Давление сжиженного газа в баллоне

Приготовить домашнюю еду в полевых условиях, а также обогреть палатку позволяет достаточно простая по своей конструкции газовая горелка. Сегодня на рынке несложно найти огромное разнообразие этих устройств, которые выпускаются многими брендами. Одновременно с этим производители изготавливают и газовые баллоны для горелок, которые являются универсальными и могут применяться с самым разным

Выбираем газовый баллон: тип подключения

Если вы намереваетесь приобрести газовый баллон, необходимо обращать внимание не только на его объем и габариты, но и на способ крепления к горелкам. По этому критерию выделяют 4 типа изделий:

1. Цанговый, или штуцерный баллон. По-простому называется дихлофосным, так как имеет специальный штуцер, для подсоединения к которому нужно дополнительно применять соответствующий переходник. В баллоне чрезвычайно тонкие стенки, из-за чего осложняется монтаж горелки. Объем составляет 220 граммов.


2. Прокалываемый баллон. Больше подходит для использования в быту. Все дело в том, что подсоединяя специальную горелку, вы нарушаете целостность изделия. Поэтому отключать ее нельзя до тех пор, пока газ не закончится. С одноразовым баллоном горелка может беспрерывно проработать чуть более 3-х часов, так как его объем – 320 граммов.
3. Резьбовой баллон. Полностью оправдывает свое название. Для установки горелки на пропановый баллон применяется специальная резьба. Выпускается несколько видов таких изделий с объемом от 110 до 500 граммов.
4. Клапанный баллон. Производится только такими производителями, как Coleman и Campingaz. Совместим исключительно с горелками от этих брендов. Оснащается клапаном, который призван полностью исключить утечку топлива. Идеально подходит для туристических походов. Объем – от 190 до 500 граммов.

Как подключить баллон к горелке? Ответ на этот вопрос зависит именно от типа выбранного изделия, поэтому обращайте внимание на способ подсоединения еще при покупке. В противном случае баллон может просто не подойти к примусу либо паяльной лампе.

Какой газ используется в баллонах

Практически все баллоны содержат смесь пропана с бутаном или изобутаном в разных пропорциях. Важным критерием выбора является количество пропана:

• В подавляющем большинстве баллонов содержание пропана составляет 20-30 процентов. Такие изделия вполне пригодны для использования с горелками, однако при снижении температуры до -15 градусов газ просто не будет гореть.
• 50 процентов. При таком содержании пропана баллон вполне может использоваться и в зимний период, выдерживая температуры до минус 30. Это подтверждает снежинка на поверхности изделия.
• 100 процентов. Чистый пропан в баллонах выпускает компания Coleman. Газ отлично горит при температуре до -42 градусов по Цельсию. При этом применяются толстостенные баллоны, благодаря чему исключается их разрушение в сильный мороз.

Совсем не используется пропан в продукции отечественных компаний. В таких баллонах содержится 100 процентов бутана, изобутана или смеси этих газов. Изделия отлично работают в летний период, но отказывают уже при минус 5 градусах.

Выбирая между бутаном и изобутаном, старайтесь покупать именно второй вариант. Он горит более стабильно, что объясняется высоким октановым числом и однородностью состава. На сколько хватает баллона? Ответ на этот вопрос зависит от нескольких важных факторов:

1. Условия использования. В холодный период баллон прекращает работать значительно быстрее, чем летом.
2. Объем. Если приводить точные цифры, то баллончик на 500 граммов способен гореть около двух суток.
3. Интенсивность использования. Время беспрерывного горения баллона на 0,5 литра составляет 5-6 часов. Но если вы будете только готовить еду 3-4 раза в день, получите упомянутые выше 2 суток.

Практически любой баллончик (кроме прокалываемого) можно перезарядить. Как это сделать? Лучше всего обратиться в специализированные компании, так как самостоятельная заправка может привести к непредсказуемым последствиям. После перезарядки не рискуйте брать изделие в туристический поход. Он подойдет только для бытовых целей.

Полезные рекомендации по использованию баллонов

В холодный период баллоны лучше согревать перед использованием на улице. В походе можно взять его в спальный мешок или подержать пару часов за пазухой. В быту достаточно просто хранить изделие в отапливаемом помещении. Разумеется, как можно дальше от источника тепла и открытого огня.

