Как определить расход газа методы измерения и расчета используемого топлива

Содержание
  1. Обозначение расчетных затрат газа
  2. Как определить расход газа: методы измерения и расчета применяемого топлива
  3. Расход газа в бытовых условиях
  4. Расчет газа на отопление, ГВС, плиту
  5. Счетчики чтобы провести измерения потребляемого топлива
  6. Выводы и полезное видео по теме
  7. Обозначение расчетных затрат газа (методика СП 42-101-2003)
  8. Как определить расход газа: методы измерения и расчета применяемого топлива
  9. Азбука горения
  10. Обозначение расчетных затрат газа (методика СП 42-101-2003)
  11. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ Топливного расхода
  12. Объемный и групповой расход газа
  13. Как проссчитать употребление газа на домашнее отопление
  14. Методы измерения жидкостного расхода

Обозначение расчетных затрат газа

Газовые сети пунктов проживания и мегаполисов рассчитывают на самые большие часовые издержки газа, которые именуют расчетными тратами газа.
Есть несколько методов определения расчетных затрат газа:
1) Метод дробления — годовой расход разбивается на месячные издержки, самый большой месячный расход — на суточные, самый большой суточный — на часовые.

Такой способ довольно трудоемкий и сложный, на данный момент не применяется.
При этом месячный расход газа определяется по формуле

, м 3 /мес,
где Qгод — годовой расход, м 3 /год;
a — доля месячного расхода газа в годовом расходе (принимается по справочникам).

Еженедельный расход газа определяется по формуле

Как определить расход газа методы измерения и расчета используемого топлива

, м 3 /нед,
где ni — кол-во дней в месяце.
Расход в сутки газа определяется по формуле

, м 3 /сут,
где aс — доля суточного расхода газа в недельном (принимается по справочникам).
Часовой расход газа определяется по формуле

, м 3 /ч,
где aч — доля часового расхода газа в суточном (принимается по справочникам).
За расчетный расход газа принимается самый большой часовой расход газа.

2) По годовым нормативам и коэффициенту неравномерности использования газа:

, м 3 /ч,
где

— максимальное значение коэффициента часовой неравномерности использования газа за год;
Qгод — годовой расход газа, м 3 /год.

2) С применением коэффициента часового предела (показатель перехода от годового расхода к самому большому часовому расходу газа)

, м 3 /ч,
где kmax — показатель часового предела.
Принимается kmax по СНиП 2.04.08-87 дифференцированно по каждому району газоснабжения, сети которого представляют самостоятельную систему, гидравлически не связанную с системами остальных районов. Он собой представляет обратную величину числу часов применения предела

Число часов применения предела, показывает за какое число часов был бы израсходован годовой расход газа, если употребление в течение года было одинаковым и равным самому большому часовому расходу.
Значение kmax принимается интерполяцией.

Пускай число жителей — N, тыс. человек.

, 1/ч.
Число часов применения предела для отопительных котельных установок формируют по формуле (если нет существенных затрат газа на нужды вентиляции)

Как определить расход газа методы измерения и расчета используемого топлива

, ч,
где z — число рабочих часов системы обогрева в день (z = 24 для механизированного отопления и z = 10 для воздушного отопления);
no длительность сезона отопления, сут;

tв — температура внутреннего воздуха в помещениях, 0 С;

Как узнать реальный расход топлива?

tcpom— температура в среднем воздуха снаружи за отопительный период, 0 С;
tpo — расчетная температура воздуха снаружи для системы обогрева, 0 С.

Число часов применения предела отопительно-вентиляционной нагрузки определяется по формуле

,ч,
Число часов применения предела нагрузки на нужды горячего водообеспечения (за расчетный расход принимается среднечасовой расход за отопительный сезон) определяется по формуле

,ч,
В данных формулах определения аналогичные, как в формулах для определения в год затрат газа на отопление, вентиляцию и горячее водообеспечение (см лекцию 7).

Расчетный расход на отопление, вентиляцию и горячее водообеспечение определяется по формуле

, м 3 /ч (16),
где Qгодгодовой расход газа на отопление, вентиляцию или горячее водообеспечение, м 3 /год;
m — число часов применения предела нагрузки в году, ч.
Расчётные издержки газа для внутренних газовых магистралей, дворовых и квартальных разводок определяются по иным методикам:

1) По методу, который предложил Ионин А.А.:

Как определить расход газа методы измерения и расчета используемого топлива

, м 3 /ч,
где

— самый большой показатель неравномерности:
Qгод — годовое употребление газа жильцами квартиры;

2) Метод с применением коэффициента одновременности действия газовых приборов:

,м 3 /ч,
где Ksim — показатель одновременности действия газовых приборов. Принимается по СНиП 2.04.08-87;

qном — номинальный расход газа прибором или группой приборов, м 3 /ч;
ni — число однотипных приборов или групп приборов;
m — число типов приборов или групп приборов.

Номинальный расход газа прибором определяется по формуле

,м 3 /ч,
где Qпр — теплопроизводительность прибора, кВт;
Qн — низшая теплота сгорания топлива, кДж/м 3 .
Номинальный расход газа группой приборов равён сумме номинальных затрат газа приборов, входящих в группу.
Показатель одновременности собой представляет отношение наиболее вероятного числа квартир, приборы которых включены в пик использования газа, к общему числу квартир.

Показатель одновременности принимаются все зависит от вида установленных газовых приборов и числа квартир.
Пускай участок питает 10 квартир с П2 + ГК и 5 квартир с П4 + ГК, показатель одновременности принимается для каждой группы отдельно, однако по суммарному количеству квартир по 15 для каждой группы.

Для плиты и емкостного бойлера Ksim = 0,85 независимо от числа квартир.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Сдача сессии и защита диплома — страшная бессонница, которая потом кажется страшным сном. 9193 —

| 7397 —

или читать все.

Как определить расход газа: методы измерения и расчета применяемого топлива

Так или по другому вы сталкивались с вопросом экономии и мощности приборов которые используются в домашних условиях. Будь то на шаге первого ремонта или при замене устаревшей техники. Проссчитать расход газа или необходимость в нем бывает полезно перед приобретением плиты или котла, выбором счетчика газа, его потенциальной заменой.

Если у вас имеются вопросы по начислениям за газ, если поиск новой техники для вас — дело ближайших недель, вам сделает легче жизнь точная методика определения расхода газа и формулы для расчета.
Расценки на газ понемногу растут, а приборы становятся все мощнее, так что вам не будет мешать выдумать свою стратегию по оптимизации затрат.

Наша публикация вам в этом поможет. О настоящем уровне использования газа в вашем жилье вы не сумеете выяснить из разговоров с соседями, вам необходима точная информация.

Расход газа в бытовых условиях

В расчете объемов потребляемого газа нуждаются хозяева всех домов и квартир, большинство предприятий. Данные по потребности в топливных ресурсах включают в проекты индивидуальных домов и их частей.

Чтобы оплачивать по действительным цифрам, применяют счетчики газа.
Уровень использования зависит от оборудования, тепловой изоляции строения, времени года.

В квартирах без механизированного отопления и горячего водообеспечения нагрузка уходит на водонагревательный накопительный электрический водонагреватель. Прибор потребляет до 3—8 раза больше газа, чем плита.

Самый большой расход плитой зависит от численности конфорок и мощности каждой из них:

  • пониженная — менее 0,6 кВт;
  • обыкновенная — около 1,7 кВт;
  • очень высокая — более 2,6 кВт.

По другой спецификации, меньшая мощность у горелок отвечает 0,21—1,05 кВт, нормальная — 1,05—2,09, очень высокая — 2,09—3,14, а высокая — более 3,14 кВт.
Обыкновенная современная плита применяет как минимум 40 литров газа в час во включенном состоянии. В большинстве случаев плита расходует около четырех метров? на протяжении месяца на 1 жильца, и приблизительно аналогичную цифру покупатель увидит, если пользуется счетчиком.

Сжатого газа в баллонах в плане объема требуется ощутимо меньше. Семье из 3 человек емкости на 50 литров хватит приблизительно на 3 месяца.

В квартире с плитой на 4 конфорки и без бойлера можно поставить счетчик маркировки G1,6. Прибор с типоразмером G2,5 применяют, если имеется еще накопительный электрический водонагреватель.

Чтобы провести измерения расхода газа устанавливают и большие газомеры, на G4, G6, G10 и G16. Счетчик с параметром G4 управится из расчета использования газа 2 плитами.

Нагреватели воды бывают 1- и 2-контурными. Для котла на 2 ветви и мощной кухонной плиты уместно устанавливать 2 счетчика. Одна из причин заключается в том, что домашние газомеры плохо справляются с существенной разницей между мощностью оборудования.

Слабая плита на очень маленьких оборотах применяет в несколько раз меньше топлива, чем бойлер на максимуме.

Абоненты без счетчиков платят за объем, исходя из использования на 1 жителя, помноженного на их кол-во, и расхода на 1 м?, помноженного на отапливаемую площадь. Нормы работают целый год — в них заложили среднестатистический критерий на разнообразные периоды.

