Как определить расход газа из трубопровода

23.11.2019

Для расчёта потери давления в подающем газопроводе используется следующая формула:

Как определить расход газа из трубопровода

  • где:
  • ΔΡΑ-Β — потеря давления на участке между точками А и В (Па);
  • λ — коэффициент трения;
  • V — средняя скорость газа (м/с);
  • ρ — плотность газа (кг/м³ ) при 15°С и 1,013 мбар;
  • Lобщ — общая длина газопровода (м);
  • Di — внутренний диаметр газопровода (м).
  • Среднюю скорость газа можно вычислить по следующей формуле:

Как определить расход газа из трубопровода

  1. где:
  2. Q — расход газообразного топлива (м³ /час); Di — внутренний диаметр газопровода (м).
  3. Расход газа можно рассчитать по следующей формуле:

Как определить расход газа из трубопровода

  • где:
  • Q — расход газообразного топлива (м³ /час);
  • m — максимальная мощность горелки (кВт);
  • Нi — низшая теплота сгорания газообразного топлива (кВт-ч/м³ );
  • Напомним, что 1 кВт-ч = 3600 кДж.
  • Коэффициент трения λ можно рассчитать по следующей формуле:

Как определить расход газа из трубопровода

  1. где:
  2. Di, — внутренний диаметр газопровода (м);
  3. Re — число Рейнольдса, которое можно рассчитать по следующей формуле:

Как определить расход газа из трубопровода

  • где:
  • Di — внутренний диаметр газопровода (м);
  • γ — кинематическая вязкость газообразного топлива (м²/c);
  • Q — расход газообразного топлива (м³ /ч).

Вязкость газообразного топлива можно определить по графику изображенному на рис. 53.

Рисунок 53. Абсолютная вязкость некоторых газов Как определить расход газа из трубопровода

На графике показана абсолютная вязкость, выраженная в микроПуазах. Напомним, что кинематическая вязкость связана с динамической вязкостью следующим уравнением:

Как определить расход газа из трубопровода

  1. где
  2. γабсолютная — Динамическая или абсолютная вязкость (кг/м-с);
  3. γ — кинематическая вязкость газообразного топлива (мг/с);
  4. ρ — плотность газа (кг/м³ ) при 15°С и 1,013 мбар.
  5. На практике абсолютная вязкость измеряется в Пуазах (П), которые пересчитываются следующим образом:

Как определить расход газа из трубопровода

Потеря давления в подающем газопроводе на участке между точкой входа газа и газовой рампой должна находиться в допустимых пределах. В этих пределах должна обеспечиваться правильная работа редуктора (если таковой имеется). В системах с низким давлением (р < 40 мбар), потеря давления не должны выходить за следующие пределы:

Таблица 10. Максимальные потери давления в газопроводах

Газ Потеря давления (мбар)
Городской газ Смесь природного газа и воздуха 0,5
Природный газ Заменители природного газа Сжиженный нефтяной газ в смеси с воздухом 1,0
Сжиженный нефтяной газ (G.P.L.) 2,0

Потеря давления в газопроводе — это сумма распределённых потерь давления (на трение) в самом газопроводе и местных потерь давления в стыках и в запорно-регулирующей арматуре (фильтры, вентили и т.д.).

Потеря давления в запорно-регулирующей арматуре рассчитывается по принципу эквивалентной длины. Местному сопротивлению ставится в соответствие прямой участок газопровода, потеря давления в котором будет равна потери давления в этом элементе.

  • Чтобы правильно рассчитать размеры газопровода, следует определить следующие параметры.
  • Lфак — фактическая длина газопровода (м);
  • Lэквив — сумма участков газопровода эквивалентной длины, соответствующих потерям давления в местных сопротивлениях См);
  • Lобщ — общая длина газопровода, сумма фактической длины и эквивалентной длины (м):

Как определить расход газа из трубопровода

Эквивалентную длину, соответствующую элементам газопровода с местным сопротивлением, можно определить по таблице 11, в которой приведены эквивалентные длины основных элементов, имеющих местное сопротивление.

Для того, чтобы определить общую длину, нужно задаться диаметром газопровода, с учётом того, что максимальная скорость потока газообразного топлива равна приблизительно 1 м/с. Значение общей длины необходимо будет скорректировать, если при вычислениях по формуле 2.6.1-1 получается диаметр отличный от заданного вначале.

В разделе 5 приведены таблицы, в которых даны значения расхода газа для стального и медного газопровода и его общей длины. Обратите внимание, что для подбора диаметра газопровода необходимо знать общую длину газопровода и расход газа.

Таблица 11. Эквивалентная длина различных элементов газопровода

Диаметр, мм Изгиб 90' Трой­ник Крестовое соединение Остро­угольный изгиб Вентиль
Природный газ — смеси СН4/воздух — попутный газ
=81,7 1,5 6,5 13 4,5 2
Сжиженный нефтяной газ L.P.G. — смеси
= 81,7 1,5 7,5 15 5 2

Таблица 12. Пример расчёта диаметра газопровода

Резьба (дюйм) 3/8 1/2 3/4 1 1 1/4 1 1/2 2 2 1/2 3
Di, мм 13,2 16,7 22,3 27,9 36,6 42,5 53,9 69,7 81,7
Толщина, мм 2 2,3 2,3 2,9 2,9 2,9 3,2 3,2 3,6
L,m Расход (м³ /час)
2 1,69 3,23 7,13 13,18 27,72 41,75 80,04 161,62 246,99
4 1,14 2,18 4,81 8,89 18,70 28,16 53,96 109,03 168,37
6 0,91 1,73 3,82 7,06 14,85 22,36 42,83 88,53 133,62
8 0,77 1,47 3,25 6,00 12,61 18,98 36,36 73,44 113,38
10 0,68 1,30 2,86 5,28 11,10 16,71 32,01 64,66 99,82
15 0,54 1,03 2,27 4,19 8,81 13,26 26,40 51,30 79,19
20 0,46 0,87 1,93 3,56 7,48 11,26 21,56 43,52 67,18
25 0,40 0,77 1,70 3,14 8,59 9,91 18,98 38,31 59,14
30 0,36 0,69 1,53 2,83 5,94 8,93 17,10 34,52 53,28
40 0,31 0,59 1,30 2,40 5,04 7,58 14,51 29,29 45,20
50 0,27 0,52 1,14 2,11 4,43 8,67 12,77 25,78 39,78
75 0,22 0,41 0,91 1,67 3,52 5,29 10,13 20,44 31,54
100 0,18 0,35 0,77 1,42 2,98 4,49 8,59 17,34 26,75

Выбор газовой рампы.

