理論空気量

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理論空気量

厨房設備士や、厨房設備施工技能士の試験を受ける場合に、
必ず勉強するところです。

ガスに限らないのですが、燃焼には必ず酸素が必要となります。
酸素は、空気中に含まれているため、空気を供給するのが一般的です。

さて、酸素は空気中に何パーセント含まれているかというと、
空気中に酸素は、容量で 約21%、窒素が 約79%です。

燃焼に必要な空気量は、反応式を利用して、求めることができます。
都市ガス 13A の主成分は、メタンです。
化学式で表すと、CH4 となります。

燃焼には酸素 O2 が必要です。
そして、燃焼後には、二酸化炭素 CO2 と 水 H2O になります。

CH4+2O2→CO2+2H2O
この反応式から、メタン CH4 を 二酸化炭素 と、水にするには、
酸素 O2 が、2 必要ということがわかります。

1m3 のメタンを燃焼させるには、2m3 の酸素が必要ということです。

ただし、最初に書いたように空気中には酸素は、約21%です。

理論空気量は、空気の量を表しているので、
2m3 × 21/100 ≒ 9.5m3 

つまり、メタン1m3 を燃焼させるために必要な理論空気量は、
約9.5m3 となります。


実際には、理論空気量だけでガスを完全燃焼させることはできません。
理論空気量の20~40%増した空気が必要となります。
これを、過剰空気量 と言います。

過剰空気を加味して、メタン1m3 を燃焼させるために必要な空気量は、
約13m3 となります。

試験では、計算式を問われることは、ほとんど ありません。
メタン (都市ガス13Aの主成分)の理論空気量は、1m3のガスに対して、
約9.5m3の空気量と覚えておけば簡単です。

理論空気量、過剰空気などの意味は、しっかり覚えてください。
ちなみに、LPG の主成分は、C3H8 です。
こちらも、同じようにして理論空気量が求められるので、
やってみてください。


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