Расчет сжиженного природного газа

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Метод расчета термодинамических свойств

Liquefied natural gas. Method for calculation of thermodynamic properties

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью «Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий — Газпром ВНИИГАЗ»

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 52 «Природный и сжиженные газы»

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Октябрь 2019 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт устанавливает метод расчета термодинамических свойств (плотность, коэффициент сжимаемости, показатель адиабаты, скорость распространения звука) сжиженного природного газа по измеренным значениям давления, температуры и молярных долей компонентов.

1.2 Настоящий стандарт применяют для расчета термодинамических свойств сжиженного природного газа при давлениях до 5 МПа включительно и температурах от 100 до 140 К.

1.3 Метод и алгоритм расчета термодинамических свойств, приведенные в настоящем стандарте, могут быть использованы при разработке программного обеспечения вычислителей расхода сжиженного природного газа.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8.417 Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин

ГОСТ 31371.1 Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности. Часть 1. Руководство по проведению анализа

ГОСТ 31371.2 Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности. Часть 2. Характеристики измерительной системы и статистические оценки данных

ГОСТ 31371.3 Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности. Часть 3. Определение водорода, гелия, кислорода, азота, диоксида углерода и углеводородов до с использованием двух насадочных колонок

ГОСТ 31371.4 Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности. Часть 4. Определение азота, диоксида углерода и углеводородов и в лаборатории и с помощью встроенной измерительной системы с использованием двух колонок

ГОСТ 31371.5 Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности. Часть 5. Определение азота, диоксида углерода и углеводородов и в лаборатории и при непрерывном контроле с использованием трех колонок

ГОСТ 31371.6 Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности. Часть 6. Определение водорода, гелия, кислорода, азота, диоксида углерода и углеводородов с использованием трех капиллярных колонок

ГОСТ 31371.7 Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности. Часть 7. Методика выполнения измерений молярной доли компонентов

ГОСТ Р 53521 Переработка природного газа. Термины и определения

ГОСТ Р 55892 Объекты малотоннажного производства и потребления сжиженного природного газа. Общие технические требования

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения и обозначения

3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 53521 и ГОСТ Р 55892, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 идеально-газовое состояние: Условное состояние газа или смеси газов, которое характеризуется отсутствием взаимодействия молекул газа, а сами молекулы не имеют собственного объема.

сжиженный природный газ; СПГ: Природный газ, сжиженный после переработки с целью хранения или транспортирования.

регазификация (сжиженного природного газа): Перевод сжиженного природного газа в газообразное состояние путем его нагревания и испарения.

3.1.4 показатель адиабаты: Термодинамическое свойство СПГ, характеризующее процесс, происходящий без теплообмена с окружающей средой.

3.1.5 скорость распространения звука (скорость звука): Термодинамическое свойство СПГ, характеризующее скорость распространения упругих волн в СПГ.

Основные условные обозначения физических величин, принятые в стандарте, приведены в таблице 1. Обозначения единиц величин приведены в соответствии с требованиями ГОСТ 8.417.

Таблица 1 — Обозначения физических величин

Обозначение единицы величины

Универсальная газовая постоянная, 8,314472 [1]

Источник

Расход газа на отопление дома: калькулятор и расчеты

Расходы на отопление — одна из основных статей домашнего бюджета. Она зависит от того, каково потребление газа в доме (если отопление газовое) и каким видом газового топлива вы пользуетесь. Это может быть природный газ из газопровода или СУГ (сжиженный углеводородный газ) из газгольдера. На стоимость отопления влияют также особенности системы: ее масштаб, протяженность труб, количество и расположение радиаторов. Имеет значение тип и модель котла. В этой статье мы рассмотрим, как подсчитывается расход газа на котел и определяются затраты на отопление дома, рассчитаем стоимость отопления сжиженным газом из газгольдера и оценим размер ежемесячных платежей.

От чего зависит расход газа

Климатические особенности и погода — в каком регионе находится дом, сколько холодных дней в году, как низко опускается столбик термометра, ветровая нагрузка и т. д.
Особенности строительной конструкции — материал и толщина стен, наличие и качество дополнительной изоляции, многое другое.
Вид топлива и его энергоэффективность — какой газ используется в системе отопления, состав заправленной в газгольдер газовой смеси (с большим или меньшим содержанием тех или иных компонентов).
Специфика системы отопления — ее разветвленность, состояние, эффективность теплообменников и т. д.

Как видим, основные факторы, определяющие расход газа на отопление, объективны и не зависят от человека. Но на некоторые можно повлиять: например, выбрав более качественное газовое топливо или восстановив эффективную работу забившихся теплообменников.

Цена на газ для отопления, несомненно, будет ниже, если заблаговременно продумать энергоэффективность строительной конструкции: просчитать толщину стен, подобрать материал в соответствии с климатом, позаботиться о надежной изоляции.

Размеры и особенности конструкции дома, а также климатические условия напрямую влияют на выбор котла и его мощность. А именно от мощности зависит то, какой расход газа будет у газового котла. Существуют модели мощностью 12, 15, 30 кВт и т. д. Соответственно, они потребляют разное количество топлива за единицу времени.