Если вы намереваетесь лететь самолетом или ехать в поезде, лучше выбирать цанговые баллоны. Они наиболее безопасны и не вызовут лишних вопросов и проблем. Если горелка предназначена для резьбового подключения, можно заранее подготовить специальный переходник.

Обязательно обращайте внимание на пропорции газовой смеси в баллоне, ориентируясь на погодные условия. Кроме того, рекомендуем покупать только качественный газ от известных производителей, обходя стороной низкопробные китайские подделки.

И среди людей, выполняющих ремонты профессионально, и среди домашних умельцев большой популярностью пользуется ручная газовая горелка с баллоном. Сфера их применения очень широкая, есть несколько разновидностей. В этой статье рассказано, как правильно выбрать газовую горелку на баллон и научиться пользоваться данным аппаратом не самой замысловатой конструкции, но крайне полезным во многих случаях, когда выполняется ремонт помещения.

Параметры горелок

Газовые горелки на баллончик с цанговым присоединением представляют отдельный класс инструментов. Применяются они в условиях высокой пожарной безопасности там, где задействовано серьезное строительное оборудование, а риск повреждения аппарата сведен к минимуму.

Основными параметрами являются температура и форма пламени. У простейших устройств температура горения близка к минимальной — 700−1000°С. Воздух поступает естественным образом, и его всегда не хватает. У более дорогих изделий специальная форма воздухоподводящих каналов, что увеличивает приток воздуха, а температура пламени возрастает до 1200°C.

Пламя еще большей температуры у эжекторных горелок, в которых к очагу воздух поступает за счет разрежения, а сила потока находится в прямой пропорциональной зависимости к рабочему давлению газа. Благодаря этому температуру можно увеличить до 1500−1600°С и сравнительно плавно регулировать ее с длиной пламени лишь поворотом крана. В аппарате может быть несколько очагов горения. Таким инструментом не выполняют тонкую работу, но успешно прогревают обширные участки.

Пороговая температура горелок — 2000−2400°С, а достигается она путем концентрации нагнетаемого воздуха в очаг горения, а также использования газа метилацетилена пропадиена (МАПП). В пламени образуется высокотемпературный конус, чья мощность и температура могут быть сопоставлены с газокислородной сваркой.

В дополнение изделие любого вида может оснащаться гибкой или поворотной трубкой, пьезорозжигом и высокочувствительным регулировочным клапаном. Существует широкий выбор аппаратов по мощности и расходу газа.

Туристические лампы

Низкотемпературные устройства используются для выполнения широкого спектра работ, подходят как для использования в быту, так и для профессионального строительства. Эти паяльные лампы чаще заменяют электрические фены там, где возможна лишь автономная работа.

Основным недостатком горелок без инжектора является низкая стабильность пламени, особенно заметная при резких наклонах и поворотах. Плескания сжиженного газа не влияют существенно в более дорогих аппаратах, имеющих специальный редуктор и контур подогрева.

Обычно такие аппараты не используются для пайки. Главным образом с их помощью разжигают дрова и угли или разогревают материалы, которые допускают использование открытого пламени. Лампа незаменима для оттаивания труб, подогрева двигателей автомобилей, обжига краски для ее устранения, распаковки сгонов на пакле, иных черновых работ.

Лампы с наддувом

Устройство и назначение эжекторных паяльных ламп более специфичное. Данные устройства используются для обработки цветных металлов. Благодаря большой температуре и возможности регулировать пламя эти устройства превосходны для пайки и закалки металлов, прочей термической обработки, требующей высокой точности температуры и строго очерченного конуса.

Специфика применения серьезно корректирует размер сопел и горелок. Миниатюрные аппараты служат для пайки тонкого металла и ювелирных украшений. У горелок среднего класса толщина конуса составляет 3−9 мм, они более остальных подходят для электрической пайки соединительных кабельных муфт, алюминиевых и медных трубок.

Благодаря высокой мощности более крупные изделия рационально использовать в следующих областях:

• художественная ковка;
• точная штамповка и гибка металла.