Для горелок малой и средней мощности (бытового и коммерческого применения) газовую рампу необходимо выбирать из каталога производителя (обязательно с учетом потерь давления на данной рампе).

Чтобы правильно подобрать газовую рампу необходимо просуммировать все потери давления, начиная от точки ввода газа и кончая горелкой. Эта сумма не должна превышать начальное давление в точке ввода газа.

  1. По ходу движения газа суммарная потеря давления газа складывается из:
  2. · Н1 — аэродинамическое сопротивление в камере сгорания;
  3. · Н2 — потеря давления на головке горелки;
  4. · Н3 — потеря давления на газовой рампе;
  5. · Н4 — потеря на подводящем газопроводе.
  6. Следует проверять выполнение следующего условия, где Η — минимальное давление в точке ввода газообразного топлива

Как определить расход газа из трубопровода

  • Желая облегчить расчёты, некоторые производители предоставляют диаграммы потерь давления в газовой рампе в виде суммы потери давления на газовой рампе и на головке горелки (Н2 + НЗ).
  • Поэтому выбранная газовая рампа должна соответствовать следующему уравнению:

Зная максимально допустимое значение суммы Н2 + Н3 с помощью графика (рис. 55), несложно подобрать газовую рампу.

  • Рисунок 55. График для выбора газовой рампы
  • График характеристической кривой газовой рампы часто изображается вместе с рабочим диапазоном горелки, что облегчает выбор.
  • Предыдущая9101112131415161718192021222324Следующая
  • Рекомендуемые страницы:
  • Источник:

Упрощенный гидравлический расчет многониточного газопровода — Сайт о нефти, газе и нефть сопутствующих продуктах

  1. При гидравлических расчетах сложный газопровод с переменным диаметром заменяют эквивалентным газопроводом с постоянным диаметром, который имеет такую же пропускную способность при тех же начальном и конечном давлениях.

  2. Взаимосвязь параметров эквивалентного и конкретного газопроводов определяется выражением
  3. где  — диаметр эквивалентного газопровода;  — длина эквивалентного газопровода;  — число -х участков с различными диаметрами;  и  — соответственно длина и диаметр этих участков.

  4. Пропускная способность газопровода с учетом параметров эквивалентного газопровода и физических свойств газа
  5. Коэффициент расхода (отношение пропускной cпособности одного газопровода к пропускной способности другого при одинаковых параметрах и свойствах транспортируемого газа и квадратичном законе течения)
  6. При относительном расходе, равном единице, по газопроводу диаметром 700 м получаем
  7. Коэффициент расхода многониточного газопровода, состоящего из  ниток одинаковой длины, .
  8. Коэффициент расхода однониточного газопровода, состоящего из  участков разного диаметра
  9. где  и  — соответственно длина и коэффициент расхода -го участка.
  10. Коэффициент расхода для сложного многониточного газопровода
  11. где  и  — числа соответственно участков и ниток на каждом участке.

Значения коэффициентов расхода  газопроводов различного диаметра по отношению к газопроводам с условным диаметром , равным 700, 1000, 1200 мм, приведены в табл. 4.2.

Таблица 4.2

Коэффициенты расхода для газопроводов разного диаметра по отношению к газопроводам с условным диаметром , равным 700, 1000 и 1200 мм

, мм  (100)  (1000)  (1200) , мм  (700)  (1000)  (1200)
50 0,0010 600 0,6698 0,2649 0,1649
100 0,0064 700 1,0000 0,3956 0,2462
150 0,0182 800 1,4151 0,5598 0,3484
200 0,0385 0,0152 900 1,9410 0,7678 0,4779
250 0,0688 0,0271 1000 2,5278 1,0000 0,6224
300 0,1105 0,0437 0,0272 1200 4,0608 1,6064 1,0000
350 0,1649 0,0652 0,0406 1400 6,0629 2,3984 1,4930
400 0,2334 0,0923 0,0574 1600 8,5794 3,3940 2,1127
500 0,4169 0,1649 0,0904
  • Пропускная способность одной нитки многониточного газопровода
  • ,
  • где  и  — пропускная способность соответственно -й нитки газопровода и суммарная;  — коэффициент расхода   — й нитки.
  • Для упрощения расчета сложного многониточного газопровода его можно заменить эквивалентным однониточным (с условным диаметром , равным 700, 1000 и 1200 мм), имеющим ту же пропускную способность при тех же начальном и конечном давлениях.
  • Эквивалентная длина сложного многониточного газопровода

где  — число участков;  — длина участка;  — число ниток на участке; — диаметр -й нитки на участке длиной ,  — диаметр эквивалентного газопровода.

Пример 4.1. Рассчитать эквивалентную длину газопровода (рис. 4.7) в общем виде.

Рис. 4.7.  К расчету примера 4.1

  • Решение
  • или

Пример 4.2. Рассчитать эквивалентную длину того же газопровода, приняв = 700 мм.

  1. Решение
  2. Для системы параллельно работающих газопроводов

Если , то . Если  и , то .

  • Для однониточного газопровода, имеющего участки с разными диаметрами:
  • ,
  • где  и  — соответственно длина и диаметр эквивалентного газопровода;  — число участков с разными диаметрами;  и  — соответственно коэффициент расхода, длина и диаметр -го участка.