  1. Расход газа чтобы приготовить пищу и нагрев воды при помощи плиты если есть наличие горячего магистрального водоснабжения (ГВС) и централизованного отопления — около десяти метров?/месяц на человека.
  2. Использование одной только плиты без накопительного электрического водонагревателя, централизованного ГВС и отопления — приблизительно 11 м?/месяц на человека.
  3. Применение плиты и бойлера без механизированного отопления и ГВС — около 23 м?/месяц на человека.
  4. Нагрев воды нагревателем воды — около 13 м?/месяц на человека.

В различных регионах точные параметры расхода не совпадают. Автономное отопление при помощи бойлера обходится приблизительно в 7 м?/м? для обогреваемых жилищных помещений и около 26 м?/м? для технических.

Зависимость в потреблении газа указали в СНиП 2.04.08-87. Пропорции и критерии там иные:

  • плита, центральное ГВС — 660 тыс. ккал на человека в течении года;
  • есть плита, нет ГВС — 1100 тыс. ккал на человека в течении года;
  • есть плита, бойлер и нет ГВС — 1900 тыс. ккал на человека в течении года.

На употребление по правилам оказывает влияние площадь, кол-во жильцов, уровень благоустроенности бытовыми коммуникациями, наличие скота и его поголовье.
Параметры дифференцируют исходя из года постройки (до 1985 и после), вовлечения энергоэффективных мероприятий, в том числе фасадного утепления и прочих стен снаружи.

Детальнее о нормах использования газа на одного человека можно прочитать в данном материале.

Расчет газа на отопление, ГВС, плиту

Нужное кол-во топлива для обогрева помещений узнают по квадратуре или кубатуре помещения. В случае с комнатами 3-метровой высоты и меньше нужно только определить площадь.

На 1 кв. метр подобных помещений в среднем понадобится 100 Вт.
В районах юга страны удельных параметр на 1 м? уменьшают до 80 Вт, в условиях крайнего севера — увеличивают до 200 Вт на м?. Бойлер выбирают с запасом выше самой большой нагрузки.

При объемном методе подсчета на кубометр отводят от 30 до 40 Вт, с уменьшением числа для южных областей. Все методики хорошо работают во время зимы, но критерии на 1 м? уменьшают по мере того, как разница внешней температуры и комнатной опускается с 40 градусов до 10.

Самый большой расход газа котлом рассчитывают по формуле V = Q/(q?КПД/100), где:

  • V — объем топлива, м?;
  • Q — мощность системы отопления и потери тепла, кВт;
  • q — низшая удельная питательность топлива, кВт/м? (в среднем 9,2);
  • КПД — КПД котла на газу, в большинстве случаев 96%.

По той же, но модифицированной формуле можно проссчитать максимальное употребление плитой, в том числе за единицу времени.
При замере расхода сжиженного газа (СУГ), взамен низшей удельной калорийности подставляют удельную теплоту сжигания. Она отличается для различных смесей, а для пропан-бутановой равняется 46 МДж на кг.

КПД котла на газу при применении СУГ уменьшается с 96 до 88%.
Кол-во топлива для индивидуального ГВС формируют по нуждам на 1 человека.

Информация есть в документации по потреблению воды, но расчет можно произвести своими силами. Для семьи из 4 человек хватает 1 нагревания 80 литров в день, от +10 до +75 °C.

Необходимую мощность формируют формулой Q = c?m??t, в которой:

  • Q — собственно, требуемая мощность, в кВт;
  • c — теплоемкость воды, 4 183 кДж/кг?°C;
  • m — водный расход, кг;
  • ?t — разница начальной и конечной температур, в большинстве случаев 65 °C.

Экономят на топливе за счёт системных и внешних возможностей. Выгоду дают конденсационные плиты, косвеники с таймером.

Поможет автоматизация с изменением температуры в помещении с удобной для человека до +10…+15 °C на определенный период времени отсутствия. Наружные варианты экономии включают тепловую изоляцию дома и полы с обогревом.

Сохранить газ при применении плиты можно такими методами:

  • «не отпускать» пламя из-под дна емкостей;
  • закрывать чайники и кастрюли крышками;
  • для закипания применять исключительно самый большой огонь;
  • согревать еду большими дозами.

Расход газа формируют также перед работами по устройству кровель, в горелках для наплавления. 50-литрового баллона со смесью пропана-воздуха хватит на 10,8 часов, так как расход будет равна около 2 кг/час. На 1 м? покрытия потребуется 0,2 кг весной — осенью и 0,3—0,4 кг во время зимы.

Также рекомендуем прочитать иные наши публикации, где мы детально рассказали про то, как правильно проссчитать расход газа на домашнее отопление:

Счетчики чтобы провести измерения потребляемого топлива

Счетчик меряет кол-во газа при самых разнообразных кондициях температуры и давления и с наличием специализированной техники приводит результат который получился к критерию, который станет при типовых условиях (СУ) — +20 °C и 101 кПа.
Объем топлива для СУ формируют формулой Vс = V?(p?Tс/pс?T?K), где

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

Величины с буквой «с» — критерии для простых условий, без — для рабочих.
В бытовых условиях применяют мембранные, ротационные и ультразвуковые счетчики, на больших фирмах — турбинные и вихревые — это очень популярные типы газомеров.

На заводах газовой промышленности объем формируют по большей части на переменных перепадах давления в сужениях, часто между 2 соединениями фланцевого типа в близи. Счетчики выделяются рабочими характерностями.

Мембранные расходомеры предоставляют небольшую ошибочность в расчетах и использут мало электрической энергии. Устройства дают показания в большом диапазоне, но с низким предельным давлением — до 0,5 бар. В бытовых условиях счетчик показывает себя самым лучшим образом, так как межповерочный интервал доходит до лет десяти при большой надежности устройства.

Конструкция плохо откликается на механическое засорение газа и в общем очень громоздкая.
Ротационные, либо же роторные, модели не зависят от электрической сети, годятся для маленьких объектов промышленности, однако они менее комфортные. При небольшой площади на установку и большой точности в условиях резких изменения давления они шумят и чаще ломаются. «Боятся» пневмоударов и загрязнения.

Ультразвуковые счетчики имеют небольшой размер, существенно различаются по трудности сооружения. Звуковые газомеры ценят за надежность и простота в процессе установки.

Некоторые устройства содержат энергонезависимую память. Счетчики на типоразмеры G1,6 и G2,5 стоят недешево.

Турбинные устройства используют чтобы провести измерения количества бытовых и агрессивных газов, многокомпонентных составов. Счетчики обрели распространение на магистральных газопроводах, химических заводах.

Турбинные устройства фиксируют значимые количества газа при давлении до 10 МПа, существенно отличаются по размеру и рабочему Ду. Это многофункциональные приборы чтобы провести измерения расхода газа в промышленности.

Вихревые измеряют объем природного или благородных газов. По диапазону измерений имеют превосходство над остальными моделями.

Улавливают малейшие движения в смеси газа и формируют значимые количества газа на диаметр. Результативность вихревого расходомера прямо пропорционально зависит от скорости потока топлива.

Методы измерения, применяемые в газовых расходомерах

Топливный расход рассчитывают прямым и неявным 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 неявным методом измерения работают с критериями скорости и популярной площади сечения.

Способ подсчета бывает механическим или остальным, связанным со спецификами счетчика. В механике применяют турбинки, крыльчатки, балансирующие детали.

У косвенного способа подсчета есть и прочие 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 в направлении и сечению. Помогают средства подготовки потока: турбулизаторы, конденсаторы и струевыпрямители.

Устройства идут отдельно или как детали счетчиков.

Разницу скорости по сечению приборы могут определять совместно с быстротой движения газа и подобным образом — уменьшать погрешность. Последняя часто появляется из-за застоя топлива у стенок.

Детальнее о прямом и косвенном методах определения расхода газа смотрите дальше.

Как формируют газовое давление?

Давление измеряют прямым способом с помощью приборов для определения величины давления или сложением значений атмосферного (Pб) и лишнего давления (Pи). Pб измеряют в месте расположения преобразователя Pи, если последний находится в закрытом пространстве и в нем есть наддув или разрежение.

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

В расходомерах без установленного 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

Расчетное употребление газа котлом при конкретной мощности:

Огромный расход газа при применении газобаллонного оборудования для автомобиля:


Обычные способы, посредством которых можно уменьшить топливный расход в квартире/доме:

Время показало, что у себя в квартире лучше иметь один или несколько счетчиков. Исключительно при крупных объемах использования и большой цене газомеров становится выгодной плата по правилам. В условиях быта чтобы провести измерения расхода газа используют расходомеры с роторами и мембранными тканями, умным подсчетом.

В целях коммерции применяют турбинные, вихревые и левитационные. Для самых точных измерений в условиях лабораторий устанавливают барабанные модели. Мало иметь газомер, иногда следует считать самому.

Определять расчетное кол-во газа для текущих и планируемых нужд следует по формулах или в связке с приглашенным специалистом.
Пишите комментарии по теме статьи. Расскажите, случалось ли вам определять расход газа своими силами, а если да, то для какой цели вы это делали.

Задавайте вопросы в форме, которая расположилась под статьей.

Обозначение расчетных затрат газа (методика СП 42-101-2003)

Методика обозначение расчетных затрат газа в сетях газораспределения и газопотребления изложена в СП 42-101-2003 «Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из железных и труб на основе полиэтилена».
Эта технология будет применена при будущем развитие гидравлический расчет газовых магистралей online «ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ Трубо-проводов (Газовых магистралей)».


