WŁAŚCIWOŚCI GAZU PŁYNNEGO

Gazy płynne (LPG, ang. Liquefied Petroleum Gas), to skroplone gazy węglowodorowe, składające się z mieszaniny propanu, butanu i innych węglowodorów. Otrzymuje się je z gazu ziemnego mokrego lub gazów rafineryjnych. W normalnych warunkach atmosferycznych LPG występują w postaci gazowej, zamieniając się jednak w ciecz pod zwiększonym ciśnieniem (np. 2,6 MPa dla propanu-butanu).

Do rodziny gazów skroplonych C3—C4 należą:
—    butan techniczny, oznaczany symbolem B (mieszanina węglowodorów alifatycznych, w której jest co najmniej 95% butanu);
—    propan techniczny, oznaczany symbolem P (mieszanina węglowodorów alifatycznych w których jest co najmniej 90% propanu);
—    propan-butan, oznaczany symbolem B/P (mieszanina węglowodorów alifatycznych, w której jest od 18% do 55% propanu i co najmniej 45% butanu).
W celach grzewczych korzysta się głównie z propanu (z niewielkimi domieszkami butanu i innych składników)
Gazy płynne charakteryzują się dwu fazowością i mają zdolność przechodzenia z fazy ciekłej w gazową i na odwrót. Na rysunku

tmp2c18-1

pokazano zależność ciśnienia par gazów płynnych w funkcji temperatury. Wymiana ciepła z otoczeniem przy niezbyt dużym poborze gazu (jak to ma miejsce w przypadku małych i średnich kotłowni) zapewnia właściwą pracę układu, tj. utrzymanie odpowiedniego ciśnienia fazy gazowej i stabilny pobór gazu przez palniki (przy dużym poborze konieczne jest podgrzewanie zbiornika w celu intensyfikacji parowania lub też — pobieranie fazy ciekłej).
Z wykresu wynika, iż propan w temperaturze 0°C ma ciśnienie około 4 bar, a w temperaturze 30°C około 10 bar. Natomiast w temperaturze -42°C (temperatura wrzenia) nie odparowuje i jest tylko w stanie ciekłym.
Tymczasem butan już w temperaturze niższej niż 0°C jest wyłącznie w fazie ciekłej, czyli nie paruje. Nie nadaje się więc do potrzeb grzewczych, gdyż podczas mrozów zbiornikach stojących poza budynkiem nie byłoby fazy gazowej, tylko ciekła. Także mieszanina P-B nie może być używana w zbiornikach naziemnych do celów grzewczych, gdyż przy niskiej temperaturze zewnętrznej odparowywać będzie tylko propan i ciśnienie może spaść poniżej wartości wymaganej do właściwej pracy reduktora i palnika kotłowego. Po dłuższej eksploatacji w zbiorniku pozostałby tylko butan. Mieszaninę propan-butan można stosować w zbiornikach podziemnych, przykrytych warstwą ziemi o grubości co najmniej 1 m. Pozwoli to na zmniejszenie kosztów eksploatacyjnych, gdyż butan jest tańszy od propanu o około 20%.

Gaz skroplony jest bezbarwny, a jego gęstość w przybliżeniu 1,8 razy mniejsza od gęstości wody. Objętość właściwa gazu skroplonego jest niewielka w porównaniu z fazą gazową (propan około 1:260), dlatego można go łatwo magazynować w zbiornikach. Gazowy propan lub propan-butan jest odpowiednio około 1,5 i 2,0 razy cięższy od powietrza i ma tendencje do zalegania w dolnych częściach pomieszczenia oraz w miejscach usytuowanych poniżej poziomu terenu.

Na rysunku

tmp2c18-2

przedstawiono zmiany gęstości ciekłego propanu w zależności od temperatury, a w tablicy niektóre parametry propanu i propan-butanu.