Источник:

Как посчитать пропускную способность трубы для разных систем – примеры и правила

Расход газа на отопление — как его рассчитать и уменьшить

Усредненный расход газа в частном доме или квартире обычно рассчитывается с целью определить величину затрат на отопление, горячее водоснабжение (ГВС) и приготовление пищи. Это делается еще на этапе проектирования здания или же перед выбором энергоносителя и котельного агрегата для сравнения с другими видами топлива.

Есть упрощенная методика, как рассчитать максимальный и средний расход газа на отопление и ГВС, она и будет рассмотрена в данном материале. Хотя выполнить такой расчет с большой точностью не удастся, но порядок цифр грядущей оплаты вы узнать сможете.

 Расчет расхода газа на отопление

Перед тем как рассчитать потребление природного газа на отопление дома или квартиры, надо узнать один важный параметр – тепловые потери жилого здания.

Хорошо, когда он правильно высчитан специалистами на стадии проектирования, это значительно повысит точность ваших расчетов.

Но на практике такие данные часто отсутствуют, ведь мало кто из домовладельцев уделяет должное внимание проектированию.

Совет. Если у вас есть такая возможность, то стоит заказать расчет тепловых потерь в частной проектной организации. Это поможет не только выяснить средний расход газа на отопление частного дома, но и понять, нужно ли делать его утепление.

Читайте также:  Опалубка для бассейна: монтаж своими руками

Как определить расход газа из трубопровода

Величиной тепловых потерь здания определяется мощность системы отопления и самого котла либо газового конвектора. Поэтому при подборе газового котла для коттеджа или при устройстве автономного отопления квартиры приходится пользоваться следующими усредненными способами определения теплопотерь и мощности оборудования:

  1. По общей квадратуре здания. Суть способа в том, что на обогрев каждого квадратного метра требуется 100 Вт теплоты при высоте потолков до 3 м. При этом для южных районов принимают удельное значение 80 Вт/м², а в северных норма расхода может достигать 200 Вт/м².
  2. По суммарному объему отапливаемых помещений. Здесь на отопление 1 м³ выделяют от 30 до 40 Вт в зависимости от региона проживания.

Примечание. Представленные удельные расходы тепла корректны при разности температур между улицей и внутри помещений около 40 °С.

Как определить расход газа из трубопровода

Выходит, что на обогрев жилья площадью 100 м² нужно порядка 10—12 кВт тепла в час во время сильных холодов и при расположении дома в средней полосе. Соответственно, для коттеджа 150 м² потребуется около 15 кВт тепловой энергии, для 200 м² – 20 кВт и так далее. Теперь можно и посчитать, какой максимальный расход газа покажет газовый котел в самые холодные дни, для чего используется формула:

V = Q / (q х КПД / 100), где:

  • V – объемный расход природного газа в час, м³;
  • Q – величина теплопотерь и мощности отопительной системы, кВт;
  • q – низшая удельная калорийность природного газа, в среднем составляет 9.2 кВт/м³;
  • КПД – коэффициент полезного действия газового котла или конвектора.

Примечание. КПД теплогенераторов на природном газе колеблется в пределах 84—96% в зависимости от конструкции. Самые простые энергонезависимые агрегаты имеют КПД 86—88%, конвекторы 84—86%, высокотехнологичные конденсационные котлы – до 96%.

Пример расчета

В качестве примера предлагается взять квартиру площадью 80 м² в средней полосе Российской Федерации. Для ее обогрева в самый холодный период потребуется 80 м² х 100 Вт = 8000 Вт или 8 кВт. Предполагается установить современный конденсационный котел на природном газе с КПД 96%. Тогда расчет расхода газа на отопление выглядит таким образом:

V = 8 / (9.2 х 96 / 100) = 8 / 9,768 = 0.91 м³/ч

Как определить расход газа из трубопровода

Нетрудно посчитать, сколько горючего потребуется в сутки: 0.91 х 24 = 21.84 м³.

Но для определения расходов на потребление природного газа нужно знать более реальные цифры, к примеру, его средний расход в квартире за весь отопительный сезон.

Поскольку в течение этого сезона происходят значительные колебания температуры, то предполагается, что среднее количество топлива будет вдвое меньше максимального.

Тогда среднесуточное потребление газа на обогрев квартиры составит 21.84 м³ / 2 = 10.92 м³. Остается только умножить это число на продолжительность отопительного сезона, в Москве он длится 214 суток: 10.92 х 214 = 2336.9 м³. Сделав помесячную разбивку, несложно определить стоимость автономного отопления квартиры.

Для вычисления среднего расхода газа в квартире можно пойти и другим путем. Сначала выяснить расход газа на получение 1 кВт тепловой энергии, а затем помножить это значение на 8 кВт. Расчетная формула для вычисления объема топлива на 1 кВт тепла такая:

v = 1 / (q x КПД / 100), где v – это и есть искомый объем в м³/ч.

Соответственно, 1 / (9.2 х 0.96) = 0.113 м³/ч, а на всю квартиру это будет 0.113 х 8 = 0.905 м³/ч с небольшой погрешностью. Дальше вычисления ведутся так же, как это описано выше.

Примечание. В расчет не принято количество газа, расходуемое газовой плитой и на ГВС, о чем пойдет речь далее.

Потребление газа на ГВС

Когда вода для хозяйственных нужд подогревается с помощью газовых теплогенераторов – колонки или котла с бойлером косвенного нагрева, то для выяснения расхода горючего надо понять, сколько же требуется воды. Для этого можно поднять данные, прописанные в документации и определяющие норму на 1 человека.

Другой вариант – обратиться к практическому опыту, а он гласит следующее: для семьи из 4 человек при нормальных условиях достаточно нагреть 1 раз в сутки 80 л воды от 10 до 75 °С. Отсюда рассчитывается потребное на нагрев воды количество тепла по школьной формуле:

Q = cm Δt, где:

  • с – теплоемкость воды, составляет 4.187 кДж/кг °С;
  • m – массовый расход воды, кг;
  • Δt – разница между начальной и конечной температурой, в примере равна 65 °С.

Для вычисления предлагается не переводить объемное потребление воды в массовое, считать что эти величины одинаковы. Тогда количество теплоты будет:

4.187 х 80 х 65 = 21772,4 кДж или 6 кВт.

