Cum funcționează gazul petrolier lichefiat

Un însoțitor al benzinăriei umple un taxi cu gaz petrolier lichefiat. Vezi imagini cu vehicule cu combustibil alternativ.- LUIS LIWANAG / AFP / Getty Images

-Gazul lichefiat de petrol, sau gazul LP, este unul dintre cei mai comuni combustibili alternativi folosiți în prezent. De fapt, în multe locuri, acesta nu este deloc un combustibil alternativ: gazul LP este un element principal pentru încălzirea și gătitul în anumite zone din India și în unele zone rurale ale Statelor Unite. Când gătești într-un camping sau în curtea ta, folosind un grătar cu gaz sau o sobă de camping, folosești o formă de gaz LP. Cunoscut pentru versatilitatea și eficiența sa, zilele acestea, gazul din LP arată ca o sursă atractivă de energie pentru persoanele pline de facturi ridicate la încălzire și prețuri ridicate la pompa de gaz..

Galeria de imagini cu combustibil alternativ

-

În acest articol, vom afla de unde provine gazul LP, la ce este folosit și cum puteți converti mașina dvs. să funcționeze cu acest combustibil mai ușor și mai ieftin. -

Există două gaze LP care pot fi stocate în formă lichidă doar cu o presurizare moderată -- propan și butan. izobutan, care are aceeași formulă chimică simplă ca butanul, dar are o structură chimică diferită, este de asemenea utilizat. De obicei, butanul și izobutanul sunt amestecate cu propan în diferite proporții, în funcție de utilizarea prevăzută a combustibilului.

Propan este deosebit de util ca combustibil portabil, deoarece punctul său de fierbere este

-44 F (-42 C). Asta înseamnă că, chiar și la temperaturi foarte scăzute, se va vaporiza imediat ce va fi eliberat din recipientul său sub presiune. Aceasta duce la un combustibil curat, care nu necesită o mulțime de echipamente pentru a-l vaporiza și a-l amesteca cu aerul. O simplă duză va fi suficientă.

lui butan punctul de fierbere este de aproximativ -0,6 C (31 F), ceea ce înseamnă că nu se va vaporiza la temperaturi foarte reci. Acesta este motivul pentru care butanul are utilizări mai limitate și este amestecat cu propanul în loc să fie folosit de el însuși.

Un singur kilogram de propan poate genera 21.548 BTU (British Thermal Units) de energie, în timp ce butanul poate produce 21.221 BTU pe liră [ref]. Pentru comparație, iată cum gazele LP se acumulează la alți combustibili din punct de vedere al energiei:

• Propan: 21.500 BTU pe kilogram
• Butan: 21.200 BTU pe kilogram
• Benzina: 17.500 BTU pe liră
• Cărbune: 10.000 BTU pe liră
• Lemn: 7.000 BTU pe kilogram

În secțiunea următoare, vom afla de unde provine gaz LP.

Etan și metan?

Termenul "gaz petrolier lichefiat" se referă uneori la orice gaz combustibil care există sub formă de gaz la temperaturi și presiuni normale - adică gaze cu punct de fierbere relativ aproape de temperatura medie a atmosferei Pământului. Conform acestei definiții, atât etanul, cât și metanul sunt gaze LP. Cu toate acestea, în conformitate cu enciclopedia metodelor și echipamentelor LP Gas Man, „presiunile necesare pentru lichefierea [etanului și metanului] și cantitatea de metal necesară pentru a le ține sub aceste presiuni face ca manipularea lor în cantități comerciale să fie imposibilă”.

Rafinăriile de petrol produc gaze de LP în procesul de producere a altor combustibili mai des folosiți. Foto cu amabilitate Phillips Petroleum Company

Gazul LP este un combustibil fosil, ca și petrolul și gazele naturale. Poate fi rafinat din petrol și gaze naturale la fel cum este rafinat benzina din petrol brut. În timp ce majoritatea companiilor energetice nu sunt concentrate pe gazele de hidrocarburare, acestea le produc, însă ele sunt un produs secundar al procesului de rafinare a altor combustibili..