Propan  Propan-butan
Stan skupienia Gaz skroplony Gaz skroplony
Wartość opalowa co najmniej 45,64 MJ/kg

91,77 MJ/m3

45,22 MJ/kg

90,93 MJ/m3

Prężność par nasyconych, co najmniej 0,2 MPa w -15°C 3,04 MPa w 70°C 0,1 MPa w -15°C

2,55 MPa w 70°C

Gęstość 495 kg/m3 w15,6°C 500 kg/m3 w 15°C
Temperatura wrzenia -42°C (propan) W zależności od proporcji składników w mieszaninie od -42°C (propan) do -0,5°C (butan)
Gęstość względna par (powietrza wynosi 1) 1,52 w 15°C 2,0 w 15°C
Temperatura zapłonu 510°C 480-510°C
Dolna granica wybuchowości 2,1% 1,5%
Górna granica wybuchowości 10,1% 9,0%
Ciśnienie nominalne gazu przed urządzeniami gazowymi kPa                                              2,9-4,4

Granica wybuchowości gazu płynnego wynosi od około 2% do 10% zawartości gazu w powietrzu. Detektory w kotłowniach nastawiane są na stężenie 1/5 dolnej granicy wybuchowości (czyli 0,4%).

Pary gazu są bezbarwne i mają słaby zapach benzyny, co powoduje ich trudną wykrywalność (ze względów bezpieczeństwa gaz jest sztucznie nawaniany). Gaz płynny nie jest trujący. Jednak w dużych stężeniach, przy dłuższym przebywaniu w pomieszczeniu nim wypełnionym, może spowodować omdlenie, zatrucie, a nawet uduszenie. Gaz skroplony może powodować poważne odmrożenia skóry, ponieważ szybko parując znacznie obniża temperaturę otoczenia.

WŁAŚCIWOŚCI OLEJU OPAŁOWEGO

Oleje opałowe są to paliwa ciekłe, powstałe w wyniku rafinacji ropy naftowej.
Oleje opałowe dzielą się na lekkie (L) i ciężkie (C).
W małych źródłach ciepła stosowany jest olej opałowy lekki, zawierający destylaty atmosferyczne oraz lekkie frakcje próżniowe otrzymywane podczas destylacji ropy naftowej. W zależności od frakcji destylującej do temperatury 350°C, olej opalowy lekki dzieli się na dwa gatunki oznaczone jako L-1 i L-2.
W zależności od lepkości kinematycznej, olej opałowy ciężki podzielono na trzy gatunki: C-1, C-2 i C-3.
Magazynowanie oleju opalowego odbywa się w bezciśnieniowych zbiornikach. Zbiorniki mogą być instalowane w wydzielonych magazynach oleju, znajdujących się w budynkach, jak również w zbiornikach zewnętrznych.
Najważniejszymi parametrami charakteryzującymi oleje opałowe są:
1)    gęstość — na podstawie której można w sposób przybliżony określić zawartość głównych składników oleju opałowego (węgla i wodoru) oraz jego wartość opałową;
2)    kaloryczność — wartość opałowa i ciepło spalania;
3)    temperatura zapłonu — najniższa temperatura, przy której pary olejów gromadzące się nad ich powierzchnią zapalają się przy zetknięciu z płomieniem, ale palenie nie utrzymuje się i płomień gaśnie;
4)    lepkość — decyduje o możliwości przetłaczania, transportu i rozpylania paliwa w określonych typach palników;
5)    temperatura płynięcia (krzepnięcia) — poniżej której olej przestaje być płynny;
6)    zawartość siarki — która jest organicznie związana z paliwem i w procesie spalania tworzy dwutlenek siarki, emitowany następnie do atmosfery jako zanieczyszczenie powietrza;
7)    zawartość wody — która może pojawić się w paliwie podczas transportu i składowania, a która niekorzystnie wpływa na pracę palników i instalacji olejowych;
8)    zawartość zanieczyszczeń stałych — mogących być przyczyną zakłóceń w pracy palników i instalacji olejowych;
9)    pozostałość po spopieleniu (zawartość popiołu) —    będąca wynikiem    tego,    iż olej opałowy zawiera pewne niepalne pierwiastki,    których    nie    ;można    oddzielić od paliwa w sposób mechaniczny.

Oleje opałowe lekkie barwi się na kolor czerwony oraz znakuje chemicznie (bezbarwny związek służący do identyfikacji produktu), co się wiąże z niższą ceną oleju opałowego w porównaniu z ceną oleju napędowego, wynikającą z wysokości stawek akcyzowych. Ma to zapobiec stosowaniu oleju opałowego do napędu silników spalinowych.

Wybrane parametry oleju opalowego lekkiego.