Остается подставить это значение в первую формулу, где будет учитываться КПД газовой колонки или теплогенератора (здесь — 96%):

V = 6 / (9.2 х 96 / 100) = 6 / 8.832 = 0.68 м³ природного газа 1 раз в сутки уйдет на подогрев воды. Для полной картины сюда же можно прибавить расход газовой плитой на приготовление пищи из расчета нормы 9 м³ горючего на 1 проживающего человека в месяц.

Как определить расход сжиженного газа

Обогрев жилища, организованный с использованием сжиженного горючего (пропана или бутана) имеет свои особенности. Чаще всего домовладельцы устанавливают специальные емкости – газгольдеры, заправляющиеся на весь отопительный сезон. Обогрев с помощью баллонов встречается куда реже. Но никаких особых сложностей расчет расхода сжиженного газа на отопление дома не представляет.

Как определить расход газа из трубопровода

Берется та же формула, только в нее подставляется удельная теплота сжигания СУГ (пропан-бутана), равная 46 МДж /кг или 12.8 кВт/кг.

Обратите внимание: расчетная калорийность топлива относится к единице массы (килограмм), а на заправке цена считается за объем (литры).

Результаты можно пересчитать после, сначала надо узнать потребление сжиженного газа обычным котлом (КПД – 88%), обогревающим дом площадью 80 м² из предыдущего примера:

V = 8 / (12.8 х 88 / 100) = 8 / 11.264 = 0.71 кг/ч.

Зная, что 1 л сжиженного газа имеет массу 540 г (справочная величина), нетрудно подсчитать расход пропана в литрах: 0.71 / 0.54 = 1.3 л. В сутки это 1.3 х 24 = 31.2 л газа, за месяц – 31.2 х 30 = 936 л.

Теперь, учитывая изменения погодных условий, для определения среднего потребления сжиженного газа полученную цифру надо уменьшить вдвое: 936 / 2 = 468 л в месяц. Расход газа на отопление за год получится (31.

2 л / 2) х 214 суток = 3338.4 л (для Москвы).

Как уменьшить расход газа на обогрев и другие нужды

Как определить расход газа из трубопровода

В этом разделе речь пойдет о банальных вещах, о которых слышали многие. Но от банальности их важность не становится меньше. Ведь это прямой путь снизить количество используемых энергоносителей, в том числе большой расход газа, идущего на отопление частного дома.

Как определить расход газа из трубопровода

Существенно уменьшить потребление позволят следующие мероприятия:

  1. Провести качественное утепление здания, желательно с наружной стороны.
  2. По возможности автоматизировать систему отопления, чтобы комнаты дома хорошо прогревались во время пребывания в них людей, а при их отсутствии поддерживалась дежурная температура 10—15 °С.
  3. Задействовать таймер для бойлера косвенного нагрева, чтобы вода в нем подготавливалась к определенному времени суток.
  4. Устраивать обогрев дома водяными теплыми полами.
  5. Приобретать наиболее экономичные газовые котлы – конденсационные.

Все эти мероприятия принесут еще больше пользы и позволят уменьшить расход газа, если экономить будете и вы сами. Возможно, поставить автоматику удастся только частично или не удастся вовсе, тогда вам придется управлять системой самостоятельно. Кстати, современные контроллеры для котлов имеют встроенные функции дистанционного управления через интернет или сотовый телефон.

Как определить расход газа: методика измерения и расчетов потребляемого топлива

Так или иначе вы сталкивались с вопросом экономии и мощности бытовых приборов. Будь то на этапе первого ремонта или при замене устаревшей техники.

Рассчитать расход газа или потребность в нем бывает полезно перед покупкой плиты или котла, выбором газового счетчика, его возможной заменой.

Если у вас есть вопросы по начислениям за газ, если поиск новой техники для вас — дело ближайших недель, вам облегчит жизнь точная методика определения расхода газа и формулы для расчета.

Цены на газ постепенно растут, а приборы становятся все мощнее, так что вам не помешает придумать собственную стратегию по оптимизации расходов. Наша статья вам в этом поможет. О настоящем уровне потребления газа в вашем жилье вы не сможете узнать из разговоров с соседями, вам нужна точная информация.

Расход природного газа в быту

В расчете объемов потребляемого газа нуждаются владельцы всех квартир и домов, многие предприятия. Данные по потребности в топливных ресурсах включают в проекты индивидуальных домов и их частей. Чтобы платить по действительным цифрам, используют газовые счетчики.

Уровень потребления зависит от оборудования, теплоизоляции здания, времени года. В квартирах без централизованного отопления и горячего водоснабжения нагрузка уходит на водонагревательный бойлер. Прибор потребляет до 3—8 раз больше газа, чем плита.

Газовые водонагреватели (бойлеры, котлы) бывают настенными и напольными: применяют их одновременно и для отопления, и для нагрева воды, а менее функциональные модели в основном только для подогрева

Максимальный расход плитой зависит от количества конфорок и мощности каждой из них:

  • пониженная — менее 0,6 кВт;
  • обычная — около 1,7 кВт;
  • повышенная — более 2,6 кВт.

По другой классификации, низкая мощность у горелок соответствует 0,21—1,05 кВт, нормальная — 1,05—2,09, повышенная — 2,09—3,14, а высокая — более 3,14 кВт.

Обычная современная плита использует по меньшей мере 40 литров газа в час во включенном состоянии. Обычно плита расходует около 4 м³ в месяц на 1 жильца, и примерно такую же цифру потребитель увидит, если пользуется счетчиком. Сжатого газа в баллонах в плане объема требуется намного меньше. Семье из 3 человек емкости на 50 литров хватит примерно на 3 месяца.

В квартире с плитой на 4 конфорки и без водонагревателя можно поставить счетчик маркировки G1,6. Прибор с типоразмером G2,5 используют, если есть также бойлер. Для измерения расхода газа устанавливают и большие газомеры, на G4, G6, G10 и G16. Счетчик с параметром G4 справится с расчетом потребления газа 2 плитами.