Нормы Использования ГАЗА
3.9 При решении вопросов газоснабжения поселений применение газа предусматривается на:
— индивидуально-бытовые нужды населения: приготовление пищи и горячей воды, а для деревенских поселений также для приготовления кормов и подогрева воды для зверей дома;
— отопление, вентиляцию и горячее водообеспечение жилых и зданий общественного значения;
— отопление и нужды производственных и коммунально-бытовых потребителей.

3.10 Годовые издержки газа для каждой категории потребителей следует определять на конец горизонта расчета с учетом перспективы развития объектов — потребителей газа.
Длительность горизонта расчета ставится на основании плана перспективного развития объектов — потребителей газа.
3.11 Годовые издержки газа для населения (без учета отопления), фирм бытового обслуживания населения, общепита, фирм по изготовлению хлеба и кондитерских изделий, а еще для учреждений здравоохранения рекомендуется определять по нормативам расхода теплоты, приведенным в ГОСТ Р 51617 (приложение А).

Нормы расхода газа для потребителей, не перечисленные в приложении А, необходимо принимать по нормативам расхода остальных видов топлива или по данным фактического расхода применяемого топлива с учетом КПД при переводе на газовое горючее.
3.12 При создании проектов генеральных планов мегаполисов и прочих поселений разрешается принимать укрупненные критерии использования газа, м 3 /год на 1 чел., при теплоте сгорания газа 34 МДж/м 3 (8000 ккал/м 3 ):
— если есть наличие горячего магистрального водоснабжения — 120;

выбор расхода газа правило Шарапова

— при горячем водоснабжении от водогреев газового типа — 300;
— при отсутствии всяких видов горячего водообеспечения — 180 (220 в деревне).

3.13 Годовые издержки газа на нужды торговых учреждений, бытового обслуживания непроизводственного характера и т.п. можно принимать в размере до 5 % суммарного расхода теплоты на дома для жилья.
3.14 Годовые издержки газа на нужды промышленных и сельскохозяйственных фирм следует определять по данным топливопотребления (с учетом изменения КПД при переходе на газовое горючее) данных фирм с перспективой их развития или на основе технологических норм топливного расхода (теплоты).

3.15 Годовые и расчетные часовые издержки теплоты на нужды отопления, вентиляции и горячего водообеспечения формируют согласно указаниям СНиП 2.04.01, СНиП 2.04.05 и СНиП 2.04.07.
3.16 Годовые издержки теплоты на приготовление кормов и подогрев воды для зверей рекомендуется принимать по таблице 1.

Назначение расходуемого газа Критерий Нормы расхода теплоты на нужды одного животного, МДж (тыс. ккал)
Приготовление кормов для зверей с учетом запаривания грубых кормов и корне-, клубнеплодов Лошадь 1700 (400)
Корова 4200 (1000)
Свинья 8400 (2000)
Подогрев воды для питья и санитарных целей На одно животное 420 (100)

Обозначение РАСЧЕТНЫХ Затрат ГАЗА
3.17 Система газоснабжения мегаполисов и прочих пунктов проживания должна рассчитываться на самый большой часовой расход газа.

3.18 Самый большой расчетный часовой расход газа Q h d, м 3 /ч, при 0 °C и давлении газа 0,1 МПа (760 мм рт. ст.) на хозяйственно-бытовые и производственные нужды следует определять как долю годового расхода по формуле

где то h max — показатель часового предела (показатель перехода от годового расхода к самому большому часовому расходу газа);
Qy — годовой расход газа, м 3 /год.

Показатель часового предела расхода газа необходимо принимать дифференцированно по каждой обособленной зоне газоснабжения, снабжаемой от одного источника.
Значения коэффициента часового предела расхода газа на хозяйственно-бытовые нужды в зависимости от численности населения, снабжаемого газом, приведены в таблице 2; для бань, прачечных, фирм общепита и фирм по изготовлению хлеба и кондитерских изделий — в таблице 3.

Число жителей, снабжаемых газом, тыс. чел. Показатель часового предела расхода газа (без отопления) K h max
1 1/1800
2 1/2000
3 1/2050
5 1/2100
10 1/2200
20 1/2300
30 1/2400
40 1/2500
50 1/2600
100 1/2800
300 1/3000
500 1/3300
750 1/3500
1000 1/3700
2000 и более 1/4700
Предприятия Показатель часового предела затрат газа K h max
Бани 1/2700
Прачечные 1/2900
Общепита 1/2000
По изготовлению хлеба, кондитерских изделий 1/6000
Примечание. Для бань и прачечных значения коэффициента часового предела расхода газа приведены с учетом расхода газа на нужды отопления и вентиляции.

3.19 Расчетный часовой расход газа для фирм разных промышленных сфер и фирм бытового обслуживания производственного характера (кроме фирм, приведенных в таблице 4) следует определять по данным топливопотребления (с учетом изменения КПД при переходе на газовое горючее) или по формуле (1) исходя из годового расхода газа с учетом коэффициентов часового предела по промышленные отрасли, приведенных в таблице 4.

Промышленную отрасль Показатель часового предела расхода газа К h max
В общем по предприятию По котельным установкам По промышленным печам
Черная металлургия 1/6100 1/5200 1/7500
Судостроительная 1/3200 1/3100 1/3400
Резиноасбестовая 1/5200 1/5200
Химическая 1/5900 1/5600 1/7300
Стройматериалов 1/5900 1/5500 1/6200
Радиопромышленность 1/3600 1/3300 1/5500
Электротехническая 1/3800 1/3600 1/5500
Цветная металлургия 1/3800 1/3100 1/5400
Станкостроительная и инструментальная 1/2700 1/2900 1/2600
Автомобилестроение 1/2700 1/2600 1/3200
Текстильная 1/4500 1/4500
Целлюлозно-бумажная 1/6100 1/6100
Деревообрабатывающая 1/5400 1/5400
Пищевая 1/5700 1/5900 1/4500
Пивоваренная 1/5400 1/5200 1/6900
Винодельческая 1/5700 1/5700
Обувная 1/3500 1/3500
Фарфоро-фаянсовая 1/5200 1/3900 1/6500
Кожевенно-галантерейная 1/4800 1/4800
Полиграфическая 1/4000 1/3900 1/4200
Швейная 1/4900 1/4900
Мукомольно-крупяная 1/3500 1/3600 1/3200
Табачная 1/3850 1/3500

3.20 Для некоторых домов для жилья и зданий общественного значения расчетный часовой расход газа Q h d, м 3 /ч, следует определять по сумме номинальных затрат газа газовыми устройствами с учетом коэффициента одновременности их действия по формуле

Ksim — показатель одновременности, принимаемый для домов для жилья по таблице 5;
qnom — номинальный расход газа прибором или группой приборов, м 3 /ч, принимаемый по реквизитам паспорта или характеристикам приборов;

ni — число однотипных приборов или групп приборов;
т — число типов приборов или групп приборов.

Число квартир Показатель одновременности Ksim в зависимости от установки в жилых домах оборудования которое работает на газу
Плита 4-конфорочная Плита 2-конфо-рочная Плита 4-конфорочная и газовый проточный бойлер Плита 2-конфорочная и газовый проточный бойлер
1 1 1 0,700 0,750
2 0,650 0,840 0,560 0,640
3 0,450 0,730 0,480 0,520
4 0,350 0,590 0,430 0,390
5 0,290 0,480 0,400 0,375
6 0,280 0,410 0,392 0,360
7 0,280 0,360 0,370 0,345
8 0,265 0,320 0,360 0,335
9 0,258 0,289 0,345 0,320
10 0,254 0,263 0,340 0,315
15 0,240 0,242 0,300 0,275
20 0,235 0,230 0,280 0,260
30 0,231 0,218 0,250 0,235
40 0,227 0,213 0,230 0,205
50 0,223 0,210 0,215 0,193
60 0,220 0,207 0,203 0,186
70 0,217 0,205 0,195 0,180
80 0,214 0,204 0,192 0,175
90 0,212 0,203 0,187 0,171
100 0,210 0,202 0,185 0,163
400 0,180 0,170 0,150 0,135

Примечания: 1. Для квартир, в которых ставится несколько однотипных газовых приборов, показатель одновременности необходимо принимать как для подобного же числа квартир с этими газовыми устройствами.
2. Значение коэффициента одновременности для емкостных бойлеров, котлов отопления или печей для отопления рекомендуется принимать равным 0,85 независимо от численности квартир.

Как определить расход газа: методы измерения и расчета применяемого топлива

Азбука горения

Для правильного измерения КПД горения нужны следующие приборы:

  1. Прибор чтобы провести измерения двуокиси углерода СO2 или прибор чтобы провести измерения O2 ;
  2. Прибор чтобы провести измерения монооксида углерода CO (исключительно для газового топлива);
  3. Прибор чтобы провести измерения сажевого числа по шкале Бахараха (исключительно для топлива на жидкой основе);
  4. Термометр чтобы провести измерения температуры участвующего в горении воздуха;
  5. Термометр чтобы провести измерения температуры продуктов згорания;
  6. Термометр чтобы провести измерения температуры воды в котле;
  7. Хронометр.

