Hallo Schienendampfer,
ich möchte hier einmal dieses Thema wiederholen, da immer wieder Fragen zum Thema Gas aufgeworfen werden:
Flüssiggas wird international als Liquefied Petroleum Gas (LPG) bezeichnet. LPG besteht aus leicht verflüssigbaren Kohlenwasserstoff-Verbindungen (CnHm) mit drei oder vier Kohlenstoff-Atomen (C). Es kann sich dabei um eine einzelne Verbindung oder um eine Mischung mehrerer Verbindungen handeln.
Die Hauptbestandteile von Flüssiggas sind:
Propan: C3H8
Propen (Propylen): C3H6 (mit C-Doppelbindung)
Butan: C4H10
Buten (Butylen): C4H8 (mit C-Doppelbindung)
Brenntechnische Eigenschaften
Flüssiggas ist im Normalzustand ein gasförmiges Brenngas, daß unter Druck verflüssigt werden kann. Die Abhängigkeit von Druck und Temperatur wird in der Dampfdruckkurve dargestellt. Flüssiggas hat bei T = 20 °C einen Druck von p = 8 bar. Es besitzt flüssig nur 1/260stel des gasförmigen Volumens. Das bedeutet, daß aus 1.000 Litern Gas etwa 4 Liter Flüssiggas werden.
Flüssiggas weist einen Dichtequotienten zu Luft von LPG/Luft=1,55 auf. Dies bedeutet, daß Flüssiggas "herunterfällt" und sich am Boden sammelt.
Voraussetzung für die Verbrennung von Gasen ist die Mischung mit Luft (Sauerstoff). In einem bestimmten Mischungsverhältnis, das bei den verschiedenen Gasen unterschiedlich ist, kann sich ein explosives Gemisch bilden - Flüssiggas hat von allen Gasen hier den engsten Bereich:
Zündgrenzen in Vol.-%:
Propan = 1,7 - 10,9
Butan = 1,4 - 8,5
Erdgas = 6 - 16
Benzin = 1,5 - 7,5
Wasserstoff = 4 - 75
Zu einer Entzündung kommt es, wenn gleichzeitig zum richtigen Mischungsverhältnis die nötige Zündenergie zugeführt wird. Es muß eine offene Flamme, ein Zündfunke oder etwas Vergleichbares vorhanden sein.
Am günstigsten verläuft die Reaktion etwas oberhalb der Stelle des stöchiometrischen Gemisches. Das ist der Bereich der Gemischzusammensetzung, bei dem für jedes Kraftstoffmolekül die erforderliche Anzahl von Sauerstoffmolekülen zur Verfügung steht. Wenn ein hoher Luftüberschuß vorliegt, kommt es zu einer verlangsamten Umsetzung (Verpuffung) des Gas- oder Dampf/Luft-Gemisches. Bei einem Kraftstoffüberschuß kommt es zur unvollständigen Verbrennung. Im Extremfall kann sich das Kraftstoff/Luft-Gemisch unverbrannt am Boden sammeln. Bei Gasgeruch sollte der Zündvorgang wegen der erhöhten Brandgefahr im Umfeld sofort abgebrochen werden.
Flüssiggas-Behälter sind in sich geschlossene Drucksysteme. Es kann sich somit durch das Fehlen von Luft kein brennbares oder explosives Gas-/Luftgemisch bilden. Die Ausströmungsgeschwindigkeit des Flüssiggases ist immer größer als die Zündgeschwindigkeit. Dadurch kann es zu keiner Rückzündung und somit auch zu keiner Explosion in einem Behälter kommen.
Flüssiggas ist ein reines Kohlenwassestoffgemisch und daher ungiftig. Bei einer unvollständigen Verbrennung könnten erhöhte Mengen Kohlenstoffmonoxid entstehen, wodurch es beim Einatmen zu Vergiftungserscheinungen kommen kann.
Dampfdruck für Propan und Butan in Abhängigkeit von der Temperatur
Die Dampfdruckkurve zeigt den Zusammenhang zwischen Druck und Temperatur
im Siedezustand, sie gilt nur bei gleichzeitigem Vorhandensein der flüssigen und gasförmigen Phase.
Einige Hersteller vertreiben auch Kartuschen mit Isobutan und versprechen sich davon einen größeren Wirkungsgrad bei Kälte oder geringerem Luftdruck.
Zum Vergleich:
Siedepunkt Butan: ca. -0,5°C, Dampfdruck (21°C): ca. 2,1 bar
Siedepunkt Isobutan: ca. -12°C, Dampfdruck (21°C): ca. 3,1 bar
Siedepunkt Propan: ca. -42°C, Dampfdruck (21°C): ca. 8,7 bar
Leider steht auf den wenigsten Gaskartuschen das Gasgemisch - ich habe trotzdem versucht, einige Daten der gängigsten Marken zusammenzutragen:
Kartusche mit Euroschraubgewinde (330g)
CHF - AT 2000 = 30% Propan + 70% Butan
Rothenberger Multigas 300 = 40% Propan + 60% Butan
Wisent BW35509 (Bauhaus) = 30% Propan + 70% Butan
Druckgasdose (210g/220g)
CHF = 30% Propan + 70% Butan
Rothenberger Topgas = 30% Propan + 70% Butan
Rothenberger Universalgas = 30% Propan + 70% Butan
Stechkartusche (190g)
Campingaz C206 = 20% Propan + 80% Butan
Coleman Supergas 190 = 20% Propan + 80% Butan
Markill = 100% Butan
Priums Powergas = 20% Propan + 70% Butan + 10% Isobutan
Rothenberger Topgas = 30% Propan + 70% Butan
Rothenberger Multigas = 35% Propan + 65% Butan
Wisent C200 (Bauhaus) = 100% Butan
Erba (Sommerfüllung) = 5% Propan + 95% Butan
Erba (Winterfüllung) = 10% Propan + 90% Butan
Gasgemische mit 30% Propananteil und höher sind für die Beheizung von Modellbaukessel nicht empfehlenswert (speziell im Sommer) - die sind gut zum Hartlöten ...
Besser geeignet sind Gasgemische mit 10% Propananteil oder weniger!
Die Zusammensetzung des Gasgemisches kann sich (wie ich feststellen musste) laufend ändern (siehe Erba-Kartuschen) und die oben angeführten Werte sind ohne jede Gewähr!
Es ist zu beachten, dass bei Temperaturen unter + 10 Grad nur der Propangasanteil ordentlich vergast!
vlg, Christian