Именно эти инструменты используются домашними мастерами в качестве основы самодельных закалочных печей и газовых горнов.

В случае с эжекторными вариантами понятие нестабильности пламени сугубо фигуральное, хотя есть вероятность периодических вспышек газа, в ядре температура остается стабильной относительно. Контур преднагрева газа больше используется для повышения экономичности горелок, быстрейшего их выхода на рабочую мощность, более точного регулирования температуры.

Высокотемпературные лампы

• Есть аппараты, где MAPP газ используется вместо пропан-бутановой смеси. Температура пламени в этих аппаратах равна 2200−2400°С. Основная энергия при этом концентрируется в конусе, достаточно стабильном и с выраженной границей.
• Такие изделия используются для прогрева, гибки и ковки массивных деталей и высокоуглеродистых сталей. Высокая температура позволяет качественнее отпускать и закалять металл.
• Что касается сварки и пайки, устройства на MAPP газе прекрасно справляются с нержавейкой, и даже тонкие детали при этом не перегреваются. Еще одним плюсом MAPP является низкая температура кипения, что позволяет использовать его при температуре -20°С даже в изделиях без контура подогрева.

Источник: morflot.su

Здравствуйте, разговор пойдёт о том виде топлива, которое заменит бензин. Как Вы уже догадались — это газ. Но какой именно газ? Их ведь много разных.

Сегодня рассмотрим два самых популярных варианта газового оборудования доступных на рынке, работающих на пропан-бутановой смеси и метане.
Газовое оборудование, имеет сокращённую аббревиатуру (согласно наименованию газа): LPG и CNG соответственно.

Введение.
Сначала познакомимся с этими газами поближе. Для этого я надёргал 5 основных таблиц из сети для того, чтобы можно было в деталях получить основные характеристики и свойства газов.

Параметры торговых марок

Физические характеристики

Критические параметры газов
Газы могут быть превращены в жидкое состояние при сжатии, если температура при этом не превышает определённого значения, характерного для каждого однородного газа. Температура, свыше которой данный газ не может быть сжижен никаким повышением давления, называется критической температурой. Давление, необходимое для сжижения газа при этой критической температуре, называется критическим давлением.

Упругость насыщенных паров
Упругостью насыщенных паров сжиженных газов называется давление, при котором жидкость находится в равновесном состоянии со своей газовой фазой. При таком состоянии двухфазной системы не происходит ни конденсации паров, ни испарения жидкости. Каждому компоненту СУГ при определённой температуре соответствует определённая упругость насыщенных паров, возрастающая с ростом температуры. Давление в таблице указано в МПа.

Зависимость плотности от температуры

Определения.
LPG (Liquified Petroleum Gas) – сжиженный нефтяной газ (пропан-бутан). Наиболее распространенный вид топлива для легковых автомобилей, как коммерческого, так и частного использования. Получается как побочный продукт при переработки нефти.
CNG (Compressed Natural Gas) – сжатый природный газ (метан). Чаще всего встречается в автомобилях коммерческого назначения или у производителей заводского ГБО.

Тезисы для метанового оборудования (CNG):
1. Самый дешёвый и простой в добыче газ, поскольку не требует химической переработки. Требуется лишь очистка от твердого углерода и прочих примесей.
2. Необходимы толстостенные баллоны, выдерживающие очень не шуточное давление (до 200 бар).
3. Метан тяжело сжимается и не сжижается в доступных нам климатических условиях. Хранится в виде сжатой паровой фазы. Такое поведение метана накладывает на автовладельца повышенную потребность в заправочных объёмах, ниже Вы поймёте почему. Для коммерческого транспорта вполне подходит — закрепил на крыше ПАЗика штук пять-шесть баллонов по 60 литров + под днищем и поехал.
4. Экологичнее пропан-бутана по содержанию CO в выхлопных газах.