Când o companie de energie atrage gaz natural de la sol, aproximativ 90 la sută din acesta este metan. Restul are forma diferitelor gaze de LP, pe care compania le separă de metan înainte ca metanul să fie introdus în conducte pentru utilizare în casele noastre. Cantitatea de gaz LP care provine din gazul natural variază, dar este de obicei de la 1 la 3 la sută [ref].

Gazele LP sunt separate de petrol nerafinat, de asemenea. Procesul de rafinare produce un randament de aproximativ 3% din gazele de LP, deși dacă rafinăriile s-ar regăsi pentru a se concentra pe extragerea gazelor de LP, acest număr ar putea ajunge la 40% [ref]. Vedeți cum funcționează rafinarea uleiului pentru a afla despre proces.

În continuare, vom afla câteva dintre numeroasele utilizări pentru LP Gas.

Descoperirea gazelor LP

Inițial, industria gazelor naturale a avut probleme cu compușii „în plus” conținuți în gaz. Propanul și butanul au fost instabile, s-au evaporat ușor și au creat presiuni mai mari de vapori la stocarea și transportul gazelor naturale. Prima soluție a fost aceea de „a intempla” gazul natural, permițând gazelor LP să fiarbă în atmosferă.

Dr. Walter Snelling, un inventator și oameni de știință care au lucrat pentru Sondajul Geologic al SUA, au început să experimenteze cu formele condensate ale acestor materiale reziduale în 1910. Până în 1911, el a produs mostre de propan și butan și a prevăzut deja un sistem de stocare și distribuție pentru acești combustibili. . În 1913, i s-a acordat un brevet pentru metoda sa de a produce gaze de LP [ref].

Bricheta cu propan și sobă cu propan Foto cu amabilitate Amazon.com

Gazul LP este ușor și sigur de depozitat, ceea ce îl face un combustibil foarte portabil. A fost utilizat pentru multe aplicații diferite, unele dintre care probabil v-ați folosit singur. Brichete mici, de unică folosință, cu butan folosesc gazul LP pe care este foarte probabil să-l vezi zilnic. Conțin un amestec de butan și izobutan.

Dacă aveți un grill cu gaz portabil sau dacă mergeți la camping într-o remorcă sau o casă auto, folosiți și gaz LP. Rezervorul de gaz reîncărcabil de pe grătarul dvs. folosește propan, iar rezervoarele de propan de la autovehiculul dvs. pot alimenta un cuptor, încălzi un rezervor cu apă caldă sau chiar alimenta frigiderul și congelatorul. Rezervoarele mici de combustibil de camping disponibile în majoritatea magazinelor de articole sportive folosesc de asemenea propan. Duzele de pe rezervoare au fost standardizate în întreaga industrie de camping, astfel încât aceste rezervoare pot fi atașate la sobele de lagăr, la felinare, la încălzitoarele de apă mici și la o varietate de alte dispozitive..

Propanul este util în orice situație în care este nevoie de combustibil, dar nu este practic (sau posibil) să circulați linii pentru gaz natural la șantier. Puteți găsi gaz LP pe bărci, la cabine izolate și la cabane de vânătoare sau în zonele rurale care nu sunt deservite de companii comerciale de energie. În țări precum India, unde unele orașe mari nu au gaz natural fiabil sau alt serviciu de combustibil, gazul LP constituie o pondere majoră a pieței energiei. Nevoile zilnice de încălzire și gătit sunt furnizate de propan în loc de ulei sau cărbune.

Gazul LP nu este doar pentru uz casnic și timp liber. Multe industrii folosesc gazul LP ca sursă de căldură pentru prelucrarea metalelor, prelucrarea sticlei sau a ceramicii. Multe stivuitoare industriale sunt alimentate cu gaz LP, deoarece gazul LP oferă suficientă putere pentru ridicarea grea în timp ce generează fum redus și poluanți în spațiile de depozitare restrânse.

Una dintre utilizările cu cea mai rapidă creștere a gazului LP este în automobilele. Mașinile construite sau convertite pentru a funcționa pe gaz LP sunt din ce în ce mai frecvente - vom afla de ce în secțiunea următoare.