Инструменты, перечисленные в пунктах 1-5, можно заменить универсальным устройством – анализатором газа (рис. 108).

4.2. Первичные операции
Сначала необходимо определить реальную полную теплопроизводительность теплогенератора.

Это можно создать перемножив по настоящему замеренный топливный расход с популярной величиной низшей теплотворной способности применяемого топлива.
В случае невозможности определения настоящего топливного расхода описанными ниже способами можно применять заявленное изготовителем значение полезной мощности тепла.
Определённое значение полной мощности тепла должно быть меньше или равно самой большой полной мощности тепла теплогенератора.

Методы измерения расхода как жидкого, так и газообразного топлива описаны дальше.
4.2.1.

Обозначение расхода топлива на жидкой основе
Мы можем применить метод взвешивания и определить объём топлива, какое было взято из ёмкости горелкой за определённый период времени.

Объём потраченный топлива, отнесённый к времени эксперимента, даст нам топливный расход.
Есть весьма простой метод (с допуском 10%).

Зная размер распылительные устройства (распылительных устройств) и величины давления распыления на распылительному устройству по таблице распылительных устройств мы можем определить топливный расход (в большинстве случаев он выражается в кг/ч). Такой параметр умножают на величину низшей теплотворной способности и получают реальную полную теплопроизводительность, выделяемую при возгорании.
Таблицы распылительных устройств представлены в главе 5 для различных вариантов топлива на жидкой основе.

По таблицам можно определить расход топлива на жидкой основе в зависимости от типоразмера распылительные устройства и давления на топливном насосе горелки.
4.2.2.

Обозначение расхода газообразного топлива
В системах, работающих на природном газе, топливный расход определяется по счётчику на подводящем газопроводе.

Для вычисления реальной полной мощности тепла нужно перемножить замеренный расход газа и величину низшей теплотворной способности газа.

ПОЧЕМУ резко увеличился расход газа в машине?

При считывании показаний счетчика советуем обратить собственное внимание на давление в этом газопроводе.

Если газопровод расположена под большим давлением, то
стоит предусмотреть сжимаемость газа. При сжатии колличество газа уменьшается, но кол-во молекул остаётся постоянным, другими словами растет плотность.

В нашем случае показания счётчика, который показывает объём, будут меньше, чем настоящий групповой расход,

?1 – газовое давление при плотности ?1;
Р2 – газовое давление при плотности ?2.

Дальше приведена очень простая формула (действительна, когда давление на счётчике больше 40 мбар) для корректировки считанного значения расхода (в зависимости от давления):

Vvc – хороший расход газа (Нм? /час);
Vvi – измеренный объёмный расход газа (Нм? /час);
? – газовое давление на счётчике (мбар).

Другой простой способ чтобы провести измерения настоящего расход газа состоит в применении корректирующего коэффициента, который берётся из таблицы на стр. 135 (в зависимости от давления и температуры газа).

В системах, где счётчика нет, на питающий газопровод следует установить калиброванную диафрагму или применять величину давления на головке горелки для ориентировочной оценки расхода газа.
4.3. Условия и методы измерения

Измерения должны проводиться при устойчивом рабочем режиме теплогенератора (для генераторов тепла – температура воды в котле 70°С) на самой большой мощности.
Для проведения измерений следуйте нижеприведенным руководствам:

  1. Проделайте в дымоотводе отверстие для измерительного зонда диаметром примерно 10 мм на расстоянии 2-ух диаметров дымоотвода от теплогенератора (рис. 109).
  2. Перед проведением измерений необходимо убедиться в том, что через просвет между измерительным зондом и краями отверстия в дымотвод не попадает воздух из атмосферы (герметизируйте все щели, т.к. измерительные результаты станут неточными).
  3. Выведите теплогенератор на стойкий режим функционирования (температура воды в котле 70°С для генераторов тепла).
  4. Для любого отдельного параметра проводите не менее трёх измерений через равные интервалы времени, однако не менее чем через 2 минуты.
  5. После завершения измерений герметизируйте отверстия, проделанные для испытаний.
  6. Запишите дату, когда проводились измерения. В качестве замеренного значения каждого отдельного параметра берётся усредненное арифметическое от первых трех значащих измерений (измерения с аномальным отклонением от нормы не берутся во внимание).

4.4. Расчет кпд горения

КПД теплогенератора рассчитывается по следующей формуле (потери теплоты через тепловую изоляцию теплогенератора принимается равным нулю).

Ps – теплопроизводительность, теряемая уходящими дымовыми газами;
±2% – допуск, который связан с неточностью измерений и считывания результатов измерения показателей.
Как мы уже видели в параграфе 1.5.1, для определения потерь теплоты с уходящими дымовыми газами применяется классическая формула:

если известна концентрация свободного кислорода в дымовых газах, или:

если известна концентрация углекислого газа в дымовых газах;
Ps – потери мощности тепла с уходящими дымовыми газами [%];

Tf – температура газов дыма (°С);
Та – температура окружающей среды, участвующего в горении (°С);
O2 – концентрация кислорода в сухих дымовых газах [%];

СO2 – концентрация углекислого газа в сухих дымовых газах [%];
А1, А2 и В – это эмпирические коэффициенты, которые приведены в таблице 37.
Таблица 37.

Коэффициенты для расчета КПД горения

Горючее А1 А2 В
Метан 0,66 0,38 0,010
Сжиженный нефтяной газ 0,63 0,42 0,008
Дизтопливо 0,68 0,50 0,007
Мазут 0,68 0,52 0,007

Оставим пока измеренное значение КПД горения и проверим концентрацию CO в дымо­вых газах. Концентрация CO измеряется для сухих продуктов згорания при отсутствии воздуха.

Чтобы процесс горения считался удовлетво­рительным она обязана быть менее 0,1 %.
Концентрация CO в сухих дымовых газах без воздуха вычисляется по следующей формуле:

СOm – это измеренное кол-во угарного газа;
СO2 теоретическое – это теоретическое кол-во углекислого газа;
СO2 измеренное – это измеренное кол-во углекислого газа.

В таблице 5 указан самый большой и оптимальный уровень СO2 для различных вариантов топлива.
Для теплогенераторов, работающих на топливе жидкого типа, сажевое число по шкале Бахараха должно быть не более 2 для ДТ и не более чем 6 для мазута.

4.4.1. Пример расчёта КПД горения
Давайте проверим следующие измеренные значения:

Температура газов дыма Tfc – 170°С
Температура окружающей среды, участвующего в горении
Измеренное СO – 80 ppm Теоретическое значение СO2 – 11,7%

Так как мы знаем кол-во СO2, присутствующего в дымовых газах, мы можем проссчитать потерю мощности тепла с уходящими дымовыми газами:

КПД горения теплогенератора Для полной мощности тепла, при которой было сделано измерение, равно:

Подводя итог проверим концентрацию СO при условиях сухих продуктов згорания без воздуха:

Обозначение расчетных затрат газа (методика СП 42-101-2003)

Методика обозначение расчетных затрат газа в сетях газораспределения и газопотребления изложена в СП 42-101-2003 «Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из железных и труб на основе полиэтилена».
Эта технология будет применена при будущем развитие гидравлический расчет газовых магистралей online «ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ Трубо-проводов (Газовых магистралей)».


Нормы Использования ГАЗА

3.9 При решении вопросов газоснабжения поселений применение газа предусматривается на:
— индивидуально-бытовые нужды населения: приготовление пищи и горячей воды, а для деревенских поселений также для приготовления кормов и подогрева воды для зверей дома;
— отопление, вентиляцию и горячее водообеспечение жилых и зданий общественного значения;
— отопление и нужды производственных и коммунально-бытовых потребителей.
3.10 Годовые издержки газа для каждой категории потребителей следует определять на конец горизонта расчета с учетом перспективы развития объектов — потребителей газа.
Длительность горизонта расчета ставится на основании плана перспективного развития объектов — потребителей газа.

3.11 Годовые издержки газа для населения (без учета отопления), фирм бытового обслуживания населения, общепита, фирм по изготовлению хлеба и кондитерских изделий, а еще для учреждений здравоохранения рекомендуется определять по нормативам расхода теплоты, приведенным в ГОСТ Р 51617 (приложение А).
Нормы расхода газа для потребителей, не перечисленные в приложении А, необходимо принимать по нормативам расхода остальных видов топлива или по данным фактического расхода применяемого топлива с учетом КПД при переводе на газовое горючее.

3.12 При создании проектов генеральных планов мегаполисов и прочих поселений разрешается принимать укрупненные критерии использования газа, м 3 /год на 1 чел., при теплоте сгорания газа 34 МДж/м 3 (8000 ккал/м 3 ):
— если есть наличие горячего магистрального водоснабжения — 120;
— при горячем водоснабжении от водогреев газового типа — 300;
— при отсутствии всяких видов горячего водообеспечения — 180 (220 в деревне).
3.13 Годовые издержки газа на нужды торговых учреждений, бытового обслуживания непроизводственного характера и т.п. можно принимать в размере до 5 % суммарного расхода теплоты на дома для жилья.
3.14 Годовые издержки газа на нужды промышленных и сельскохозяйственных фирм следует определять по данным топливопотребления (с учетом изменения КПД при переходе на газовое горючее) данных фирм с перспективой их развития или на основе технологических норм топливного расхода (теплоты).