Водонагреватели бывают 1- и 2-контурными. Для котла на 2 ветки и мощной газовой плиты есть смысл ставить 2 счетчика. Одна из причин состоит в том, что бытовые газомеры плохо справляются с большой разницей между мощностью оборудования. Слабая плита на минимальных оборотах использует во много раз меньше топлива, чем водонагреватель на максимуме.

У классической плиты есть 1 крупная конфорка, 2 средние и 1 маленькая, использование самой большой — экономически наиболее выгодно

Абоненты без счетчиков платят за объем, исходя из потребления на 1 жителя, умноженного на их количество, и расхода на 1 м², умноженного на отапливаемую площадь. Нормативы действуют круглый год — в них заложили усредненный показатель на разные периоды.

Читайте также:  Сжатый воздух обозначение трубопроводов

Норма на 1 человека:

  1. Расход газа на приготовление пищи и нагрев воды с помощью плиты при наличии централизованного горячего водоснабжения (ГВС) и центрального отопления — около 10 м³/месяц на человека.
  2. Применение одной только плиты без бойлера, централизованного ГВС и отопления — примерно 11 м³/месяц на человека.
  3. Использование плиты и водонагревателя без централизованного отопления и ГВС — около 23 м³/месяц на человека.
  4. Нагрев воды водонагревателем — около 13 м³/месяц на человека.

В разных регионах точные параметры расхода не совпадают. Индивидуальное отопление с помощью водонагревателя обходится примерно в 7 м³/м² для отапливаемых жилых помещений и около 26 м³/м² для технических.

На извещении от предприятия по установке счетчиков можно увидеть, насколько разнятся показатели потребления с газомером и без него

Зависимость в потреблении газа указали в СНиП 2.04.08-87. Пропорции и показатели там другие:

  • плита, центральное ГВС — 660 тыс. ккал на человека в год;
  • есть плита, нет ГВС — 1100 тыс. ккал на человека в год;
  • есть плита, водонагреватель и нет ГВС — 1900 тыс. ккал на человека в год.
  • На потребление по нормативам влияет площадь, количество жильцов, уровень благоустроенности бытовыми коммуникациями, наличие скота и его поголовье.
  • Параметры дифференцируют исходя из года постройки (до 1985 и после), привлечения энергосберегающих мероприятий, в том числе утепления фасадов и других наружных стен.
  • Подробнее о нормах потребления газа на одного человека можно прочесть в этом материале.

Расчет газа на отопление, ГВС, плиту

Необходимое количество топлива для обогрева помещений узнают по квадратуре или кубатуре помещения. В случае с комнатами 3-метровой высоты и меньше достаточно определить площадь. На 1 кв. метр таких помещений в среднем понадобится 100 Вт.

В южных районах страны удельных параметр на 1 м² снижают до 80 Вт, в условиях крайнего севера — повышают до 200 Вт на м². Водонагреватель подбирают с запасом выше максимальной нагрузки.

При объемном методе подсчета на кубометр отводят от 30 до 40 Вт, с уменьшением числа для южных областей. Все методики хорошо работают зимой, но показатели на 1 м² снижают по мере того, как разница внешней температуры и комнатной опускается с 40 градусов до 10.

Потребность в обогреве комнаты того или иного размера определяют перед установкой бойлера или системы «теплый водяной пол», которая тоже может работать от газового котла

Максимальный расход газа котлом рассчитывают по формуле V = Q/(q×КПД/100), где:

  • V — объем топлива, м³;
  • Q — мощность отопительной системы и теплопотери, кВт;
  • q — низшая удельная калорийность топлива, кВт/м³ (в среднем 9,2);
  • КПД — коэффициент полезного действия газового котла, обычно 96%.

По этой же, но модифицированной формуле можно рассчитать максимальное потребление плитой, в том числе за единицу времени.

При замере расхода сжиженного газа (СУГ), вместо низшей удельной калорийности подставляют удельную теплоту сжигания. Она отличается для разных смесей, а для пропан-бутановой равняется 46 МДж на кг. КПД газового котла при использовании СУГ снижается с 96 до 88%.

Количество топлива для индивидуального ГВС определяют по нуждам на 1 человека. Информация есть в документации по потреблению воды, но расчет можно произвести самостоятельно. Для семьи из 4 человек хватает 1 нагревания 80 литров в сутки, от +10 до +75 °C.

Нужную мощность определяют формулой Q = c×m×Δt, в которой:

  • Q — собственно, необходимая мощность, в кВт;
  • c — теплоемкость воды, 4 183 кДж/кг×°C;
  • m — расход воды, кг;
  • Δt — разница начальной и конечной температур, обычно 65 °C.

Экономят на топливе за счет системных и внешних способов. Выгоду дают конденсационные плиты, бойлеры косвенного нагрева с таймером. Поможет автоматизация с изменением температуры в помещении с комфортной для человека до +10…+15 °C на время отсутствия. Внешние варианты экономии включают теплоизоляцию дома и полы с обогревом.

На каждом квадратном метре наружной стены можно сэкономить до 80 % газа, а всего через стены уходит примерно 15 % тепла — в 4 раза больше, чем через крышу частного дома

Сберечь газ при использовании плиты можно такими методами:

  • «не выпускать» пламя из-под дна емкостей;
  • закрывать чайники и кастрюли крышками;
  • для закипания использовать только максимальный огонь;
  • греть еду большими порциями.

Расход газа определяют также перед кровельными работами, в горелках для наплавления. 50-литрового баллона со смесью пропана-воздуха хватит на 10,8 часов, потому что расход составит примерно 2 кг/час. На 1 м² покрытия потребуется 0,2 кг весной — осенью и 0,3—0,4 кг зимой.

Также предлагаем прочесть другие наши статьи, где мы подробно рассказали о том, как правильно рассчитать расход газа на отопление дома:

  1. Расход газа напольным котлом.
  2. Расчет расхода газа на отопление дома.

Счетчики для измерения потребляемого топлива

Счетчик измеряет количество газа при разных кондициях температуры и давления и с наличием специальной техники приводит полученный результат к показателю, который будет при стандартных условиях (СУ) — +20 °C и 101 кПа.