Сколько тепла нужно для обогрева дома?

Чтобы понять, сколько газа нужно для отопления, следует знать потребности здания в тепле. Для этого сперва рассчитываем объем помещений:

Площадь каждой комнаты и коридоров умножаем на высоту стен.
Суммируем значения и получаем результат.

Далее предстоит выяснить потребности в тепле для конкретного региона. Например, этот показатель может составлять 50 Вт/м3. В таком случае 50 умножаем на объем здания (для примера, возьмем 250 м3). Выходит, что для обогрева такого здания требуется 12500 Вт (или 12,5 кВт).

12,5 кВт — это и есть та мощность котла, которая необходима для обогрева дома объемом 250 м3. Однако, чтобы агрегат не работал постоянно на пике возможностей, стоит 12,5 умножить на коэффициент 1,2 (этим мы добавим котлу 20-процентный запас мощности). Получаем итог — 15 кВт.

Если же для обогрева помещений в доме требуется 100 Вт на 1 м3, необходим куда более мощный котел: 100х250х1,2 = 30 кВт.

Еще один способ расчета мощности газового котла

Существует также альтернативный способ расчета требуемой мощности газового котла. Площадь дома нужно умножить на «климатический коэффициент», а затем полученное значение разделить на 10. Коэффициент варьируется от 0,7 (для южных регионов) до 2 (для севера). Для средней полосы используем коэффициент 1,2.

Не забываем добавлять к результату резервный запас мощности (20%).

Рассчитываем расход газа

Зная мощность, не составляет труда рассчитать расход газа котлом.

Однако прежде необходимо уточнить теплотворную способность используемого топлива. Для природного газа из трубопровода она составляет 9,3 кВт/м3 (при сгорании 1 м3 газа выделяется 9,3 кВт тепла). Делаем поправку на КПД (минус 10%), и получаем 8,37 кВт. Таким образом, 1 кВт тепла — это 0,12 м3 газа.

Теперь вычисляем часовой расход. Для этого производительность котла умножаем на 0,12 м3. Допустим, мощность нашего агрегата составляет 12 кВт: 12х0,12 = 1,44 м3. Значит, наш котел будет тратить 1,44 кубометра газа в час.

Чтобы выяснить суточный расход для отопления дома газовым котлом, умножим часовое значение на 12 (это среднее время работы отопительного прибора в сутки): 1,44х12 = 17,28 м3.

Остается умножить полученный результат на количество дней в месяце — в среднем, 30: 17,28х30 = 518,4 м3.

Расчеты расхода газа по мощности котла — приблизительные. Кроме того, мы рассчитываем показатели потребления для агрегатов, работающих на максимуме мощности. В реальности это бывает нечасто. Как правило, котлы вырабатывают 50-70% своей мощности, поэтому на практике затраты могут быть ниже. Многое зависит от погоды и других факторов (материала стен, изоляции, эффективности теплообменников и т. п.).

Калькулятор газовых затрат на отопление

Существуют удобные программы-калькуляторы, позволяющие рассчитывать потребление газа. С помощью одной из таких программ можно за мгновение подсчитать, сколько будет составлять расход газа на отопление дома, скажем, площадью 100 м2. Для этого подставляем наше значение (100 м2) в поле ввода и нажимаем «Рассчитать», после чего видим результат в виде месячного расхода топлива.

В большинстве подобных калькуляторов используются средние показатели потребления газа. Так, для природного газа этот показатель составляет 3,5 м3 на 1 м2 площади — это месячный расход. Выходит, что для отопления дома 100 м2 потребуется 350 м3 природного газа в месяц.

Стоит понимать, что данные расчеты — весьма условные и приблизительные. Реальные значения затрат на газ могут колебаться в зависимости от всех тех факторов, которые уже были перечислены в статье.

Расчет расхода СУГ на отопление дома

Что касается сжиженного газа из газгольдера, его потребление тоже поддается расчету. Но расход сжиженного газа для отопления измеряется не в кубометрах, а в литрах. Так, котел мощностью 10 кВт потребляет порядка 0,85 м3 СУГ в час. Для агрегата производительностью 30 кВт этот показатель составляет уже 2,6 л/час.

В онлайн-калькуляторах закладывается следующее значение потребления для СУГ: 5,6 л в расчете на 1 квадратный метр жилья — месячная норма. Опять же, значение это условное. Более точные цифры вы можете запросить у специалистов, проектирующих систему автономного отопления в доме.

Мы всегда готовы проконсультировать по особенностям эксплуатации газовой системы, газгольдера и котла, рассчитать ваши потребности, подобрать подходящее оборудование и установить его с подключением, настройкой и запуском.

Размер месячных платежей за газ нетрудно подсчитать, умножив потребление за месяц на стоимость 1 литра (от 16 руб./литр).

Оставьте свои контакты, чтобы получить индивидуальное предложение по заправке газгольдера!

Источник