Stație de alimentare GPL Foto cu amabilitate Departamentul Energiei din SUA

Conform Asociației Mondiale a Gazelor Lichefiate Petroliere (WLPGA), peste 9 milioane de vehicule din 38 de țări funcționează în prezent cu gaz LP. Nu este o idee nouă: vehiculele cu propan sunt de zeci de ani. Beneficiile includ emisii reduse, citat de WLPGA drept "50% mai puțin monoxid de carbon, 40% mai puțin hidrocarburi, 35% mai puține oxizi de azot (NOx) și 50% mai puțin potențial de formare a ozonului în comparație cu benzina" [ref]. Având în vedere stimulente guvernamentale și reduceri de impozite, gazul de plată utilizat în mașini (cunoscut sub numele de autogaz) poate fi mult mai ieftin decât benzina. Chiar și fără stimulente, de obicei este mult mai ieftin. Autogasul este un combustibil cu octan ridicat, oferind performanțe comparabile cu benzina și motorina, iar mulți proprietari susțin că autogazul funcționează mai bine, ceea ce duce la o uzură mai mică a componentelor motorului..

Cel mai simplu mod de a începe să folosiți propan pentru transport este să cumpărați un vehicul care a fost proiectat și construit pentru a utiliza autogaz. O gamă largă de producători, incluzând importante companii auto americane, cum ar fi Ford, General Motors și Daimler-Chrysler, oferă opțiuni cu propan pe unele modele. De obicei, nu veți găsi aceste mașini pe podeaua showroom-ului - trebuie să fie comandate special. În unele cazuri, nu există un model de producție alimentat cu gaz LP, dar un sistem GPL poate fi instalat din fabrică ca opțiune. Exemple de mașini care sunt oferite ca modele de gaz LP includ Ford Crown Victoria, Dodge Ram, camionul Ford F-150, Chevrolet Cavalier și Toyota Camry.

Foto amabilitate The Greenfuel Company

Rar (deși mai des în Europa), mașinile sunt construite exclusiv cu un sistem de combustibil LP. Motorul este reglat și reglat special pentru a funcționa la o eficiență maximă pe propan, ceea ce duce la o uzură a motorului redusă și un kilometraj mai bun pe termen lung. Cu toate acestea, mulți consumatori sunt îngrijorați că o stație de alimentare cu propan ar putea fi greu de găsit. Din acest motiv, majoritatea autovehiculelor pe gaz LP au sisteme duble de combustibil -- unul pentru benzină și unul pentru propan. Sistemele sunt setate să comute automat între cei doi combustibili, după caz. Acest lucru le permite proprietarilor să utilizeze propan curat și ieftin atunci când este disponibil, dar au totuși opțiunea unei completări rapide la benzinaria locală, dacă au nevoie.

Cât de greu este să găsești o stație de alimentare cu propan? De fapt, nu este deloc dificil. Spre deosebire de unii alți combustibili alternativi (cum ar fi hidrogenul), există deja o infrastructură mare și stabilă pentru vehiculele care circulă cu propan. Puteți utiliza Centrul de date alternative pentru combustibili pentru a găsi cele mai apropiate stații de alimentare cu gaz LP. Ca exemplu, există cinci puncte de alimentare cu gaz LP la 25 km de casa autorului din Buffalo, N.Y.

Prius modificat: GPL-hibrid electric Foto cu amabilitate Congresul mașinii verzi

În următoarea secțiune, vom discuta elementele de bază implicate în convertirea unei mașini pe benzină care să funcționeze pe autogaz.

Exemplu de sistem de conversie cu combustibil dual Foto cu amabilitate WTV-Marea Britanie

Procesul de transformare a unei mașini pentru a rula cu propan este destul de solicitant și necesită o bună cunoaștere a sistemelor auto în general pentru a fi realizate. * Mai multe companii oferă kituri care includ toate piesele necesare pentru a efectua conversia. Cei care nu au cunoștințele necesare ar trebui să încerce să găsească un mecanic local, cu experiență în conversii de gaz LP, pentru a finaliza treaba. Deși propanul este foarte sigur ca combustibil auto, dacă sistemul nu este instalat corect, pot exista probleme de siguranță.