3.15 Годовые и расчетные часовые издержки теплоты на нужды отопления, вентиляции и горячего водообеспечения формируют согласно указаниям СНиП 2.04.01, СНиП 2.04.05 и СНиП 2.04.07.
3.16 Годовые издержки теплоты на приготовление кормов и подогрев воды для зверей рекомендуется принимать по таблице 1.

Назначение расходуемого газа Критерий Нормы расхода теплоты на нужды одного животного, МДж (тыс. ккал)
Приготовление кормов для зверей с учетом запаривания грубых кормов и корне-, клубнеплодов Лошадь 1700 (400)
Корова 4200 (1000)
Свинья 8400 (2000)
Подогрев воды для питья и санитарных целей На одно животное 420 (100)

Обозначение РАСЧЕТНЫХ Затрат ГАЗА
3.17 Система газоснабжения мегаполисов и прочих пунктов проживания должна рассчитываться на самый большой часовой расход газа.

3.18 Самый большой расчетный часовой расход газа Q h d, м 3 /ч, при 0 °С и давлении газа 0,1 МПа (760 мм рт. ст.) на хозяйственно-бытовые и производственные нужды следует определять как долю годового расхода по формуле

где K h max — показатель часового предела (показатель перехода от годового расхода к самому большому часовому расходу газа);
Qy — годовой расход газа, м 3 /год.
Показатель часового предела расхода газа необходимо принимать дифференцированно по каждой обособленной зоне газоснабжения, снабжаемой от одного источника.

Значения коэффициента часового предела расхода газа на хозяйственно-бытовые нужды в зависимости от численности населения, снабжаемого газом, приведены в таблице 2; для бань, прачечных, фирм общепита и фирм по изготовлению хлеба и кондитерских изделий — в таблице 3.

Число жителей, снабжаемых газом, тыс. чел. Показатель часового предела расхода газа (без отопления) K h max
1 1/1800
2 1/2000
3 1/2050
5 1/2100
10 1/2200
20 1/2300
30 1/2400
40 1/2500
50 1/2600
100 1/2800
300 1/3000
500 1/3300
750 1/3500
1000 1/3700
2000 и более 1/4700
Предприятия Показатель часового предела затрат газа K h max
Бани 1/2700
Прачечные 1/2900
Общепита 1/2000
По изготовлению хлеба, кондитерских изделий 1/6000
Примечание. Для бань и прачечных значения коэффициента часового предела расхода газа приведены с учетом расхода газа на нужды отопления и вентиляции.

3.19 Расчетный часовой расход газа для фирм разных промышленных сфер и фирм бытового обслуживания производственного характера (кроме фирм, приведенных в таблице 4) следует определять по данным топливопотребления (с учетом изменения КПД при переходе на газовое горючее) или по формуле (1) исходя из годового расхода газа с учетом коэффициентов часового предела по промышленные отрасли, приведенных в таблице 4.

Промышленную отрасль Показатель часового предела расхода газа К h max
В общем по предприятию По котельным установкам По промышленным печам
Черная металлургия 1/6100 1/5200 1/7500
Судостроительная 1/3200 1/3100 1/3400
Резиноасбестовая 1/5200 1/5200
Химическая 1/5900 1/5600 1/7300
Стройматериалов 1/5900 1/5500 1/6200
Радиопромышленность 1/3600 1/3300 1/5500
Электротехническая 1/3800 1/3600 1/5500
Цветная металлургия 1/3800 1/3100 1/5400
Станкостроительная и инструментальная 1/2700 1/2900 1/2600
Автомобилестроение 1/2700 1/2600 1/3200
Текстильная 1/4500 1/4500
Целлюлозно-бумажная 1/6100 1/6100
Деревообрабатывающая 1/5400 1/5400
Пищевая 1/5700 1/5900 1/4500
Пивоваренная 1/5400 1/5200 1/6900
Винодельческая 1/5700 1/5700
Обувная 1/3500 1/3500
Фарфоро-фаянсовая 1/5200 1/3900 1/6500
Кожевенно-галантерейная 1/4800 1/4800
Полиграфическая 1/4000 1/3900 1/4200
Швейная 1/4900 1/4900
Мукомольно-крупяная 1/3500 1/3600 1/3200
Табачная 1/3850 1/3500

3.20 Для некоторых домов для жилья и зданий общественного значения расчетный часовой расход газа Q h d, м 3 /ч, следует определять по сумме номинальных затрат газа газовыми устройствами с учетом коэффициента одновременности их действия по формуле

Ksim — показатель одновременности, принимаемый для домов для жилья по таблице 5;
qnom — номинальный расход газа прибором или группой приборов, м 3 /ч, принимаемый по реквизитам паспорта или характеристикам приборов;

ni — число однотипных приборов или групп приборов;
т — число типов приборов или групп приборов.

Число квартир Показатель одновременности Ksim в зависимости от установки в жилых домах оборудования которое работает на газу
Плита 4-конфорочная Плита 2-конфо-рочная Плита 4-конфорочная и газовый проточный бойлер Плита 2-конфорочная и газовый проточный бойлер
1 1 1 0,700 0,750
2 0,650 0,840 0,560 0,640
3 0,450 0,730 0,480 0,520
4 0,350 0,590 0,430 0,390
5 0,290 0,480 0,400 0,375
6 0,280 0,410 0,392 0,360
7 0,280 0,360 0,370 0,345
8 0,265 0,320 0,360 0,335
9 0,258 0,289 0,345 0,320
10 0,254 0,263 0,340 0,315
15 0,240 0,242 0,300 0,275
20 0,235 0,230 0,280 0,260
30 0,231 0,218 0,250 0,235
40 0,227 0,213 0,230 0,205
50 0,223 0,210 0,215 0,193
60 0,220 0,207 0,203 0,186
70 0,217 0,205 0,195 0,180
80 0,214 0,204 0,192 0,175
90 0,212 0,203 0,187 0,171
100 0,210 0,202 0,185 0,163
400 0,180 0,170 0,150 0,135

Примечания: 1. Для квартир, в которых ставится несколько однотипных газовых приборов, показатель одновременности необходимо принимать как для подобного же числа квартир с этими газовыми устройствами.
2. Значение коэффициента одновременности для емкостных бойлеров, котлов отопления или печей для отопления рекомендуется принимать равным 0,85 независимо от численности квартир.

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ Топливного расхода

Рассмотрим следующие методы измерения топливного расхода: объемный, гидродинамический (переменного перепада давлений), метод постоянного перепада давлений, центробежный, турбин­ный, тепловой, ультразвуковой, электромагнитный (индукци­онный).
1. Объемный метод [16]

Метод построен на пропускании через трубопровод контроли­руемого потока жидкости дозами конкретного объема. В ка­честве датчика объемного расходомера применяются обратимые

Как определить расход газа методы измерения и расчета используемого топлива

жидкостные насосы — дисковые, чашечные, лопастные, зубчатые, винтообразные и др. (рис. 9.3).

Измерение расхода сводится к изме­рению числа порций, идущие в единицу времени.
Положительное качество объемного метода состоит в том, что вяз­кость жидкости не оказывает влияние на работу датчика; минусом мето­да считается возможность закупоривания магистрали при закли­нивании датчика.
2.

Гидродинамический метод [10], [11]
Метод построен на зависимости перепада давлений, возника­ющего на дросселирующем элементе, установленном в трубопро­воде, от топливного расхода. В качестве дросселирующего элемента применяются трубка Вентури или диафрагма (рис.

9.4, а, б). Зависящий от топливного расхода перепад давлений может быть получен также при помощи трубки полного давления p1 и прием­ника статического давле­ния р2 (см. рис.

9.4,в).

Как определить расход газа методы измерения и расчета используемого топлива

Объемный расход топ­лива связан с перепадом
перепадо давлений зависимостью

,
где

— показатель рас­хода, зависящий от типа и разме­ров дросселя, вяз­кости жидкости и условий истече­ния (от числа Рейнольдса);
Измерение перепада давлений p1 р2 выполняется с программным  обеспечением­мощью дифференциального прибора для определения величины давления.
Минусом расходомеров дроссельного типа считается квад­ратичная зависимость перепада давлений от топливного расхода.

Гидродинамический метод измерения топливного расхода может быть реализован также при помощи расходомера пружинного ти­па (см. рис. 9.4, г), который разнится от предыдущих тем, что гидродинамическая сила, действующая на поворотную заслонку, уравновешивается силой упругости пружины при ее деформации.

Профилируя трубу на участке, где передвигается подвижная часть, можно получить линейную зависимость перемещения за­слонки от расхода. Для получения электрического сигнала за­слонка должна быть связана с преобразователем перемещений (потенциометрическим, индуктивным или др.).

В целях пожаробезопасности преобразователь выносят за пределы топливной ма­гистрали; при этом перемещение заслонки подается через гер­метичную стенку, что выполняется при помощи магнитной муфты.
3.

Метод постоянного перепада давлений [10], [11]
Метод построен на уравновешивании веса подвижной части расходомера гидродинамическим давлением, оказываемым на данную систему потоком жидкости.
В зависимости от конструкции подвижной части, возведенные таким способом расходомеры разделяют на ротаметрические, порш­невые, дисковые (рис.

