых баллонов «Технониколь».
Он имеет формат гибкого пояса. Его ширина 14,5 см. Его материал – мягкая силиконовая резина. На окончаниях устроены пружины. Так обеспечивается надёжная фиксация.
Изделие поддерживает температуру в нижней зоне баллона благодаря термостату. Удерживаются показатели порядка 30°С.
Дополнительные устройства – шоковые индикаторы. Они отключают нагревание, когда параметры достигают 38°С и 42°С. Эти индикаторы размещаются по окружности.
Мощь – 250 Вт.
Подходящее напряжение – 220 В.
Им обычно нагревают баллоны из стали. Их объёмы: 27 и 50 л.
В баллоне он:
Он применяется при температурных показателях воздуха не более +30 градусов. При работе с ним при показателях 0 градусов и ниже, его и стенки баллону нужно защищать дополнительным утеплителем. Это вспененное рулонное изделие.
При работе прибор следует плотно прикладывать к стенкам баллона. Так оптимально работает термостат и шоковые индикаторы.
Нельзя обогревать им ржавые баллоны с отходящей краской.
Третий пример — термоодеяло для газовых баллонов.
Оно запахивается по окружности баллона и покрывает полностью его поверхность. Для фиксации имеются застёжки на липучках.
Хранить изделие и переносить нужно в чехле.
Технические данные изделия:
Четвёртый пример — обогреватель ТЭО-ГБ1.
Это аналог третьего примера. У него те же достоинства и функции. Его параметры: 105 х 103 см.
Его средний ценник – 3000 руб.
Вопрос с ГБО зимой
Какие могут быть проблемы с ГБО зимой? Если газобаллонная аппаратура установлена грамотно и своевременно обслуживается, то сложностей с эксплуатацией автомобилей с ГБО в зимнее время не возникает.
А причинами сложностей могут быть неверный монтаж или некачественное топливо. Обычно зимой в сжиженном газе развивают пропорцию пропана до 80%. Причина: он замечательно испаряется. Если в машину заливается летний газ, его испарения не произойдёт, автомобиль заработает на бензине.
Зимой сжиженный газ расходуется интенсивнее, ведь процент менее плотного пропана больше процента бутана. Водитель вынужден жать сильнее на газ.
Наибольшая сложность для ГБО в холода – это конденсат от газа. Это маслянистые субстанции, сохраняющиеся в газе после его некачественного очищения. Когда он сжижен, эти субстанции в нём растворены. Они свободно проникают в редуктор-испаритель, пройдя фильтр. В редукторе на пропано-бутановый состав воздействует температура, и он преобразуется в газ. А субстанция не испаряется и может попадать в редуктор и форсунки.
Почему замерзает газовый редуктор? Самая частая причина кроется в указанной маслянистой субстанции. Чаще всего страдают редукторы, имеющий прямой контроль над дозирующим клапаном (мультиклапаном). В итоге замерзает и мультиклапан ГБО, и сам редуктор, и другие детали.
Когда в пространство между данным клапаном и ведущим цилиндром проникает это загрязнение, клапан становится неподвижным, редуктор не обеспечивает нужное давление, газ плохо поступает к форсункам.
Если в вашем авто есть такие детали, заправляйтесь только на надёжных заправках.
Маслянистый конденсат вредит и форсункам. Больше всего страдают их лепестковые версии, которые подпружинивает металлическая мембрана. Они просто пристывают к электромагниту. Газ не дозировано идёт коллектор впуска. В итоге он расходуется больше, форсунки ломаются.
Современные версии форсунок имеют штыревой электромагнитный газовый клапан (ЭГК). Они менее восприимчивы к некачественному горючему. Но в холода маслянистые смеси не кристаллизуются, становятся липкими. Из-за них клапан форсунки не парализуется. В итоге двигатель может заглохнуть.
Заключение
Чтобы зимой газовый баллон работал исправно, его нужно эффективно обогревать.