Тезисы для пропан-бутанового оборудования (LPG):
1. Пропан/бутан требует химического синтеза (получения) на предприятии (НПЗ), поэтому дороже метана.
2. Хранится при невысоком давлении в баллоне (до 16 бар).
3. Пропан-бутан отлично сжимается и, впоследствии, сжижается. Это положительно отражается на энерговооруженность авто при равном объёме с метаном.
4. Сжиженный газ LPG находится в равновесном состоянии с паровой фазой (при определённом давлении и температуре) и заполняет всё пространство баллона.
5. Баллоны заправляются не более чем на 80% от максимального объема, жидкой фазой, которая измеряется в литрах. Так делают в целях безопасности от воздействия повышенных температур.

Теперь самая интересная часть.
Сравним энерговооруженность бензиновой системы, LPG и CNG.
Для этого примем заправочную ёмкость равную 60 литрам (бензобак / баллон).
Стандартные условия: t=+20 °C, Ра=100 кПа
Низшая теплота сгорания метана: Qm = 36 МДж/м3
Низшая теплота сгорания пропана: Qp = 91 МДж/м3
Низшая теплота сгорания бутана: Qb = 119 МДж/м3
Низшая теплота сгорания бензина (АИ-98): Qv = 33 МДж/л
Плотность метана (паровой фазы): ρma = 0,668 кг/м3
Плотность пропана (паровой фазы): ρpa = 1,872 кг/м3
Плотность пропана (жидкой фазы): ρpl = 500 кг/м3
Плотность бутана (паровой фазы): ρba = 2,519 кг/м3
Плотность бутана (жидкой фазы): ρbl = 570 кг/м3
Плотность бензина: ρv = 750 кг/м3
Газовая постоянная метана: Rm = 519 Дж/(кг*К)
Газовая постоянная пропана: Rp = 189 Дж/(кг*К)
Газовая постоянная бутана: Rb =143 Дж/(кг*К)
Уравнение газа: P*V = m*R*T, где
P — давление, Па; V — объём, м3; m — масса, кг; R — газовая постоянная, Дж/(кг*°К); Т — температура, °C.

Пропан — кипит (преобразуется в горючий пар) при температуре -40 °C и выше, т.е. в наших условиях практически всегда переходит из жидкого состояния в газообразное.
Бутан — кипит при температуре -3 °C и выше. т.е. если Бутан охладить до -5 °C или еще сильнее, то он перестанет кипеть и превращаться в пар — останется в жидком виде и не будет создавать давление в газопроводе и кипеть.
Смесь — 50/50, соответственно будет испаряться при температуре примерно -21 °C. В нашей широте возможно использовать такой газ летом.
Смесь — 70/30, соответственно будет испаряться при температуре примерно -30 °C. В нашей широте возможно использовать такой газ зимой.

Бензин
энерговооружённость бака бензина: Wv = 33 Мдж/л * 60 л = 1980 МДж

Метан
масса сжатой паровой фазы в баллоне: mma = P*V/(R*T) = 200*10^5 Па * 0.06 м3 / ( 519 Дж/(кг*°К) * 293 °К) = 7,9 кг
плотность сжатой паровой фазы: Dma = 7,9 кг / 0,06 м3 = 131,7 кг/м3
отношение плотностей сжатой паровой фазы в баллоне и при стандартных условиях: Dma / ρma = 131,7 кг/м3 / 0,668 кг/м3 = 197
энерговооружённость баллона: Wma = 36 МДж/м3 * 0,06 м3 * 197 = 426 МДж (< в 4,6 раза)

Пропан-Бутан (50/50)
масса жидкой фазы в баллоне: mpbl = ρpbl * V * 0,8 = 535 кг/м3 * 0.06 м3 * 0.8 = 25,7 кг + 20% от V паровой фазы.
объём жидкой фазы при переходе в паровую фазу в стандартных условиях: Vpbl = 0,06 м3 * 0.8 * 535 кг/м3 / (1,872+2,519)/2 кг/м3 = 11,67 м3
энерговооружённость баллона: Wpbl = (91+119)/2 МДж/м3 * 11,67 м3 = 1225,35 МДж (< в 1,61 раза)

Пропан-Бутан (70/30)
масса жидкой фазы в баллоне: mpbl = ρpbl * V * 80 / 100% = 521 кг/м3 * 0.06 м3 * 0.8 = 25,0 кг + 20% от V паровой фазы, где ρpbl = 0,7 * ρp + 0,3 * ρbl.
объём жидкой фазы при переходе в паровую фазу в стандартных условиях: Vpbl = 0,06 м3 * 0.8 * 521 кг/м3 / (1,872*0,7+2,519 * 0,3) кг/м3 = 12,1 м3
энерговооружённость баллона: Wpbl = (91 * 0,7+119 * 0,3) МДж/м3 * 12,1 м3 = 1202,74 МДж (< в 1,65 раза).