Primul pas este alegerea a rezervor. Majoritatea conversiilor sunt conversii cu combustibil dublu, ceea ce înseamnă că nu veți înlocui sistemul vechi de combustibil, veți adăuga pur și simplu o secundă. Drept urmare, rezervorul de propan va ocupa o parte din spațiul de depozitare din mașina dvs., de obicei în portbagaj.

Rezervorul de gogoși (stânga) și rezervorul torpilor Foto cu amabilitate WTV-Marea Britanie

Rezervoarele intră sub formă de „torpilă” sau „gogoașă”. Rezervoarele Torpedo au, în general, mai multă capacitate, dar vor ocupa mai mult spațiu în mașina ta. Rezervoarele de gogoși sunt proiectate pentru a se încadra în pneul de rezervă al mașinii tale. Sunt rezervoare mai mici și va trebui să-ți sacrifici anvelopa de rezervă. În vehiculele mai mari, puteți monta mai multe rezervoare pentru o capacitate crescută.

După ce rezervorul este înșurubat, a punct de umplere trebuie să fie găurite în corpul mașinii, de obicei în apropierea punctului de umplere a benzinei sau în partea din spate a portbagajului. Locația ideală este cea care necesită o conductă minimă pentru a vă conecta la rezervor. Liniile de combustibil în sine sunt tuburi de cupru, care oferă o anumită flexibilitate atunci când liniile sunt dirijate. Rezervorul trebuie conectat la punctul de umplere, iar liniile trebuie să circule și pe partea inferioară a mașinii până la motor.

A valva selenoida (Valva de GPL din diagrama de mai sus) trebuie instalată pe conducta de combustibil între rezervor și motor. Această supapă reduce fluxul de gaz LP atunci când mașina funcționează pe benzină și când motorul este oprit. De asemenea, are un filtru încorporat care elimină orice murdărie care ar putea fi în combustibil.

Următoarea componentă majoră se numește a regulator, de asemenea, denumit a vaporizatorul. Acest dispozitiv îndeplinește una dintre funcțiile pe care un carburator le ocupă într-un motor pe benzină - folosește căldura din fluidele de răcire ale mașinii pentru a vaporiza propanul în formă de gaz. Un alt control de siguranță are loc și la regulator. Include un circuit electronic care reduce debitul de gaz dacă motorul se oprește sau se oprește. Regulatorul este de obicei mai mic decât un carburator obișnuit, așa că găsirea spațiului pentru acesta în compartimentul motorului nu ar trebui să fie o problemă.

Cealaltă parte a funcției unui carburator este gestionată de un mixer montat în galeria de admisie. Mixerul preia informații de la senzorii mașinii sau ECU, iar apoi controlează cantitatea de gaz care curge în cilindri.

Comutator / manometru de bord Foto cu amabilitate Tinley Tech GPL Conversie

Sistemul trebuie apoi conectat la mașina sistem electric, permițând funcționarea gabaritului de combustibil, precum și automatizarea corespunzătoare comutare între propan și benzină (împreună cu un comutator manual montat pe tablou de bord). Trebuie să existe conexiuni la ECU-ul mașinii, astfel încât regulatorul motorului să se poată regla pentru diferite setări de combustibil.

Mașinile cu un sistem de injecție electronică vor avea probabil probabil un dispozitiv electronic emulator. Când mașina funcționează cu gaz LP, injectoarele de combustibil nu vor trimite nicio informație celorlalți senzori din mașină - acest lucru va aprinde lumina „verifică motorul” și va da lecturi de diagnostic incorecte. Emulatorul falsifică semnalele corespunzătoare, astfel încât ECU poate funcționa corect.

Seturile de conversie vin cu instrucțiuni mai detaliate, dar aceasta este o privire de ansamblu de bază a ceea ce trebuie să se întâmple într-o conversie cu combustibil dublu.

În continuare, vom afla cât de sigur este gazul LP.

