5. La combustion du gaz -...

SCHENUIL/LPP ST JOSEPH IRAF 24/08/2012

TECHNIQUES DES INSTALLATIONS SANITAIRES

ET

ENERGIES THERMIQUES

Section énergétique

L’étude de la combustion du gaz

5ème partie

On donne :

Un dossier ressource définissant : - Etude de la combustion du gaz - Comprendre la combustion par la pratique et

l’observation - Pratique avec des analyseurs de combustion manuel

et électronique.

SCH

ENU

IL/L

PP S

T JO

SEPH

IRA

F

P

age

2

24/

08/2

012

La c

ombu

stio

n d’

un c

ombu

stib

le n

éces

site

la p

rése

nce

de l’

oxyg

ène.

Or,

il a

ppar

aît

que

la c

ombu

stio

n ne

peu

t s’a

mor

cer

et s

e pr

opag

er

que

pour

une

pla

ge d

e va

leur

don

t le

s lim

ites

son

t le

s su

ivan

tes

:


La combustion du gaz naturel : Définition :

La combustion est une réaction chimique d’oxydation Cette réaction est exothermique, c'est-à-dire qu’elle dégage de la chaleur.

Le gaz naturel est un combustible L’air est un comburant. C’est un mélange d’environ 20% d’oxygène et de 80%

d’azote qui ne participe pas à la réaction chimique de la combustion. Tout au plus, il se combine en faible quantité à l’oxygène, dans la flamme, seulement au-dessus de 1300°C pour former des oxydes d’azote connus sous le nom NOx qui sont des gaz polluants.

La combustion théorique du méthane : C’est une combustion parfaite et complète sans excès d’air ni défaut d’air. On l’appelle combustion neutre ou stoechiométrique.

SCH

ENU

IL/L

PP S

T JO

SEPH

IRA

F

P

age

4

24/

08/2

012

La

réac

tion

chi

miq

ue d

’oxyd

atio

n s’é

crit

don

c ai

nsi :


Une molécule de méthane (CH4) se combine avec deux molécules d’oxygène (2 fois O2) pour produire une molécule de gaz carbonique (CO2) et deux molécules d’eau (2 fois H2O) sous forme de vapeur et un dégagement de chaleur. On peut calculer les volumes caractéristiques de la combustion neutre. Comme on utilise de l’air on a :


La combustion réelle du gaz naturel : Dans la pratique, on peut rencontrer plusieurs types de combustion. La combustion en défaut d’air (ou en manque d’air) : La combustion du gaz ne peut être complète puisqu’il manque de l’oxygène. Toutes les molécules de carbone (et d’hydrogène) ne sont pas utilisées ou oxydées ce qui donne d’autre produits de combustion : l’oxyde de carbone et du carbone et d’hydrogène.

Dans ce type de combustion, le pouvoir calorifique du gaz n’est pas totalement utilisé (consommation de gaz). Le C ou carbone libre va se déposer sur le corps de chauffe entraînant son encrassement.

SCH

ENU

IL/L

PP S

T JO

SEPH

IRA

F

P

age

8

24/

08/2

012

La c

ombu

stio

n en

exc

ès d

’air

: El

le e

st r

eche

rché

e po

ur o

bten

ir u

ne c

ombu

stio

n co

mpl

ète

et h

ygié

niqu

e.

Bien

sûr

, l’e

xcès

d’ai

r ne

par

tici

pe p

as à

la c

ombu

stio

n et

aug

men

te le

vol

ume

réel

des

fum

ées.

SCH

ENU

IL/L

PP S

T JO

SEPH

IRA

F

P

age

9

24/

08/2

012

Un

trop

for

t ex

cès

d’ai

r en

traî

ne d

es p

erte

s th

erm

ique

s pa

r le

s fu

mée

s (b

aiss

e du

ren

dem

ent

de c

ombu

stio

n.

SCH

ENU

IL/L

PP S

T JO

SEPH

IRA

F

P

age

10

24

/08/

2012


Comprendre la combustion par la pratique et l’observation : Sur un brûleur gaz ou fioul, réaliser l’expérience ci-dessous en ouvrant ou fermant très progressivement le volet d’air primaire ou le déflecteur d’un brûleur :

Faite une première expérience avec un analyseur type Brîgon (manuel) Puis utiliser la mallette électronique Compléter le tableau suivant l’évolution des valeurs mesurées :

Flèche vers le haut = augmentation Flèche vers le bas = diminution

Action sur le volet d’air ou déflecteur

C02 O2 Température des fumées

Excès d’air Λ (lambda)

Pertes fumées

Ouverture

Fermeture

5. La combustion du gaz -...

Documents

Transcript of 5. La combustion du gaz -...