Объем топлива для СУ определяют формулой Vс = V×(p×Tс/pс×T×K), где

  • V — объем газа;
  • p — плотность;
  • T — термодинамическая температура;
  • K — коэффициент сжимаемости топлива.

Величины с буквой «с» — показатели для стандартных условий, без — для рабочих.

В быту используют мембранные, ротационные и ультразвуковые счетчики, на крупных предприятиях — турбинные и вихревые — это самые востребованные типы газомеров. На заводах газовой промышленности объем определяют в основном на переменных изменениях давления в сужениях, часто между 2 фланцевыми соединениями в непосредственной близости. Счетчики отличаются рабочими особенностями.

На изображении — классический мембранный счетчик (диафрагменный, камерный), в отсеках которого есть мембраны, перемещающиеся от движения газа и определяющие его объем

Мембранные расходомеры выдают минимальную погрешность в расчетах и потребляют мало электроэнергии.

Устройства дают показания в широком диапазоне, но с невысоким предельным давлением — до 0,5 бар. В быту счетчик показывает себя наилучшим образом, так как межповерочный интервал доходит до 10 лет при высокой надежности устройства.

Конструкция плохо реагирует на механическое загрязнение газа и в целом весьма громоздкая.

Ротационные, или же роторные, модели не зависят от электросети, годятся для небольших промышленных объектов, но они менее удобные. При маленькой площади на установку и высокой точности в условиях резких перепадов давления они шумят и чаще выходят из строя. «Боятся» пневмоударов и загрязнения.

Ультразвуковые счетчики имеют маленький размер, значительно разнятся по сложности строения. Акустические газомеры ценят за надежность и легкость в установке. Некоторые устройства содержат энергонезависимую память. Счетчики на типоразмеры G1,6 и G2,5 стоят сравнительно дорого.

Турбинные устройства используют для измерения количества бытовых и агрессивных газов, многокомпонентных составов.

Счетчики получили распространение на магистральных газопроводах, химических заводах. Турбинные устройства фиксируют большие количества газа при давлении до 10 МПа, значительно различаются по размерам и рабочему Ду.

Это универсальные приборы для измерения расхода природного газа в промышленности.

Турбинный счетчик представляет собой фрагмент трубы: на рисунке 1 — корпус, 2 — выпрямитель потока газа, 3 — измерительный механизм с турбиной, 4 — магнитная муфта для передачи вращения на механизм подсчета, 5 — счетный механизм

Вихревые измеряют объем природного или инертных газов. По диапазону измерений имеют преимущество над остальными моделями. Улавливают малейшие движения в газовой смеси и определяют большие количества газа на диаметр. Эффективность вихревого расходомера прямо пропорционально зависит от скорости потока топлива.

Методы измерения, используемые в газовых расходомерах

Расход топлива рассчитывают прямым и косвенным методами.

В случае с прямым газ наполняет измерительные камеры и выходит из них. Прошедший объем коррелирует с циклами наполнения-опорожнения. По описанному принципу работает подсчет в мембранном, ротационном и барабанном счетчиках.

Газомеры с косвенным методом измерения работают с показателями скорости и известной площади сечения. Способ подсчета бывает механическим или другим, связанным с особенностями счетчика. В механике используют турбинки, крыльчатки, балансирующие элементы.

У косвенного способа подсчета есть и другие методики:

  • детектирование вихрей;
  • измерение разницы давления на сужающем приборе;
  • расчет переноса тепла от нагретого тела;
  • измерение скоростного напора;
  • подсчет на основе движения ультразвука.

Корректность косвенных методик зависит от соответствия скорости по направлению и сечению. Помогают средства подготовки потока: турбулизаторы, конденсаторы и струевыпрямители. Устройства идут отдельно или как элементы счетчиков.

Принцип работы вихревого газомера: обтекаемое тело имеет балансирующий элемент, из-за чего вихри поочередно проходят то справа, то слева — датчик ничего не зафиксирует, если скорость газа упадет до значения, при котором вихри не образуются

Разницу скорости по сечению приборы могут определять одновременно с быстротой движения газа и таким образом — снижать погрешность. Последняя часто возникает из-за застоя топлива у стенок. Подробнее о прямом и косвенном методах определения расхода газа читайте далее.

Как определяют давление газа?

Давление измеряют прямым способом при помощи манометров или сложением значений атмосферного (Pб) и избыточного давления (Pи). Pб измеряют в месте расположения преобразователя Pи, если последний находится в замкнутом пространстве и в нем есть наддув или разрежение.

Манометрами измеряют давление и косвенно скорость движения газа, что помогает определять количество потребляемого топлива, а также рассчитывать выгоду от счетчика

Отверстие отбора давления для вертикальных и горизонтальных труб размещают радиально. На поперечном трубопроводе его располагают в верхней половине сечения.

В расходомерах без указанного отверстия отбор проводят перед счетчиком, на расстоянии от 1 до 3 диаметров трубопровода, с точкой отсчета от входного фланца газомера.

Выводы и полезное видео по теме

  1. Расчетное потребление газа котлом при определенной мощности:
  2. Большой расход газа при использовании газобаллонного оборудования для автомобиля:
  3. Простые способы, благодаря которым можно снизить расход топлива в квартире/доме:

Время показало, что у себя в квартире лучше иметь один или несколько счетчиков. Только при больших объемах потребления и высокой цене газомеров становится выгодной плата по нормативам. В бытовых условиях для измерения расхода газа применяют расходомеры с роторами и мембранами, умным подсчетом.

В коммерческих целях используют турбинные, вихревые и левитационные. Для самых точных измерений в условиях лабораторий устанавливают барабанные модели. Мало иметь газомер, иногда нужно считать самому. Определять расчетное количество газа для текущих и планируемых нужд следует по формулах или вместе с приглашенным специалистом.

Пишите комментарии по теме статьи. Расскажите, приходилось ли вам определять расход газа самостоятельно, а если да, то с какой целью вы это делали. Задавайте вопросы в форме, которая расположена под статьей.