*act de renunțare: Acest lucru nu trebuie utilizat ca ghid pentru o conversie efectivă a GPL. Este conceput ca o imagine de ansamblu a procesului și nu un set de instrucțiuni. Cu excepția cazului în care sunteți foarte experimentat în sistemele de combustibil auto și în sistemele electrice, sunteți îndemnat să aveți conversia efectuată de un profesionist. Toate conversiile ar trebui testate și aprobate de către un profesionist cu experiență în testarea sistemelor GPL înainte de a fi utilizate.

Gazele LP sunt de fapt destul de sigure în comparație cu alți combustibili. Propanul are o temperatură ridicată de aprindere, aproximativ 850-950 F (450-510 C), comparativ cu aproximativ 495 F (257 C) pentru benzină. Acest lucru face ca este mai puțin probabil să se aprindă spontan.

De asemenea, rezervoarele utilizate pentru depozitarea propanului sunt mai puternice decât rezervoarele pe benzină din cauza presiunii necesare pentru menținerea propanului în formă lichidă. Acest lucru face ca stocarea propanului la bord să fie mai sigură decât un rezervor tipic de gaz - este mai rezistentă la rupere în caz de coliziune. Ventilele speciale de siguranță și decupajele cresc factorul de siguranță.

Pentru a păstra gazul LP în siguranță, există câteva recomandări. Este important să ne amintim că un rezervor de propan nu este niciodată cu adevărat gol. Când rezervorul este umplut, cea mai mare parte a propanului este sub suficientă presiune încât să fie în formă lichidă. Dar la presiuni sigure, nu tot propanul este lichefiat - o cantitate mică este sub formă de gaz, umplând restul spațiului din rezervor. Pe măsură ce se utilizează mai mult propan, presiunea scade, lăsând mai puțin propan în formă lichefiată și mai mult gaz propan umplând spațiul rămas.

Rezervoarele trebuie umplute doar aproximativ Capacitate de 80 la sută. Modificările de temperatură pot schimba presiunea în interiorul rezervorului. Dacă ar fi să-ți umple rezervorul la 100 la sută într-o zi răcoroasă, înnorată și apoi să-ți lași mașina afară la soare a doua zi, creșterea temperaturii ar provoca o creștere a presiunii în rezervor, care ar putea provoca să eșueze fără acea sală de cap 20%.

Pentru mai multe informații despre LP Gas și subiecte conexe, consultați linkurile din pagina următoare.

Articole similare

• Cum funcționează motoarele auto
• Cum funcționează mașinile electrice
• Cum funcționează benzina
• Cum funcționează grătarele
• Cum funcționează mașinile hibride
• Cum funcționează economia de hidrogen

Mai multe legături grozave

• Asociația Mondială a Gazelor LP: Despre LP Gaz
• Revista Four Wheeler: Crawl This Way - un camion cu tracțiune transformat în propan, astfel încât acesta va „merge cu susul în jos”
• Localizator alternativ pentru stația de alimentare
• Asociația de gaz propan din Canada
• Ford Scorpio: un ghid pentru conversia GPL

surse

• Ford Scorpio: GPL Conv (2.0 16V) http://www.fordscorpio.co.uk/lpgconversion.htm
• Rețeaua globală a industriei Autogas http://www.worldlpgas.com/gain/index.php
• Asociația Mondială a Gazelor LP: Despre LP Gas http://www.worldlpgas.com/mainpages/aboutlpgas/distribution.php
• NPGA.org: Snelling Discovery http://www.npga.org/files/public/Snelling_Discovery_1960s.pdf
• Comparații de conținut BTU ale combustibililor comuni http://www.cbbqa.com/grilling/Btuchart.html
• Asociația Propan Gaz din Canada http://www.propanegas.ca/files/Propane%20properties.pdf
• Leicester Auto & Marine Gas Services http://www.leicesterautogas.co.uk/lpg_sub.htm
• Conversia GPL-ului pentru autovehicule http://www.wps.com/LPG/LPG-book-final.html
• Calor: Conversie GPL http://www.lpg-vehicles.co.uk/lpg_conversions/lpg_vehicle_conversion.htm
• Turner, CC. Enciclopedia metodelor și echipamentelor LP Gas Man. Moore Gas, 1955.
• Asociația de gaze comprimate Manual de gaze comprimate. Van Nostrand Reinhold, 1990. 0-442-21881-8.