9.5).
При перемещении подвиж­ной части кверху повышает­ся проходное трубное сечение; с увеличением расхода жидко­сти подвижная часть переме­щается вверх на подобную вели­чину, при которой действующая на нее подъемная сила будет равна ее весу.

Мерой расхода

Как определить расход газа методы измерения и расчета используемого топлива

Измерение расхода газа.

служит величина перемещения подвижной части.

Плохим качеством метода, препятствующим его использованию на летательных аппа­ратах, считается влияние ускорений на подвижную часть расхо­домера.
4. Центробежный метод [16]

Метод построен на зависимости от жидкостного расхода центро­бежной силы, возникающей при течении жидкости по криволи­нейной пути. Выстроенный таким способом расходомер состоит из согнутой по кольцу трубы, к которой подключен диф­ференциальный прибор для определения величины давления (рис.

9.6).
Связь между объемным расходом q и перепадом давлений p1 р2 выражается формулой

,
где А — постоянный показатель;
R — радиус кольца по средней линии;

r — внутренний радиус сечения трубы;
5.

Турбинный метод [8], [20]
Метод построен на зависимости частоте вращения располо­женной в водопроводе ненагруженной аксиальной или танген­циальной крыльчатки (турбины) от жидкостного расхода (рис.

9.7).

Как определить расход газа методы измерения и расчета используемого топлива

Положительным качеством метода считается пропорциональная зависи­мость частоте вращения крыльчатки от жидкостного расхода. Ме­рой мгновенного расхода служит частота вращения, а мерой суммарного расхода за некоторый временной интервал — общее число оборотов, которое совершит крыльчатка по прошествии этого времени.

Турбинные расходомеры рассматриваются в § 9.6.
6.

Тепловой метод [8]
Метод построен на зависимости теплоты, теряемой нагретым телом, от скорости потока жидкости, обтекающей это тело.

Чув­ствительным элементом расходомера служит нагреваемый электротоком проводник, температура которого зависит от скорости потока. Измерение температуры можно реализовать по одной из 2-ух схем, представленных на рис.

9.8.
В варианте который был первым (см. рис. 9.8, а) восприимчивый компонент создается в виде нити, изготов­ленной из материала с малым тем­пературным показателем элект­рического сопротивления.

По нити пропускания постоянный ток i , на­гревающий ее до некоторой темпе­ратуры, зависящий от скорости по­тока V. Чтобы провести измерения температуры к нити приварены электроды термо­пары.
В другом варианте (см. рис. 9.8, б) токопроводящая нить изго­товлена из материала с большим температурным показателем

, что дает возможность судить о температуре нити по величине ее сопротивления r или по падению напряжения, со­здаваемого током i на сопротивле­нии R.
7.

Ультразвуковой метод [16]
Метод построен на том, что скорость ультразвуковых колеба­ний, распространяющихся в потоке жидкости, относительно тру­бопровода равна векторной сумме скорости ультразвука относи­тельно среды и скорости среды относительно трубопровода.
Измерение скорости потока может быть сделано путем измерения разности времен распространения ультразвуковых ко­лебаний по потоку и против него при помощи 2-ух пьезоэлектрических элементов, размещенных друг за другом в потоке жидкости и являющих­ся одновременно излучателями и приемниками ультразвука.

Если расстояние между элементами равно l, тех временах про­хождения звука от одного элемента к иному против потока и по потоку исходя из этого равно

и

,
где а — скорость распространения звука в жидкости;
V — быстрота потока.

Разница времени

Если в >>V, то разница времени

пропорциональна V:

.
Измерение разности

может выполняться всевозможными вариантами: непосредственным измерением времени распростране­ния ультразвука; измерением сдвига фаз между колебаниями, направленными по потоку и против него; измерением разности частот повторения коротких импульсов, направляемых по потоку и против него, причем каждый дальнейший импульс возбуж­дается идущим до этого, пришедшим на приемник ультразвука, и т. д,
8. Электромагнитный (индукционный) метод [15]

Метод построен на наведении в электропроводящей жидкости электродвижущей силы при течении жидкости по трубе, пересе­каемой внешним магнитным полем (рис. 9.9).
Величина разности потенциалов между электродами, установ­ленными в стенках трубопровода по линии, перпендикулярной на­правлению потока жидкости и магнитному потоку, пропорцио­нальна расходу q:
где А — постоянный показатель;

b — расстояние между элек­тродами.

Как определить расход газа методы измерения и расчета используемого топлива

Чтобы исключить поляризации применяется переменое магнит­ное поле, создаваемое электро­магнитом, размещенным вне трубы, отрезок которой, находя­щийся под полюсами магнита, должен быть немагнитным итоконепроводящим. Электроды выполняются из нержавейки, платины, тантала, титана и специализированных сплавов.

Если есть наличие переменного магнитного поля, изменяющегося с частотой f, снимаемое напряжение будет синусоидальным; его мгновенное значение
u=ABmbq sin2

ft.
Компенсация паразитной э. д. с, возникающей при возбужде­нии системы электрическим током, выполняется по схеме, приве­денной на рис.

9.9. Положительным качеством индукционных расходомеров считается небольшая инерционность и отсутствие гидравлических по­терь.

Эти расходомеры применимы чтобы провести измерения затрат электропроводящих жидкостей, обладающих проводимостью не менее 10 -5 -^-10 -6 ом -1 см -1 .
Самое большое распространение на летательных аппаратах по­лучили турбинные расходомеры, которые рассматриваются более детально в § 9.6.
Не нашли то, что искали?

Воспользуйтесь поиском:
Лучшие изречения: Да какие ж вы математики, если запаролиться хорошо не можете. 8623 –

| 7455 –

или читать все.
194.79.20.244 © studopedia.ru Не считается автором материалов, которые расположены. Но дает возможность бесплатного применения.

Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.
Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень необходимо

Объемный и групповой расход газа

Расход газа – это кол-во газа, прошедшего через поперечное сечение трубопровода за единицу времени. Вопрос в том, что принять за меру количества газа.

В этом качестве классически выступает объем газа, а получаемый расход именуют объемным. Не просто так очень часто расход газа выражают в объемных единицах (см3/мин, л/мин, м3/ч и т.д.). Другой мерой количества газа считается его масса, а подходящий расход именуется массовым.

Он измеряется в массовых единицах (к примеру, г/с или кг/ч), которые в действительности встречаются очень редко.
Как объем связан с массой, так и объемный расход связан с массовым через плотность вещества:

, где

– групповой расход,

– объемный расход,

– плотность газа в условиях измерения (условия для работы). Пользуясь этим соотношением, для широкого расхода переходят к применению объемных единиц (см3/мин, л/мин, м3/ч и т.д.), но с указыванием условий (температуру и газовое давление), определяющих плотность газа.

В РФ используют «простые условия» (ст.): давление 101,325 кПа (абс) и температура 20°С. Кроме «типовых», в странах Европы применяют «нормальные условия» (н.): давление 101,325 кПа (абс) и температура 0°С. В результате, получаются единицы массового расхода н.л/мин, ст.м3/ч и т.д.

Итак, расход газа бывает объемным и массовым. Какой из них следует померить в определенном использовании? Как воочию увидеть разницу между ними?

Необходимо рассмотреть простой эксперимент, где три расходомера постепенно установлены в магистраль. Весь газ, поступающий на вход схемы, идет через любой из трех приборов и выбрасывается в атмосферу.

Утечек или накопления газа в промежуточных точках системы не происходит.

Как определить расход газа методы измерения и расчета используемого топлива

Источником сжатого воздуха считается нагнетателя воздуха, от которого под давлением 0,5…0,7 бар (изб) газ подаётся на вход поплавкового ротаметра. Выход ротаметра подключен ко входу теплового регулятора расхода газа серии EL-FLOW, производства компании Bronkhorst. В нашей схеме собственно он изменяет кол-во газа, проходящее через систему.

Дальше газ подаётся на вход второго поплавкового ротаметра, полностью похожего первому. При задании расхода 2 н.л/мин при помощи расходомера EL-FLOW первый поплавковый ротаметр даёт показания 1,65 л/мин, а второй – 2,1 л/мин.

Все три расходомера дают разные показания, причем разница может достигать 30%. Хотя через каждый прибор проходит все то же самое кол-во газа.
Попытаемся разобраться.

Какая мера количества газа в этой ситуации остается постоянной: объем или масса? Ответ: масса.

Все молекулы газа, попавшие на вход в систему, проходят через нее и выбрасываются в атмосферу после прохождения второго поплавкового ротаметра. Молекулы как раз и являются носителями массы газа. При этом удельный объем (расстояние между молекулами газа) в различных частях системы меняется в связке с давлением.

Тут следует припомнить, что газы сжимаемы, чем больше давление, тем меньше объем занимает газ (закон Бойля-Мариотта). Отличительный пример: цилиндр емкостью 1 литр, плотно закрытый подвижным поршнем малого веса.

В середине него содержится 1 литр воздуха при давлении порядка 1 бар (абс). Масса такого объема воздуха при температуре равной 20°С составляет 1,205 г. Если переставить поршень на половину расстояния до дна, то объем воздуха в цилиндре уменьшится частично и будет составлять 0,5 литра, а давление повысится до 2 бар (абс), но масса газа не поменяется и все также будет составлять 1,205 г. Ведь общее кол-во молекул воздуха в цилиндре не поменялось.

