4.3.Определение расчетного часового расхода газа
Расчетный часовой расход газа представляет собой объем газа, проходящий через газопровод в 1 час (м 3 /ч); это часовой объемный расход газа при t=0 0 C и давлении 0.10 МПа. Расчетный расход газа необходим для проведения гидравлического расчета газовых сетей. Цель гидравлического расчета состоит в определении диаметров и потерь давления на участках газопровода.
Если бы все потребители равномерно использовали газ в течение года, то расчетный часовой расход газа нашелся бы по простой формуле:
где Qу— годовое потребление газа, м 3 /год; 8760- количество часов в году: 365·24 =8760 ч/год.
Введем понятие коэффициента часового максимума расхода К h max, тогда последнюю формулу перепишем в виде:
При равномерном использовании газа К h max = 1/8760.
Для выявления значений коэффициента часового максима необходимо проведение вероятностно -статистического анализа использования газа различными потребителями. Естественно, что чем больше потребителей газа в населенном пункте, тем менее вероятно совпадение пиков расхода газа потребителями и тем меньше значение К h max. Однако при расчете суммарного часового расхода газа вместе всеми потребителями их часовые расходы складываются. Это ведет к некоторому завышению расчетного расхода газа через газопровод, т.е. таким образом допускается запас по пропускной способности газопровода.
Рекомендации по величинам коэффициента часового максимума содержатся в ДБН «Газоснабжение» .
Хозяйственно-бытовые нужды ( потребление газа в жилых домах)
Расчетный часовой расход газа определяется по формуле (4.16). Значение коэффициентов часового максимума зависит от числа жителей, снабжаемых газом Nг ( без учета потребления газа на отопление и вентиляцию), см. табл. 4.6:
Число жителей, снабжаемых газом, тыс.
Коэффициент часового максимума расхода газа (без отопления), K h max
Источник
Расчет стандартного объема природного газа
Согласовывая технические проекты, у потребителей и проектировщиков возникают трудности, связанные с выбором корректного и подходящего для объекта счётчика.
Подбор газового счётчика на объект, завод или в квартиру задача тривиальная, но в то же время с нюансами, которые требуют помнить о них, либо найти варианты решения. Ошибки при процедуре подбора устройства учёта газа допускают не только потребители — проектировщики тоже ошибаются.
Часто проектировщики ошибаются при подборе газового счётчика, потому что счётчик подбирают по расходу, который идёт к потребителю. Это будет работать при условии давления до о 0,005 МПа в газопроводе не возникнет проблем. При установке прибора учёта на среднем или давлении до 1,2 МПа возникает следующая проблема: расход газа уменьшается кратно давлению с увеличением давления.
Для выражения зависимости объёма газа с температурой и давлением используются законы Гей-Люссака и Бойль-Мариотта.
Жозеф Луи Гей-Люссак открыл второй газовый закон об тепловом расширении газов, который расширил утверждения Д. Дальтона. Закон Дальтона гласит, что давление вместе взятых газов. не взаимодействующих химически друг с другом, равно сумме парциальных давлений каждого компонента по отдельности. При этом парциальное давление каждого из компонентов подчиняется уравнению Менделеева-Клапейрона.
Авторство первого газового закона принадлежит Роберту Бойлю. Первый газовый закон опубликовали в 1660 году, где Бойль на основе количественного эксперимента доказал «что давления газа обратно пропорционально объёму».
Пятнадцать лет спустя Э. Мариотт подтвердил результаты экспериментов Роберта Бойля. Французский аббат Мариотт, который считается «столпом» физики во Франции пришёл к тем же выводам, при этом без опоры на работы Бойля.
Согласно закону Бойля-Мариотта, постоянно произведение давления и объёма газа при условии, что постоянна температура и масса газа.
Как рассчитать стандартный объём природного газа
Для этого используем следующую формулу:
Предлагаю разобраться, что есть что в приведённой выше формуле для позабывших школьную программу или кто не находил точные науки привлекательными для тщательного изучения.
Pс Tс — обозначение давления и температуры в стандартных условиях
Vр Tр Pр – обозначение объёма, температуры и давлениях в условиях работы
К – коэффициент сжимаемости
Для расчётов используйте Excel, входящий в стандартный пакет Microsoft Office, либо схожий по функционалу LibreOffice Calc.
Расчёты делают согласно двум формулам. Первая формула по ГОСТ Р 8.882-2015, что касается второй – принята согласно руководству по эксплуатации счётчика газа вихревого СВГ.М 311.00.00.000-01.
Согласно формуле по ГОСТ Р 8.740-2011 расчёт происходит следующим образом:
Давайте рассмотрим поподробнее расчёт, сделанный по ГОСТу, и разберёмся, что к чему.
Под Pаб понимается давление газа, которое было измерено датчиком давления, измеряется в Мпа;
Pи обозначается избыточное давление газа;
Pб это атмосферное давление, величина, которая является условно постоянной;
Vраб обозначается объём газа;
K – коэффициент сжатия газа;
T – температура газа, определяется температура измеряемого газа согласно следующей формуле:
T = 273.15 + t, в данной формуле t – температура газа, полученная путём измерений датчиком температуры.
Как подобрать счётчик на примере счётчика на базе RVG
Пример задачи с подбором счётчика на примере котельной
Потребителем газа выступает котельная;
Минимальный расход газа котельной составляет ~100 нм3/час, максимальный расход газа – ~1000 нм3/ч.
Избыточное давление в газопроводе: Ризб = 0.4Мпа
Согласно расчётам, получаем следующие результаты по расходам:
Минимальный расход при рабочих условиях 20,3 м3/час при условии избыточного давления в 0,4 Мпа при перерасчёте при следующих параметрах согласно ГОСТ 2939-63:
- Температура равна 20 градусам по Цельсию;
- Давление составляет 760 мм ртутного столба;
- Влажность равна нулю.
В результате получим 100 м3/час – расход, фигурирующий в проекте и который потребляется объектом.
При рабочих условиях 202,3 м3./час при условии избыточного давления в 0,4 мПа при перерасчёте на нм3/ч будет 1000 м3/час.
Опираясь на информацию из технического паспорта, останавливаемся на счётчике RVG G160 с диапазоном в 13-250 м3/час.
Источник потребления газа – условная котельная.
Избыточное давление газа в месте установки счётчика:
Рабочий расход газа определяется по следующей формуле:
Где Q – расход газа в стандартных условиях, [/ч]
Pабс – абсолютное давление газа в газопроводе
- Минимальное значение PQmin и максимальное значение PQmax расхода газа при рабочих условиях будут составлять:
Источник