Напоследок график давления насыщенных паров пропан-бутановой смеси газов и таблица зависимости плотности жидкой фазы от температуры.

Стоимость заправки 1 литра жидкого топлива
Бензин
Цена: 44 руб/л
Стоимость 1 МегаДжоуля: Sb = 44 руб/л / 33 МДж/л = 1,333 руб/МДж

Метан
Цена: 16 руб/м3
Стоимость 1 МегаДжоуля: Sm = 16 руб/м3 / 36 МДж/м3 = 0,444 руб/МДж

Пропан-Бутан (50/50)
Цена: 18 руб/л
Отношение плотностей жидкой и паровой фазы при стандартных условиях: ρpbl / ρpbv = 535 кг/м3 / 2,2 кг/м3 = 243,2
Из 1 литра жидкой фазы получится 243,2 литра паровой фазы: Vpbv = 0,2432 м3
Энергия этого объёма пара: Qpbv = 0,2432 м3 * 105 МДж/м3 = 25,534 МДж
Стоимость 1 МегаДжоуля: Spb = 18 руб/л / 25,534 МДж = 0,705 руб/МДж

Вывод: согласно расчёту, энергетическая стоимость пропан-бутанового топлива почти вдвое ниже бензина АИ-95.
А стоимость метана ровно в 3 раза ниже стоимости бензина АИ-95.
Цены взяты по Челябинску и округлены до рубля.

Источник: www.drive2.ru

Сжиженный газ как вид топлива

СУГ — сжиженный углеводородный газ — производится из некоторых фракций природного голубого топлива или попутных нефтяных газов. Процесс сжижения происходит при нормальном температурном режиме и небольшом избыточном давлении. При этом готовый продукт становится существенно меньше в объёме — примерно в 250 раз.

Любой СУГ является смесью пропана с бутаном. Бутан мог бы использоваться самостоятельно, но он плохо испаряется, поэтому к нему подмешивается пропан как более активный газ. В зависимости от соотношения этих газов в композиции будут меняться физические и потребительские свойства смеси.

Важно! Зимой, когда из-за низкой температуры испаряемость СУГ снижается, есть смысл применять топливо с повышенным содержанием пропана. А летом, когда газ увеличивается в объёме и есть опасность разгерметизации — лучше использовать смеси с преобладанием бутана.

Согласно ГОСТ 20448–90 производится классификация сжиженного газа, предназначенного для коммунального и бытового использования:

1. ПТ — если в смеси более чем ¾ пропана.
2. БТ — если бутана в смеси более трети.
3. СПБТ — с содержанием бутана в смеси от 25 до 60 процентов.

Топливо, которое предназначено для автомобильных двигателей, может иметь маркировку ПА или ПБА. Они тоже подойдут для котлов, причём требования к ним по качеству, такие как остаток жидких веществ и различные примеси, как правило, выше.

В баллонах СУГ находится частично в жидкой, частично в газообразной форме. По мере расхода смеси, жидкий газ испаряется и создаёт рабочее давление в баллоне. Именно тем, насколько интенсивно происходит переход из жидкой фазы в газовую, определяется эффективность работы установки. Часто встречающаяся проблема — «замерзание» сжиженного газа зимой. При минусовых температурах СУГ плохо испаряется и давления в системе недостаточно, чтобы горелка котла работала в штатном режиме. Решения есть:

1. Использовать «зимнюю» смесь (ПТ) — с увеличенным содержанием пропана, который обеспечит необходимую испаряемость жидкой фазы и создаст давление.
2. Увеличить количество баллонов, используемых одновременно. Чем больше установлено сосудов — тем больше будет площадь «зеркала» газа, находящегося в жидкой фазе, тем больше его будет испаряться.
3. Применить фабричный подогревающий элемент для баллона.