Как определить расход газа методы измерения и расчета используемого топлива

Возвратимся к нашей системе. Групповой расход (кол-во молекул газа, идущие через любое поперечное сечение в единицу времени) в системе постоянен.

При этом давление в различных частях системы отличается. При входе в систему, в середине первого поплавкового ротаметра и в измерительной части расходомера EL-FLOW давление составляет порядка 0,6 бар (изб). В то время, как на выходе EL-FLOW и в середине второго поплавкового ротаметра давление фактически атмосферное.

Удельный объем газа при входе меньше, чем на выходе. Выходит, что и объемный расход газа при входе меньше, чем на выходе.

Эти рассуждения подтверждаются и показаниями расходомеров. Расходомер EL-FLOW меряет и поддерживает групповой расход воздуха на уровне 2 н.л/мин.

Поплавковые ротаметры измеряют объемный расход при рабочих условиях. Для ротаметра при входе это: давление 0,6 бар (изб) и температура 21°С; для ротаметра на выходе: 0 бар (изб), 21°С.

Также понадобится атмосферное давление: 97,97 кПа (абс). Для корректного сравнение показаний объемного расхода, все показания обязаны быть приведены к одним и тем же условиям. Возьмём в качестве таких «нормальные условия» расходомера EL-FLOW: 101,325 кПа (абс) и температура 0°С.

Пересчет показаний поплавковых ротаметров в согласии с методикой поверки ротаметров ГОСТ 8.122-99 выполняется по формуле:

, где Q – расход при рабочих условиях; Р и Т – рабочие давление и температура газа; QСрасход в условии приведения; Рс и Тс – давление и температура газа, подходящие условиям приведения.
Пересчет показаний ротаметра при входе к нормальным условиям по этой формуле даёт значение расхода 1,985 л/мин, а ротаметра на выходе – 1,990 л/мин. Теперь разброс показаний расходомеров не превышает 0,75%, что при точности ротаметров 3% ВПИ считается прекрасным результатом.

Из приведенного примера видно, что объемный расход напрямую зависит от условий для работы. Мы показали зависимость от давления, однако в такой же мере объемный расход зависит и от температуры (закон Гей-Люссака). Даже в технологичной схеме, имеющей один вход и один выход, где отсутствуют утечки и накопление газа, показания объемного расходомера будут сильно зависеть от определенного места установки.

Хотя групповой расход будет одним и тем же в самой разной точке такой схемы.
Хорошо понимать физику процесса.

Однако, все же, какой расходомер подобрать: объемного расхода или массового? Ответ зависит от определенной задачи.

Каковы требования тех. процесса, с каким газом приходится работать, величина измеряемого расхода, точность измерений, рабочие температура и давление, особенные правила и нормы, действующие в Вашей области жизнедеятельности, и, напоследок, отведенный бюджет. Также необходимо учесть, что многие расходомеры, измеряющие объемный расход, могут укомплектовываться термопреобразователями и давления.

Они поставляются в связке с коректором, который фиксирует показания расходомера и датчиков, а потом приводит показания расходомера к простым условиям.
Но, все таки, можно дать базовые советы.

Групповой расход важен тогда, когда в самом центре внимания находится сам газ, и нужно контролировать кол-во молекул, не смотря на условия для работы (температура, давление). Тут можно подчеркнуть динамическое слияние газов, реакторные системы, в том числе каталитические, системы коммерческого учета газов.
Измерение объемного расхода нужно в вариантах, когда главное внимание уделяют тому, что находится в объеме газа.

Обычные варианты – промышленная гигиена и прогноз атмосферного воздуха, где придется проводить количественную оценку загрязнений в объеме воздуха в настоящих условиях.

Как проссчитать употребление газа на домашнее отопление

Газ пока еще очень недорогой вид топлива, но цена подсоединения порой даже высокая потому большинство желают заранее оценить, насколько экономически обоснованы такие издержки. Чтобы это сделать нужно знать расход газа на отопление, потом можно будет оценить общую цену и сопоставить ее с остальными видами топлива.

Методика расчета для газа

Примерный расход газа на отопление считается исходя из половинной мощности поставленного котла. А дело все в том, что при подсчете мощности котла на газу закладывается самая невысокая температура.

Это и не удивительно — даже когда на улице очень прохладно, в доме должно быть тепло.

Как определить расход газа методы измерения и расчета используемого топлива

Сосчитать расход газа на отопление можно лично
Но считать расход газа на отопление по этой самой большой цифре совсем ошибочно — потому что в основном температура намного выше, а это означает, топлива сжигается ощутимо меньше.

Потому и в большинстве случаев считают в среднем расход топлива на отопление — порядка 50% от потерь тепла или мощности котла.

Считаем расход газа по потерям тепла

Если котла еще нет, и вы оцениваете цена отопления любыми способами, считать можно от общих потерь тепла строения. Они, быстрее всего, вам известны. Методика здесь такая: берут 50% от общих потерь тепла, добавляют 10% на обеспечение ГВС и 10% на вывод тепла при вентиляции.

В результате получаем в среднем расход в киловаттах в час.
Дальше можно выяснить топливный расход в день (помножить на 24 часа), на протяжении месяца (на 30 дней), если появится желание — за весь отопительный период (помножить на кол-во месяцев, на протяжении которых работает отопление).

Все данные цифры переводится в кубометры (зная удельную теплоту сгорания газа), а потом перемножить кубометры на стоимость газа и, подобным образом, выяснить расходы на отопление.

Название толпива Мерная единица Удельная теплота сгорания в кКал Удельная теплота сгорания в кВт Удельная теплота сгорания в МДж
Сетевой газ 1 м 3 8000 кКал 9,2 кВт 33,5 МДж
Сжиженный газ 1 кг 10800 кКал 12,5 кВт 45,2 МДж
Уголь каменный (W=10%) 1 кг 6450 кКал 7,5 кВт 27 МДж
Прессованная топливная гранула деревянная 1 кг 4100 кКал 4,7 кВт 17,17 МДж
Высушенная древесина (W=20%) 1 кг 3400 кКал 3,9 кВт 14,24 МДж

Пример расчета по потерям тепла

Пускай потери тепла дома составляют 16 кВт/час. Начнем считать:

  • средняя необходимость в тепле в час — 8 кВт/ч + 1,6 кВт/ч + 1,6 кВт/ч = 11,2 кВт/ч;
  • в течении дня — 11,2 кВт * 24 часа = 268,8 кВт;
  • на протяжении месяца — 268,8 кВт * 30 дней = 8064 кВт.
Как определить расход газа методы измерения и расчета используемого топлива

Практический расход газа на отопление еще зависит от типа горелки — модулируемые самые экономные
Переводим в кубометры.

Если применять будем сетевой газ, делим расход газа на отопление в час: 11,2 кВт/ч / 9,3 кВт = 1,2 м3/ч. В расчетах цифра 9,3 кВт — это удельная теплоемкость сгорания газа (есть в таблице).

Кстати, также можно сосчитать нужное кол-во топлива разного типа — нужно только взять теплоемкость для необходимого топлива.

Так как котел имеет не 100% КПД, а 88-92%, придется внести еще поправки на это — добавить порядка 10% от получившейся цифры. В итоге приобретаем расход газа на отопление в час — 1,32 кубометра в час.

Дальше можно проссчитать:

  • расход в течении дня: 1,32 м3 * 24 часа = 28,8 м3/день
  • необходимость на протяжении месяца:28,8 м3/день * 30 дней = 864 м3/мес.

В среднем расход за отопительный период зависит от его продолжительности — умножаем на кол-во месяцев, пока продолжается отопительный период.
Этот расчет — примерный.

В какой-то месяц употребление газа заметно уменьшится, в самый холодный — больше, но как правило усредненно цифра будет приблизительно аналогичный.

Расчет по мощности котла

Расчеты будут немного легче, если есть рассчитанная котельная мощность — здесь уже взяты в учет все нужные залежи (на ГВС и вентиляцию). Потому просто берем 50% от расчетной мощности и дальше считаем расход в течении дня, месяц, в течении сезона.

К примеру, проектная котельная мощность — 24 кВт. Для расчета расхода газа на отопление берем половину: 12 к/Вт.

Это и будет средняя необходимость в тепле в час. Чтобы узнать топливный расход в час, делим на теплотворную способность, приобретаем 12 кВт/час / 9,3 к/Вт = 1,3 м3.

Дальше все считается как в примере выше:

  • в течении дня: 12 кВт/ч * 24 часа = 288 кВт в перерасчете на кол-во газа — 1,3 м3 * 24 = 31,2 м3
  • на протяжении месяца: 288 кВт * 30 дней = 8640 м3, расход в кубометрах 31,2 м3 * 30 = 936 м3.
Как определить расход газа методы измерения и расчета используемого топлива

Проссчитать употребление газа на домашнее отопление можно по проектной мощности котла
Дальше добавим 10% на неидеальность котла, получаем, что для такого случая расход будет немножко побольше 1000 кубов на протяжении месяца (1029,3 куб).

Как можно заметить, в данном варианте все еще легче — меньше цифр, но смысл тот же.