Właściwości Jednostki

miary

Wymagania
L-l L-2
Gęstość w temperaturze 15°C, maksymalna kg/m3 860 890
Wartość opalowa, minimalna kJ/kg 42 600 41 500
Temperatura zapłonu, minimalna °C 56
Lepkość kinematyczna w temp. 20°C, maksymalna mm2/s 6,0 8,0
Temperatura płynięcia, maksymalna °C -20
Zawartość siarki, maksymalna % (m/m) 0,2 0,3
Zawartość wody, maksymalna mg/kg 200 500
Zawartość zanieczyszczeń stałych, maksymalna mg/kg 24
Pozostałość po spopieleniu, maksymalna % (m/m) 0,01

WŁAŚCIWOŚCI WĘGLA KAMIENNEGO

Węgiel kamienny jest paliwem stałym, zawierającym 78 – 92% węgla jako pierwiastka. Do tej grupy zaliczany jest również antracyt, który zawiera do 96% tego pierwiastka: W skład węgla kamiennego wchodzą również takie pierwiastki jak tlen i wodór, w niewielkich ilościach siarką i azot, a także duża grupa pierwiastków śladowych. Ponadto węgiel kamienny zawiera pewną ilość wody w postaci wilgoci higroskopijnej i przemijającej.

Najważniejszymi parametrami charakteryzującymi węgiel kamienny ,są:
1)    kaloryczność — wyrażana za pomocą wartości opalowej i ciepła spalania;
2)    spiekalność, czyli zdolność węgla do sklejania poszczególnych ziaren w porowatą masę pod wpływem temperatury, bez doprowadzania ich do stanu ciekłego (cecha korzystna w kotłach z paleniskami rusztowymi spalającymi drobny sortyment węgla, gdyż powoduje zbrylanie drobnych frakcji paliwa, zmniejszając straty przesypu i unosu);
3)    zawartość wilgoci — gdy jest duża, niekorzystnie wpływa na proces spalania, gdyż powoduje zmniejszenie wartości opalowej paliwa;
4)    zawartość popiołu — wpływa na zmniejszenie wartości opalowej paliwa, utrudnia eksploatację urządzeń grzewczych;
5)    zawartość siarki — przyspiesza korozję urządzeń kotłowych, stanowi źródło emisji dwutlenku siarki do atmosfery;
6)    sortyment — określa przedział średnic ziaren paliwa;
7)    gęstość nasypowa — gęstość luźno usypanego węgla;
8)    kąt naturalnego stoku (kąt zsypu) — kąt zawarty między podłożem a krawędzią stożka utworzonego z luźno usypanego węgla.

 

Orientacyjne wartości parametrów węgla kamiennego (według [18])
Wartość opalowa 19-8 MJ/kg (średnio 24 MJ/kg)
Zawartość wilgoci 5-20%
Zawartość popiołu 5-30%
Zawartość siarki 0,8-3%
Sortyment drobny (pyl, miał, grysik) poniżej 10 mm
średni (groszek, orzech) 10-60 mm
gruby (kostka, kęsy) powyżej 60 mm
Gęstość nasypowa węgiel kamienny drobny 800-925 kg/m3
węgiel kamienny orzech i groszek 700-825 kg/nr1
węgiel kamienny niesortowany 840-1000 kg/m3
Kąt naturalnego stoku (kąt zsypu) 0-80 mm 34-37°
10-80 mm 30°
50-60 mm 23-24°
80-120 mm 19-23°

 

Kształtowanie pędów za pomocą drutu

Do formowania bonsai wybiera się dość młode drzewa. Takie egzemplarze mają zwykle większość konarów i gałęzi skierowaną mniej lub bardziej pionowo w górę. U starego drzewa, które staramy się przedstawić w bonsai, konary pod wpływem własnego ciężaru są ułożone poziomo lub lekko opuszczone w dół. W młodym drzewie trzeba wiec za pomocą drutu skorygować typ wzrostu.

Drutowanie
Do właściwego wykonania tego zabiegu niezbędny jest specjalny drut do bonsai, który ma różną grubość. Podstawowa zasada głosi, że grubość drutu powinna wynosić ok. 1/3 grubości drutowanej części drzewka. Dzięki temu metal jest mniej elastyczny od rośliny i może ją kształtować.
Do przycinania drutu i zarazem do późniejszego jego usuwania musimy mieć specjalne cążki. Ich szczypce są skierowane czołowo do siebie. Dzięki długim uchwytom zyskuje się dźwignie o takiej sile, że można przecinać nawet grube druty bez większego trudu.