Читайте также:  Фитинги для медных труб для кондиционеров

Гидравлический расчет газопроводов(методика СП 42-101-2003)

Нужда в классификации газопроводов пришла в нашу жизнь с повсеместным распространением технологий использования газа для нужд населения. Отопление жилых, административных, промышленных зданий, использование газа как в приготовлении пищи, так и в производстве уже давно стала для нас обыденной вещью.

Магистральный газопровод

Классификация газопроводов являет собой необходимые меры и правила по систематизации прокладки газовых магистралей. Газовые коммуникации могут различаться как по тому, какое у них назначение, так и по ряду показателей, таких как: давление, материал, из которого он изготовлен, местоположение, объемы транспортируемого газа и другие.

Влияние на расход газа

На расход газа влияет мощность котла и качество смеси

Потребление газа зависит от различных факторов. В больших домах ставятся котлы, которые расходуют больше топливной смеси, чем агрегаты в маленьких строениях или квартирах.

На расход топлива влияет:

  • мощность котла;
  • температура на улице;
  • качество газовой смеси.

Некоторые газораспределительные компании подают в трубопровод неосушенные газовые смеси, которые содержат влагу и примеси. Калорийность снижается и увеличивается потребляемый объем.

Расчет расхода газа

Мощность котла или конвектора зависит от потерь тепла в строении. Средний подсчет проводится с учетом общей площади дома.

При расчете расхода газа учитываются нормы прогрева квадратного метра при высоте потолков до 3 м:

  • в южных регионах берется 80 Вт/м²;
  • в северных — до 200 Вт/м².

В формулах учитывается суммарная кубатура отдельных комнат и помещений в здании. На нагревание каждого 1 м³ общего объема выделяется 30 – 40 Вт в зависимости от района.

По мощности котла

Баллонный и природный газ рассчитывается в разных единицах

Расчет основывается на мощности и площади отопления. Применяется усредненный показатель расхода — 1 кВт на 10 м². Следует уточнить, что берется не электрическая мощность котла, а тепловая мощность оборудования. Часто такие понятия подменяются, и получается неправильный расчет потребления газа в частном доме.

Объем природного газа измеряется в м³/ч, а сжиженный — в кг/ч. Практика показывает, что на получение 1 кВт тепловой мощности расходуется 0,112 м³/ч магистральной топливной смеси.

По квадратуре

Удельное потребление тепла рассчитывается по представленной формуле, если разница между уличной и внутренней температурой составляет примерно 40°С.

Используется соотношение V = Q / (g · K / 100), где:

  • V — объем природного газового топлива, м³;
  • Q — тепловая мощность оборудования, кВт;
  • g — наименьшая калорийность газа, обычно равняется 9,2 кВт/м³;
  • K — коэффициент полезного действия установки.

В зависимости от давления

Количество газа фиксируется счетчиком

Объем газа, проходящего по трубопроводу, измеряется счетчиком, а расход подсчитывается в виде разницы между показаниями в начале и конце пути. Измерение зависит от порога давления в суживающемся сопле.

Ротационные счетные приборы используются для измерения давления больше 0,1 МПа, а разница уличной и внутренней температуры составляет 50°С.

Показатель расхода газового топлива считывается при нормальном состоянии окружающей среды.

В промышленности пропорциональными условиями считается давление 10 – 320 Па, разница температур 20°С и относительная влажность воздуха 0. Расход топлива выражается в м³/ч.

Расчет по диаметру

  • Расчет диаметра газопровода выполняется перед началом строительства
  • Скорость газа в газопроводе высокого давления зависит от площади сечения коллектора и составляет в среднем 2 – 25 м/с.
  • Пропускная способность находится по формуле: Q = 0.67 · D² · p, где:
  • Q — расход газа;
  • D — условный проходной диаметр газопровода;
  • p — рабочее давление в газопроводной трубе или показатель абсолютного давления смеси.

На величину показателя влияет наружная температура, нагрев смеси, избыточное давление, атмосферные характеристики и влажность.

Расчет диаметра газопровода делается при составлении проекта системы.

С учетом теплопотерь

Для расчета потребления газовой смеси требуется знать тепловые потери строения.

Используется формула Q = F (T1 – T2) (1 + Σb) · n / R, где:

  • Q — теплопотери;
  • F — площадь утепляющего слоя;
  • Т1 — наружная температура;
  • Т2 — внутренняя температура;
  • Σb — сумма дополнительных потерь тепла;
  • n — коэффициент расположения защитного слоя (в специальных таблицах);
  • R — сопротивление передаче тепла (рассчитывается в конкретном случае).

Определение теплопотерь представляет собой сложный подсчет и проводится специалистами на стадии проекта. Можно заказать нахождение потерь на любом этапе эксплуатации строения.

По счетчику и без

Расход газа зависит от утепления стен и климатических условий региона

По прибору определяется расход газа за месяц. Применяются стандартные нормы расхода смеси, если счетчик не установлен. Для каждого региона страны нормативы устанавливаются отдельно, но в среднем принимаются из расчета 9 – 13 м³ в месяц на одного человека.

Показатель устанавливается местными органами самоуправления и зависит от климатических условий. Расчет ведется с учетом числа владельцев помещения и людей, фактически проживающих на указанной жилплощади.

Виды газопровода

Природный газ – легковоспламеняющееся вещество. И использование его, и транспортировка связаны с большим количествомтрудностей и требуют соблюдениястрожайших мер безопасности. Так, например, при укладке газовых труб в грунт или установке на опоры необходимо сооружение охранной зоны, в пределах которой категорически запрещается жечь костры или курить.

Важнейшей характеристикой, которая определяет и диаметр, и материал трубопровода, является величина давления.