По квадратуре

Еще более примерные расчеты можно получить по квадратуре дома. Существует два варианта:

  • Можно сосчитать по СНиПовским нормативам — на обогрев одного метра квадратного в Средней полосе России в среднем требуется 80 Вт/м2 . Данную цифру можно использовать, если ваш дом возведен по всем необходимым потребностям и имеет эффективное утепление.
  • Можно подумать по среднестатистическим данным:
    • при качественном утеплении дома требуется 2,5-3 куб/м2;
    • при среднем утеплении расход газа 4-5 куб/м2.
    Как определить расход газа методы измерения и расчета используемого топлива

    Чем лучше утеплён дом, тем меньше будет расход газа на отопление
    Любой владелец оценит степень утепления собственного дома, исходя из этого, можно подумать, какой расход газа будет в этом случае. Допустим, для дома в 100 кв. м. при среднем утеплении потребуется 400-500 кубов газа на отопление, на дом в 150 квадратов уйдет 600-750 кубов на протяжении месяца, на домашнее отопление площадью 200 м2 — 800-100 кубов голубого топлива.

    Все это — очень приблизительно, но цифры выведены на основании многих фактических данных.

    Расчет расхода сжиженного газа

    Многие котлы как правило будут работать от сжиженного газа. Насколько это выгодно?

    Какой будет расход сжиженного газа на отопление? Все это тоже можно сосчитать.

    Методика аналогичная: нужно знать или потери тепла, или котельная мощность. Дальше нужное кол-во переводим в литры (единицы измерения сжиженного газа), а если появится желание, считаем кол-во нужных баллонов.

    Необходимо рассмотреть расчет на примере. Пускай котельная мощность 18 кВт, исходя из этого, средняя необходимость в тепле — 9 кВт/час.

    При сжигании 1 кг сжиженного газа приобретаем 12,5 кВт тепла. Значит, дабы получить 9 кВт, потребуется 0,72 кг (9 кВт / 12,5 кВт = 0,72 кг).

    • в течении дня: 0,72 кг * 24 часа = 17,28 кг;
    • на протяжении месяца 17,28 кг * 30 дней = 518,4 кг.

    Добавим поправку на Коэффициент полезного действия котла. Нужно смотреть в каждом определенном случае, но возьмём 90%, другими словами, добавим еще 10%, выйдет, что за месяц расход будет составлять 570,24 кг.

    Как определить расход газа методы измерения и расчета используемого топлива

    Сжиженный газ — один из видов отопления
    Чтобы сосчитать кол-во баллонов, эту цифру делим на 21,2 кг (собственно столько в среднем находится кг газа в 50 литровом баллоне).

    Как определить расход газа методы измерения и расчета используемого топлива

    Масса сжиженного газа в самых разных баллонах
    В итоге, для этого котла потребуется 27 баллонов сжиженного газа.

    А цена считайте сами — цены в регионах выделяются. Однако не забудьте про издержки на перевозку.

    Их, кстати, можно сделать меньше, если сделать газгольдер — непроницаемую емкость для хранения сжиженного газа, которую заправлять можно раз на протяжении месяца или реже — зависит от объема хранилища и потребности.
    И снова-таки необходимо помнить, что это — лишь примерная цифра. В холодные месяцы расход газа для отапливания будет побольше, в тёплые — намного меньше.

    P.S. Если вам удобней считать расход в литрах:

    • 1 литр сжиженного газа весит приблизительно 0,55 кг и при сжигании даёт приблизительно 6500 кВт тепла;
    • в 50 литровом баллоне около 42 литров газа.

    Методы измерения жидкостного расхода

    Расход – кол-во жидкости, проносимое потоком сквозь живое сечение в единицу времени.

    Как определить расход газа методы измерения и расчета используемого топлива

    Количеством жидкости можно считать массу, тогда расход именуют массовым и измеряют в кг/с, или объем, в данном варианте расход именуют объемным и измеряют в м3/c или л/мин.
    Если плотность жидкости считать постоянной, то связать массу и объем большого труда не составит:

    • где m – масса
    • V – объем
    • ? – плотность

    Применяя эту зависимость легко можно связать групповой и объемный издержки.
    Приборы для измерений дают возможность определить групповой или объемный расход.

    Рассмотрим самые популярные методы измерения жидкостного расхода.

    Объемный способ измерения расхода

    Поток жидкости направляется в мерную емкость, на которую нанесена шкала.

    Как определить расход газа методы измерения и расчета используемого топлива

    Крепится время за которое жидкость наполнит емкость до некоторой метки. Зная геометрические размеры емкости можно определить какой объем был заполнен жидкостью и определить объемный расход.

    Неточности измерения объемным способом

    Из за того что, что измерения проводятся зрительно с ручной фиксацией времени, неточности объемного способа измерения расхода связаны с неточностью измерения времени, величины наполнения емкости (по линейке). Более того, объем жидкости зависит от температуры, благодаря этому нагрев или охлаждение жидкости могут оказывать влияние на показания при измерениях.

    Весовой способ измерения жидкостного расхода

    Жидкость поступает в мерную емкость установленную на весах.

    Как определить расход газа методы измерения и расчета используемого топлива

    Если закрепить время, за которое масса жидкости достигнет установленной величины, то можно определить групповой расход.
    Погрешность измерения зависит от точности измерения времени наполнения мерной емкости.

    Масса жидкости от температуры не меняется, благодаря этому огрехов, которые связаны с нагревом или охлаждением, в этом случае, не будет.

    Механичные способы определения расхода

    При механическом способе измерения расхода крепится скорость вращения подвижного элемента – турбины, крыльчатки и т.п. Для этого одну или несколько лопаток турбины могут быть сделаны из немагнитного материала, а иные – из магнитного.

    Расходомер вытеснительного типа

    При этом способе измерения крепится время, за которое жидкость заполняет установленный объем вытесняя подвижный компонент. Для этого может быть применен гидроцилиндр, гидромотор.

    Рассмотрим этот способ измерения не примере расходомера с крутящимися кулачками.

    Как определить расход газа методы измерения и расчета используемого топлива

    Жидкость поступает в полость расходомер, действует на кулачки, вынуждая их вращаться. Зная объем рабочей камеры и частоту вращения кулачков легко можно определить расход жидкости для работы.

    Неточности при измерениях расходомерами вытеснительного типа

    Неточности связаны с трением между подвижными деталями, перетечками жидкости.

    Турбинный расходомер

    Турбина вмонтирована в цилиндрическом корпусе.

    Как определить расход газа методы измерения и расчета используемого топлива

    При прохождении потока жидкость турбина будет вращаться, причем чем выше расход тем быстрее будет вращаться турбина. При прохождении лопатки возрастает индуктивность.

    При помощи этого крепится частота вращения турбины. Произведя тарировку прибора, можно будет судить о расходе жидкости зная частоту вращения турбины.

    К турбинным расходомерам относят и мировертушки.

    Неточности при измерении расхода при помощи турбинного расходомера

    Главными факторами которые влияют на погрешность измерения в этом случае будут:

    • Силы трения;
    • Инерционность подвижных частей;
    • Стекание жидкости на малых расходах.

    Обозначение расхода по перепаду давления

    Потери давления зависят от скорости движения жидкости в водопроводе, а скорость, со своей стороны зависит от расхода и диаметра трубопровода. Выходит, что, зная потери давления на трубопроводе, можно судить о скорости движения жидкости о расходе.

    Измерение расхода при помощи диафрагмы

    Как определить расход газа методы измерения и расчета используемого топлива

    В водопроводе поставлена тонкая пластина с меньшим отверстием – диафрагма. При помощи датчиков давления или прибора для определения величины давления устанавливаются давление перед диафрагмой и за ней. Определить расход можно по перепаду давления на диафрагме.

    Неточности измерения могут быть связаны с изменением профиля проходного сечения диафрагмы, вызванного зарастанием отверстия или сглаживанием кромок.

    Ультразвуковой способ определения расхода

    Два ультразвуковых приемника (передатчика) установлены на разных поверхностях.

    Как определить расход газа методы измерения и расчета используемого топлива

    Скорость направления жидкости будет оказывать влияние на определенный период времени прохождения ультразвукового импульса через поток жидкости. Зная трубный диаметр можно определить расход жидкости.

    Вихревой способ определения жидкостного расхода

    Как определить расход газа методы измерения и расчета используемого топлива

    Вихревой расходомер собой представляет трубу, в которой установлено плохо обтекаемое тело. При обтекании данного объекта жидкостью появляются вихри. Причем частота генерируемых вихрей будет пропорциональна расходу.

    Для оформления измерений может применяться ультразвуковой излучатель с приемником. Вихри, появившиеся при обтекании телка, оказывают действие на ультразвуковую волну, меняя ее амплитуду, это крепится приемником.

    Данные которые получены могут быть трактованы в значение жидкостного расхода.

    Термоанемометрический способ измерения расхода

    Расходомер собой представляет тонкую проволоку помещенную в поток. Через проволоку проходит переменный ток, что вызывает ее нагрев, до величины, которая определяется скоростью потерь тепла.

    Как определить расход газа методы измерения и расчета используемого топлива

    На величину теплопотерь оказывает влияние скорость направления жидкости, а это означает и ее расход.

Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.