Drutowanie całego drzewka wykonuje się zawsze w kierunku od dołu do góry i od wewnątrz na zewnątrz. Najpierw formuje się za pomocą drutu pień, następnie konary i w końcu gałęzie. Oczywiście zasadniczo drutuje się tylko te części drzewa, które wymagają korekty kształtu.

Ważne zasady drutowania
•    Owijając drutem pień, należy z tyłu rośliny zgiąć drut pod kątem 45° i umieścić jego koniec w ziemi.
•    Podczas drutowania trzeba jedną ręką przytrzymywać już umieszczony drut, podczas gdy druga ręka owija dalej drut wokół pnia pod kątem 45°.
•    Drut musi ściśle przylegać, ale nie może wrzynać się w korę.
•    Podczas drutowania konarów i gałęzi należy w miarę możliwości owijać wspólnym drutem dwa konary lub gałęzie podobnej grubości. Przy przeprowadzaniu drutu między dwoma konarami lub gałęziami należy przynajmniej raz owinąć drut wokół pnia lub konaru.
•    Jeżeli jedna część drzewa jest owinięta kilkoma drutami. to nie mogą się one krzyżować, tylko muszą być prowadzone równolegle i ściśle przylegać do siebie.
•    Aby podczas przyginania można było wykorzystać całą silę nacisku drutu, musi on zostać poprowadzony po zewnętrznej stronie planowanego zgięcia.
• Podczas przyginania części drzewa należy trzymać po wewnętrznej stronie zgięcia przynajmniej kciuk jednej ręki, podczas gdy druga ręka nagina pęd. Z jednej strony dzięki wywieraniu przeciwnego nacisku działa się na kierunek zgięcia, z drugiej, strony wyczuwa się, czy zginana część nie zaczyna pękać. Tuż przed złamaniem odczuwa się lekkie drgania tej części.
• Następnie drut pozostaje przez jakiś czas na drzewku, aż tworzące się nowe drewno utrwali pożądaną formę. Drut nie powinien jednak wrosnąć w tkankę rośliny.
• Drut musi zostać usunięty najpóźniej w momencie, gdy zaczyna uciskać korę. Jeżeli część drzewka powróci do starego położenia, musi zostać ponownie odrutowana.
Usuwanie drutu

Przy zdejmowaniu drutu postępuje się w odwrotnej kolejności niż przy jego zakładaniu.
• Zabieg wykonuje się od góry do dołu i od zewnątrz do wewnątrz.
• Za pomocą cążków ostrożnie przecina się kolejne obwoje drutu, które następnie odpadają.
• W żadnym wypadku nie należy próbować odwijać drutu.

 

tmp2237-3Jeżeli brak przeciwległego konaru, to drut owija się najpierw wokół pnia i następnie prowadzi obydwa końce drutu równolegle wokół konaru

 

tmp2237-4Dwa konary znajdujące się na różnej wysokości są formowane za pomocą jednego drutu. Drut najpierw zostaje kilka razy owinięty wokół pnia, aby był stabilny. U dołu po lewej przedstawiony jest prawidłowy sposób drutowania.

 

tmp2237-6Podczas drutowania wszystkich rozgałęzień jednego konaru zawsze owija się jednym drutem dwa konary o zbliżonej grubości (kolory oznaczają różną grubość drutu)

Przesadzanie drzewka bonsai

Przesadzanie drzewka bonsaiW małym pojemniku system korzeniowy szybko przerasta całe podłoże, tak że w końcu nie mają gdzie wyrastać nowe korzenie (1). Za pomocą specjalnych pazurków należy delikatnie rozluźnić bryłę korzeniową (2).  Długie, zwisające „brody” korzeni muszą zostać skrócone o połowę ostrymi nożyczkami. Nad otworami odpływowymi w naczyniu układa się siatkę z tworzywa sztucznego i przymocowuje ją drutem (3), aby ziemia nie była wypłukiwana z naczynia przez wodę z podlewania. W naczyniu usypuje się niewielką górkę z gruboziarnistej ziemi i lekko wciska w nią drzewko (4). Za pomocą drewnianej pałeczki umieszcza się ziemię między korzeniami (5). Na koniec wsypuje się ziemię drobnoziarnistą, i ewentualnie układa mech, za pomocą miotełki wygładza się powierzchnię ziemi i na koniec obficie podlewa (6).