Летом ситуация обратная — испарение происходит очень интенсивно, поэтому давление может возрасти до критичного, что чревато аварийными ситуациями. Решения:

1. В тёплое время года переходить на БТ или СПБТ.
2. Заполнять баллоны не полностью.
3. Исключать прямое попадание солнечных лучей на корпус емкости с газом.
4. Применять автоматику и аварийные клапаны для контроля давления.

Организация отопления из баллона

Какой теплогенератор использовать

В данном случае можно использовать любое отопительное устройство, рассчитанное на сжигание газа. Это может быть котёл для водяного отопления либо калорифер/конвектор (в том числе камины и печи с газовыми горелками), который в качестве теплоносителя использует воздух, транспортируемый по системе каналов. Для обогрева нежилых помещений от баллонов всё чаще применяются инфракрасные газовые излучатели.

Производительность теплогенератора подбирается по общим правилам, но его необходимо должным образом подготовить под СУГ. Для этого горелки меняются на специальные, либо производится замена форсунок, которыми могут комплектоваться котлы. Также приходится регулировать автоматику на минимальное потребление топлива.

Важно! Учитывая высокую стоимость энергоносителя, логично будет приобрести наиболее технологичный и экономичный теплогенератор, например, конденсационного типа.

Редуктор давления

Это устройство предназначено для преобразования и поддержания стабильного давления. Редуктор необходим, так как давление в системе постоянно меняется, оно зависит от типа СУГ, температурного режима, количества сосудов, остатка газа, длины топливной магистрали. Важно подобрать редуктор согласно характеристикам теплогенератора. Учитывать рабочее давление и производительность.

В продаже имеются устройства с показателями 50, 42, 37, 32 мбар. Не так давно появились модели с возможностью регулировки в диапазоне от 20 до 60 мбар. Если давления будет мало — котёл будет работать неэффективно, либо горелка вообще не запустится. При повышенном давлении возможны поломки котла и затухание горелки вследствие «отрыва» пламени. Производительность редукторов, которые используются для кухонных плит, бывает недостаточна для питания котла. Они пропускают всего 1 кг газа в час, тогда как теплогенератору мощностью в 20 кВт нужно около 2–2,5 кг.

Баллоны

Для питания системы отопления необходимо использовать сразу несколько ёмкостей, только так будет обеспечено необходимое давление и реже придётся производить заправку. Как правило, для среднего размера коттеджа (100 м²) собирают батарею в 6–8 сосудов, которые располагают в основном прямолинейно.

Ёмкости соединяются при помощи гребёнок либо тройников. Группами они подключаются к теплогенератору посредством общего редуктора. При этом многобаллонная установка может быть разделена на две ветки: рабочую и резервную (автоматически/вручную включается, когда первая группа сосудов опустошается).

Важно! Устанавливать баллоны необходимо снаружи здания в металлических проветриваемых шкафах. Чем меньше длина топливопровода — тем лучше. В целях безопасности сосуды следует наполнять не более чем на 85 процентов объёма (в 50-ти литровую ёмкость закачивают около 40 литров смеси — порядка 22 кг СУГ).

Прочие элементы

Для сборки системы используют множество функциональных элементов — обязательных и опционных:

• шланги высокого давления;
• гребёнки и тройники;
• краны;
• манометры и индикаторы давления;
• сбросные и обратные клапаны;
• аварийные отсекатели по высокой температуре и утечке;
• автоматические и ручные переключатели между группами сосудов;
• подогрев редуктора и баллонов;
• резьбовые/быстросъёмные фитинги.

Расчёт расходов на отопление сжиженным газом

Для генерации киловатта тепла котёл будет брать чуть более 0,1 килограмма сжиженного газа в час. К примеру, дом в 100 квадратов требует установки теплогенератора мощностью порядка 10 кВт. То есть в час будет сжигаться до 1–1,2 килограмм СУГ, в сутки — до 25 кг. Но современный технологичный котёл не работает весь сезон на полную мощность, к теоретическому расходу обычно применяют понижающий коэффициент 0,5. Получается, что за 7 месяцев будет израсходовано около 2625 кг газа: 25 х 30 х 7 = 5250 х 0,5 = 2625.

Такой вид отопления значительно дороже отопления с помощью магистрального газа, но если вам не хватает мощности электросетей для отопительной системы, то данный способ можно рассмотреть как альтернативу. Единственный минус системы — это необходимость несколько раз в месяц посещать АГЗС для заправки баллонов.

рмнт.ру

19.10.15

Источник: www.rmnt.ru

Одним из наиболее важных свойств пропана и бутана, отличающих их от других видов автомобильного топлива, является образование при свободной поверхности над жидкой фазой двухфазной системы жидкость — пар, вследствие возникновения давления насыщенного пара…

Рис. 1. Зависимость давления насыщенных паров пропана и бутана от температуры

Одним из наиболее важных свойств пропана и бутана, отличающих их от других видов автомобильного топлива, является образование при свободной поверхности над жидкой фазой двухфазной системы жидкость — пар, вследствие возникновения давления насыщенного пара, т.е. давления пара в присутствии жидкой фазы в баллоне.

В процессе наполнения баллона первые порции сжиженного газа быстро испаряются и заполняют весь его объем, создавая в нем определенное давление. При уменьшении давления газ мгновенно испаряется. Испарение сжиженного газа в баллоне продолжается до тех пор, пока образовавшиеся пары сжиженного газа не достигнут насыщения.

Это свойство пропана и бутана позволяет хранить газ в небольших объемах, что очень важно. В качестве примера рассмотрим рис. 1. Давление насыщенного пара бутана составляет 0,1 МПа при 0 °С и 0,17 МПа при 15 °С, а давление насыщенного пара пропана при этих же температурах 0,59 и 0,9 МПа соответственно.

Это различие приводит к значительной разнице в давлении смеси при изменении пропорции пропана и бутана. Давление растет при увеличении температуры, что приводит к большим изменениям объема сжиженного газа, находящегося в жидком состоянии.

Следовательно, если сжиженный газ в жидком состоянии полностью заполняет баллон и температура продолжает увеличиваться, то давление будет быстро расти, что может привести к разрушению баллона.
 
Поэтому никогда не заполняйте баллон сжиженным газом полностью, Обязательно оставляйте паровую подушку, объем которой равен 10% от полной емкости баллона.

Эти два газа (пропан и бутан) различаются между собой температурой кипения, при которой они переходят из жидкого в газообразное состояние. Пропан перестает переходить в газ и остается в жидком состоянии при температуре -43 °С, для бутана эта температура равна 0° С.  

Рис. 2. Зависимость давления насыщенных паров смеси пропана и бутана от температуры

В условиях холодного климата (или зимой) в сжиженном нефтяном газе — смеси пропана и бутана, — предназначенном для использования в качестве автомобильного топлива, должен преобладать пропан для лучшей газификации смеси.

На газозаправочные станции, поступает сжиженный нефтяной газ двух марок: летний ГТБА — пропан-бутан автомобильный с содержанием 50 + 10% пропана, остальное бутан и зимний ПА — пропан автомобильный с содержанием 90 + 10% пропана. Изменение давления насыщенных паров Р смеси пропана и бутана в зависимости от температуры в баллоне показано на рис. 2.

Теплота сгорания газа несколько больше, чем у бензина. Однако с увеличением количества подаваемого в двигатель воздуха теплота сгорания несколько уменьшается.

Если мощность двигателя, работающего на бензине, принять за 100%, то мощность двигателя, работающего на газе, будет примерно равна 90%, что приводит к снижению максимальной скорости примерно на 4%, но не надо забывать об экономии денежных средств. Мировое соотношение цены бензина к газу — 10:6.

Снижение мощности двигателя происходит по причине более низкой, чем у бензина, теплоты сгорания газа (см. табл.2). И в результате происходит неполное наполнение цилиндров двигателя газо-воздушной смесью. Иногда ранней установкой угла опережения зажигания до ВМТ на 3 — 5° этот недостаток пытаются устранить. В условиях эксплуатации большой разницы при движении автомобиля на газе или на бензине не ощущается.

Источник: AcademyGBO.ru