По этому фактору используют следующую классификацию:

  • газопровод первого уровня с рабочим давлением газообразного вещества до 0,713 МПа для природного газа, и до 1,7 МПа для смеси. Трубопровод применяется для обслуживания теплоэлектростанций, паровых и турбинных механизмов;
  • газопроводный канал 2 категории с рабочим давлением до 0,607 МПа. Используется при обустройстве магистралей разного значения, в том числе и городских;
  • газопровод, предназначенный для среднего давления величиной от 5 Кпа до 0,3 МПа. Устанавливается при обслуживании объектных участков – жилых зданий;
  • газопроводный канал низкого давления – величина не превышает 5 КПа. Коммуникации монтируются внутри жилых и офисных зданий.

Железная газовая труба

Обозначения газовых труб низкого давления очень простое – Г1. На заводах они изготавливаются согласно стандартам ГОСТ 21.609-83. На фото – образец изделия.

  Замена газового крана в квартире. источники опасности.

Расчет расхода сжиженного газа

Расчет газа с применением пропана или бутана имеет свои особенности, но не представляет особых сложностей. Имеет значение плотность горючего вещества, которая изменяется с повышением или понижением температуры и зависит от состава газовой смеси. Постоянным остается только вес сжиженного топлива.

Объем используемого газа отличается зимой и летом, поэтому нет смысла применять единицы м³ для определения расхода сжиженного газа на 1 кВт тепла, для обозначения берутся килограммы, которые не меняются при смене сезонов.

Расчет на 1 кВт тепла

Количество рассчитывается на отопление дома и подогрев воды в системе. Если на газе готовится еда, это нужно учитывать дополнительно.

Используется формула Q = (169.95 / 12.88) · F, где:

  • Q — масса топлива;
  • 169,95 — годовая сумма кВт на обогрев 1 м² дома;
  • 12,88 — теплотворная способность пропана;
  • F — квадратура строения.

Полученное значение умножается на стоимость 1 кг сжиженной смеси, чтобы посчитать расход на закупку требуемого количества. Цена обычно дается за 1 кг, а не за 1 м³, что следует учитывать.

Материал для газопровода

Очевидно, что для изделия, работающих с высоким давлением, требуется куда более прочный и надежный материал, в то время как для бытовых систем достаточно и привычных пластиковых газовых труб. Однако, не все так просто:имеет значение и условия эксплуатации на участке, и маршрут пролегания, и, конечно, величина давления.

Пластиковая газовая труба

Традиционным материалом для газопровода низкого давления является сталь. Однако сегодня ГОСТ допускает применять для таких изделий и полиэтилен.

Полиэтиленовые газовые трубы обладают массой достоинств:

  • вполне достойный срок службы – около 50 лет;
  • большая легкость, что облегчает монтаж;
  • высокая проходимость – внутренняя поверхность ПНД-изделия остается гладкой, то есть, здесь не накапливается мусор и не уменьшает рабочий диаметр;
  • полимер не поддается никаким видам коррозии;
  • полиэтиленовый газопровод не нуждается в специальном облуживании и не требует теплоизоляции;
  • отличаются доступной стоимостью.

Обозначение ПНД-газопровода дополняется желтой линией вдоль всей трубы. Также указывается толщина стенок – ПЭ-80 для давления в 4–6 атм, ПЭ-100 – для давления в 3–12 атм.

  1. Монтаж пластиковой газовой трубы
  2. Стальной, безусловно, используются для систем с высоким давлением, так как пластмасс таких испытаний не выдерживает.
  3. Железная труба высокого давления
  4. Однако для газопровода низкого давления, применяются благодаря таким преимуществам:
  • крайне высокая прочность, позволяющая свободный монтаж как наземный, так и подземный;
  • сталь для газопровода используется только антикоррозийная, так что ржавление ей не грозит. Обозначение такого сплава – ярко-желтый цвет;
  • очень большой срок эксплуатации;
  • надежность и ремонтоспособность.

И для ПНД-изделий, и для стальных основные правила укладки остаются одинаковыми: соблюдение охранной зоны, доступ к любому участку и прочее.

Уменьшение потребления газа

Экономия газа напрямую связана с уменьшением потерь тепла. Ограждающие конструкции, такие как стены, потолок, пол в доме обязательно защищаются от влияния холодного воздуха или грунта. Применяется автоматическая регулировка работы отопительного оборудования для результативного взаимодействия наружного климата и интенсивности работы газового котла.

Утепление стен, кровли, потолков

  • Уменьшить расход газа можно с помощью утепления стен
  • Наружный теплозащитный слой создает преграду для охлаждения поверхностей, чтобы потребить наименьшее количество топлива.
  • Статистика показывает, что часть нагретого воздуха уходит через конструкции:
  • крыша — 35 – 45%;
  • неутепленные оконные проемы — 10 – 30%;
  • тонкие стены — 25 – 45%;
  • входные двери — 5 – 15%.

Полы защищаются материалом, который имеет допустимую влагопроницаемость по норме, т.

к. при намокании теряются теплоизоляционные характеристики. Стены лучше изолировать снаружи, потолок утепляется со стороны чердака.

Замена окон

Пластиковые окна пропускают меньше тепла зимой

Современные металлопластиковые рамы с двух- и трехконтурными стеклопакетами не пропускают воздушных потоков и препятствуют сквознякам. Это ведет к уменьшению потерь через щели, которые были в старых деревянных рамах. Для проветривания предусматриваются поворотно-откидные механизмы створок, способствующие экономному расходованию внутреннего тепла.

Стекла в конструкциях оклеиваются специальной энергосберегающей пленкой, которая пропускает внутрь ультрафиолетовые и инфракрасные лучи, но препятствует обратному их проникновению. Стекла снабжаются сетью элементов, подогревающих площадь для оттаивания снега и льда. Существующие конструкции рам дополнительно утепляются полиэтиленовой пленкой снаружи или используются плотные шторы.

Другие способы

Выгодно применять современные конденсационные котлы на газовом топливе и ставить автоматизированную координационную систему. На все радиаторы устанавливаются термоголовки, а на обвязке агрегата монтируется гидрострелка, что экономит 15 – 20% тепла.

В отопительной системе ставятся детекторы, регуляторы температуры, которые регулируют мощность котла в зависимости от состояния наружного климата. Если на улице теплая погода, результативнее и экономичнее перейти на отопление кондиционерами.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector