Расчеты расхода газа по давлению и диаметру

Как уменьшить расход на отопление частного дома

Существует 5 вариантов:

Утепление стен при помощи полистирола или минеральной ваты. Оба вещества обычно располагают снаружи здания, обивая сверху декоративным материалом.

  • Размещение различных веществ в скатах кровли для сохранения тепла. Используют то же, что и для стен, а также стружку или более дешёвые материалы, например, пенопласт.
  • Дополнительный обогрев полов, в том числе при помощи конвекторов или труб.
  • Замена окон на новые с двойным или тройным стеклопакетом. Если они качественны, следует проверить стыки, наличие различных щелей. При необходимости их замазывают.
  • Установка дополнительных источников тепла в помещении. Ими могут служить стандартные сочетания котлов с радиаторами или конвекторы.

Расчет газа на отопление, ГВС, плиту

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Сберечь газ при использовании плиты можно такими методами:

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

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

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

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

Сколько потребуется

https://www.youtube.com/watch?v=ytpolicyandsafetyru

Не редко при строительстве задается такой вопрос: сколько воздуховодов потребуется на данное здание? Вопрос этот хороший, от количества будет зависеть, правильно ли собрана вентиляционная система в целом. И, конечно, от этого зависит сама работоспособность этой системы.

Чаще всего встречаются случаи, когда требуется всего лишь один воздуховод. К примеру, многим предприятиям небольшого размера, вполне хватает одного. И это отвечает поставленным нормам. В детском саду воздуховод один, но большого сечения. В небольшом салоне красоты так же воздуховод один, но сечение уже гораздо меньше.

А вот если помещение внушительных размеров, например, завод или торговый центр. Здесь одним воздуховодом не ограничиться. То есть, количество зависит напрямую от площади помещения, в котором установлена данная система. В санитарных нормах четко прописано, на какую площадь сколько нужно воздуховодов.

Еще на число воздуховодов влияют денежные средства. Один большой воздуховод дороже нескольких маленьких. Нельзя не сказать и о том, что шума от двух воздуховодов гораздо больше, чем от одного, но большого. Кроме того, большой воздуховод издает гораздо меньше шума, чем маленький, так как в маленьком скорость потока воздуха больше, чем в большом.

Расчет расхода сжиженного газа

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

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

Расчет на 1 кВт тепла

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

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

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

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

Определение годовых расходов газа

Годовые расходы газа Qгод, м3/год, на бытовые нужды определяют по чис­ленности населения города (района) и нормам газопотребления на одного чело­века, а на коммунально-бытовые – в зависимости от пропускной способности предприятия и норм расхода газа по формуле:

(3.1)

Где:

q – норма расхода теплоты на одну расчетную единицу, МДж/год;

N – число расчетных единиц;

– низшая теплота сгорания газа на сухую массу, МДж/м3.

Таблица 3.1 Годовой расход газа на бытовые и коммунально-бытовые нужды

Назначение расходуемого газа

Показатель потребления

Количество расчетных единиц

Норма расхода тепла q, МДж/год

Годовой расход газа , м3/год

Результаты, м3/год

Кварталы с газовыми плитами и централизованным ГВС (1-я зона застройки)

На приготовление пищи и хозяйственные нужды в жилых домах

На 1 чел. В год

Численность жителей N1=136427,6

2800

6923067,49

Больницы для приготовления пищи и горячей воды

На 1 койку в год

1637,131

367911,5

Поликлиники для процедур

На 1 посетителя в год

3547,117

5335,796

Столовые и рестораны

На 1 обед и 1завтрак

14938822

1705670,755

ИТОГО:

9348138,911

Кварталы с газовыми плитами и проточными водонагревателями

(2-я зона застройки)

На приготовление пищи и хозяйственные нужды в жилых домах

На 1 чел. В год

Численность жителей N5=1219244,8

8000

31787588,63

Больницы для приготовления пищи и горячей воды

На 1 койку в год

2630,9376

591249,1485

Поликлиники для процедур

На 1 посетителя в год

5700,3648

8574,702

Столовые и рестораны

На 1 чел. В год

24007305

2741083,502

ИТОГО:

36717875,41

Годовые расходы газа крупными коммунально-бытовыми потребителями

Бани

На 1 помывку

3698992,9

2681524,637

Прачечные

На 1 т сухого белья

25964,085

8846452,913

Хлебозавод

На 1 т изделий

90874,298

8975855,815

Годовые расходы газа на технологические и энергетические нужды промышленных, коммунально-бытовых и сельскохозяйственных предприятий оп­ределяют по удельным нормам расхода топлива, объему выпускаемой продук­ции и величине фактического топливопотребления. Расход газа определяют от­дельно для каждого предприятия.

Годовой расход газа на котельную складывается из расходов газа на ото­пление, горячее водоснабжение и принудительную вентиляцию зданий во всем районе.

Годовой расход газа на отопление , м3/год, жилых и общественных зданий рассчитывают по формуле:

(3.1)

Где:

а = 1,17 – поправочный коэффициент принимается в зависимости от температуры наружного воздуха;

qa – удельная отопительная характеристика здания принимается 1,26-1,67 для жилых зданий в зависимости от этажности, кДж/(м3×ч×оС);

tв – температура внутреннего воздуха, С;

tcp от – средняя темпе­ратура наружного воздуха в отопительный период , °С; пот =120 – продолжитель­ность отопительного периода, сут. ;

VH – наружный строительный объем отапли­ваемых зданий, м3;

– низшая теплота сгорания газа на сухую массу, кДж/м3;

ή – КПД теплоиспользующей установки, принимается 0,8-0,9 для отопительной котельной.

Наружный строительный объем отапливаемых зданий можно определить

как

(3.2)

Где:

V0 – объем жилых зданий на человека, принимается равным 60 м3/чел, если нет других данных;

Np — количество жителей в районе, чел.

Таблица 3.2 Значения поправочного коэффициента а в зависимости от температуры

наружного воздуха

,°С

-10

-15

-20

-25

-30

-35

-40

-50

а

1,45

1,20

1,17

1,08

1,00

0,95

0,85

0,82

Годовой расход газа на централизованное горячее водоснабжение (ГВС) , м3/год, котельных определяют по формуле:

(3.3)

Где:

qГВС = 1050 кДж/(чел-ч) – укрупненный показатель среднечасового расхода тепла на ГВС на 1 чел.;

N – число жителей, пользующихся цен­трализованном ГВС;

tхл, tхз – температура холодной воды в летний и зимний пе­риод, °С, принимается tхл =15 °С, tx= 5 °С;

– низшая теплота сгорания газа на сухую массу, кДж/м3;

– коэффициент, учитывающий снижение расхода го­рячей воды в летний период в зависимости от климатической зоны, принимает­ся от 0,8 до 1.

м3/год

Годовой расход газа на принудительную вентиляцию общественных зда­ний , м3/год, можно определить из выражения

(3.4)

Где:

qв – удельная вентиляционная характеристика здания, может быть принята 0,837 кДж/(м3×ч×°С);

fcp.в. – средняя температура наружного воздуха для расчета вентиляции, °С, (допускается принимать tcp в. = tcp om).

По району годовой расход газа , потребляемый сетями низкого давления , м3/год, равен

(3.5)

м3/год

Годовой расход газа крупными коммунально-бытовыми потребителями , м3/год, равен:

(3.6)

м3/год

Всего на коммунальные и коммунально-бытовые нужды расходуется , м3/год, газа

(3.7)

м3/год

Общий годовой расход газа районом , м3/год, без промышленных потребителей составляет:

(3.8)

Расчет расхода сжиженного газа

Расчет газа с пропаном или бутаном имеет свои особенности, но особых трудностей не представляет. Важна плотность горючего вещества, которая изменяется при повышении или понижении температуры и зависит от состава газовой смеси. Постоянным остается только вес сжиженного топлива.

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

Расчет на 1 кВт тепла

Сумма рассчитана на отопление дома и на нагрев воды в системе. Если пища готовится на газе, это тоже нужно учитывать.

Используется формула Q = (169,95 / 12,88) F, где:

  • Q – масса топлива;
  • 169,95 – годовой объем кВтч на обогрев 1 м² дома;
  • F – квадрат конструкции.
  • 12,88 – теплотворная способность пропана;

Полученное значение умножается на стоимость 1 кг сжиженной смеси для расчета закупочной стоимости необходимого количества. Цена обычно указывается за 1 кг, а не за 1 м³, что следует учитывать.

4 Среднестатистический расход газа за месяц, день и час

Если вы желаете вычислить часовой расход газа в котле, то вам нужно просто умножить его мощность на 0,12 м3 (именно столько кубометров уходит на генерацию 1 кВт). Например, для 10-киловаттного котла максимальный часовой расход будет равен 1,2 м3 (10х0,12). Но для определения дневной нормы эта формула уже не годится.

В суточных расчетах используют немного другие параметры. Ведь горелка теплового генератора не будет работать все 24 часа в сутки. От нее этого и не требуют. Обычно период на работы и простоя выделяют по 50 процентов. То есть в течение суток теплогенерирующий агрегат потребляет топливо в течение только 12 часов. Поэтому дневной расход вычисляется по формуле: суточный расход умножаем на 12. Например, максимальная дневная порция для 10-киловаттного котла будет равна 14,4 м3 (10х0,12х12).

Чтобы вычислить, сколько газа потребляет котел за месяц нужно просто умножить суточный расход на 30 дней. Например, максимальный месячный расход 10-киловаттного котла равен 432 м3 (10х0,12х12х30). Вот и все. Теперь вы знаете максимальные нормы расхода и можете примерить мощность котла к своему бюджету. Однако помните, что в реальной жизни любой теплогенератор работает на 50-75 процентах своей мощности, поэтому от вычисленной по вышеприведенной формуле пропорции можно откинуть 25 процентов.

Как вычислить пропускную способность

Табличный способ – самый простой. Таблиц подсчета разработано несколько: можно выбрать ту, которая подойдет в зависимости от известных параметров.

Вычисление на основе сечения трубы

В СНиП 2.04.01-85 предлагается узнать количество потребления воды по обхвату трубы.

Внешнее сечение магистрали (мм)Приблизительное количество жидкости
В литрах в минутуВ кубометрах в час
20150,9
25301,8
32503
40804,8
501207,2
6319011,4

Расчет по температуре теплоносителя

С ростом температуры уменьшается проходимость трубы – вода расширяется и тем самым создает дополнительное трение.

Вычислить нужные данные можно по специальной таблице:

Трубное сечение (мм)Пропускная способность
По теплоте (гкл/ч)По теплоносителю (т/ч)
ВодаПарВодаПар
150,0110,0050,1820,009
250,0390,0180,6500,033
380,110,051,820,091
500,240,114,000,20
750,720,3312,00,60
1001,510,6925,01,25
1252,701,2445,02,25
1504,362,0072,83,64
2009,234,241547,70
25016,67,6027613,8
30026,612,244422,2
35040,318,567233,6
40056,526,094047,0
45068,336,0131065,5
50010347,4173086,5
60016776,52780139
7002501154160208
8003541625900295
90063329110500525
1000102047017100855

Поиск данных в зависимости от давления

При подборе труб для установки любой коммуникационной сети нужно учесть давление потока в общей магистрали. Если предусмотрен напор под высоким давлением, надо устанавливать трубы с большим сечением, чем при движении самотеком. Если при подборе трубных отрезков не учтены эти параметры, а по малым сетям пропускают большой водный поток, они станут издавать шум, вибрировать и быстро придут в негодность.

Чтобы найти наибольший расчетный водный расход, используется таблица пропускной способности труб в зависимости от диаметра и разных показателей давления воды:

РасходПропускная способность
Сечение трубы15 мм20 мм25 мм32 мм40 мм50 мм65 мм80 мм100 мм
Па/мМбар/мМеньше 0,15 м/с0,15 м/с0,3 м/с
90,00,90017340374516272488471696121494030240
92,50,92517640775616522524478897561515630672
95,00,95017641476716782560486099001537231104
97,50,975180421778169925964932100441555231500
100,01000,0184425788172426325004101521576831932
120,01200,0202472871189728985508111961735235100
140,01400,0220511943205931435976121321879238160
160,01600,02345471015221033736408129962016040680
180,01800,02525831080235435896804138242142043200
200,02000,02666191151248837807200145802264445720
220,02200,02816521202261739967560153362376047880
240,02400,02886801256274041767920160562487650400
260,02600,03067131310285543568244167402592052200
280,02800,03177421364297043568568173382692854360
300,03000,3317671415307846808892180002790056160

Так же, рассчитывая расход воды через трубу по таблице значений диаметра трубы и давления, учитывается не только количество кранов, но и численность водонагревателей, ванн и иных потребителей.

Гидравлический расчет по Шевелеву

В виде примера хорошего образца для расчетов можно назвать таблицу Шевелева. Это объемный справочник. Чтобы им воспользоваться, не обязательно идти в библиотеку. Все нужные данные можно найти во Всемирной сети. Кроме того, есть электронные программы на основе таблиц Шевелева. Достаточно ввести требуемые параметры, чтобы получить готовый результат.

Применение формул

Применение разных формул зависит от известных данных. Самая простая из них: q = π×d²/4 ×V. В формуле: q показывает расход воды в литрах, d – сечение трубы в см, V – скоростной показатель продвижения гидропотока в м/сек.

Скоростные параметры можно взять из таблицы:

Тип водоподведенияСкорость (м/сек)
Городской водопровод0,60–1,50
Магистральный трубопровод1,50–3,00
Центральная сеть отопления2,00–3,00
Напорная система0,75–1,50

Знать, какими характеристиками обладают трубы, нужно для грамотного подключения сантехнических приборов. При правильном подборе данных не будет повода беспокоиться, что при открытии крана в ванной комнате вода на кухне перестанет идти либо снизится ее напор.

Источник

Влияние материала труб на расчет

Для строительства газопроводов можно использовать трубы, изготовленные только из определенных материалов: стали, полиэтилена. В некоторых случаях применяются изделия из меди. Скоро будут массово использоваться металлопластиковые конструкции.

Каждая труба имеет шероховатость, что приводит к линейному сопротивлению, которое влияет на процесс перемещения газа. Причем, этот показатель значительно выше у стальных изделий, чем у пластиковых

Сегодня нужные сведения можно получить только для стальных и полиэтиленовых труб. В результате проектирование и гидравлический расчет можно выполнять только с учетом их характеристик, чего требует профильный Свод правил. А также в документе указаны необходимые для исчисления данные.

Коэффициент шероховатости всегда приравнивается к следующим значениям:

  • для всех полиэтиленовых труб, причем независимо новые они или нет, — 0,007 см;
  • для уже использовавшихся стальных изделий — 0,1 см;
  • для новых стальных конструкций — 0,01 см.

Для каких-либо других видов труб этот показатель в Своде правил не указывается. Поэтому их использовать для строительства нового газопровода не стоит, так как специалисты горгаза могут потребовать внести коррективы. А это опять же дополнительные расходы.

3.6.1. Общие сведения

К системам распределения сжатого воздуха предъявляются три требования, выполнение которых обеспечивает их надежную работу и хорошие экономические показатели. К ним относятся: низкое падение давления между компрессором и местом потребления, минимальные утечки и максимально возможное отделение конденсата в системе, если не установлен осушитель сжатого воздуха. Это в первую очередь относится к магистральным трубопроводам. Стоимость установки труб большего диаметра, а также требующейся арматуры низка по сравнению с реконструкцией системы, которая потребуется позже. Трассировка сети воздуховодов, конструкция и диаметры труб важны для эффективной работы установки, надежности и расходов на ее эксплуатацию. Иногда значительное падение давления в трубопроводе компенсируется повышением рабочего давления компрессора, например с 7 бар (изб.) до 8 бар (изб.). Это дает незначительную экономию сжатого воздуха. Когда потребление сжатого воздуха снижается, падение давления также снижается и давление в точке потребления возрастает выше допустимого уровня. Стационарные установки сжатого воздуха должны быть рассчитаны так, чтобы падение давления в трубопроводах от компрессора до самого удаленного потребителя не превышало 0,1 бар. К этому нужно добавить падение давления в шлангах, соединениях шлангов и арматуре

Особенно важно определить размеры этих компонентов, так как наибольшее падение давления очень часто происходит именно в соединениях. Наибольшую допустимую протяженность трубопроводной сети для указанного падения давления можно вычислить по следующей эмпирической формуле:

Самым приемлемым решением является проектирование трубопроводной системы в виде кольцевой линии вокруг зоны, где имеются потребители сжатого воздуха. От магистральной трубы отводятся ответвления до потребителей. Это обеспечивает равномерную подачу сжатого воздуха, несмотря на сильные пульсации потребления, так как воздух к действующим точкам потребления подается с двух направлений. Такую систему следует использовать для всех установок, даже если некоторые потребители находятся на большом расстоянии от компрессорной установки. К этим зонам прокладывается отдельная магистраль.

3.6.1.1. Воздушный рессивер.

В каждую компрессорную установку включается один или несколько воздушных резервуаров. Их размер определяется, например, производительностью компрессора, системой регулирования и требованиями потребителей к сжатому воздуху потребителей. Воздушный ресивер представляет собой хранилище сжатого воздуха, которое сглаживает поступающие от компрессора пульсации, охлаждает воздух и собирает конденсат. Соответственно, воздушный ресивер должен оснащаться дренажными устройством. При определении объема ресивера применяется приведенная ниже формула

Обратите внимание, что формула применима только к компрессорам с регулированием путем разгрузки/нагрузки

Ниже приведена упрощенная формула, которая применяется в следующих условиях: давление окружающего воздуха 1 бар (абс.), температура — примерно 20°С, время цикла — 30 секунд. Когда в короткие промежутки времени потребляются большие объемы сжатого воздуха, неэкономично рассчитывать параметры компрессора или трубопроводной сети в соответствии с таким потреблением. В этом случае вблизи потребителя размещается отдельный воздушный ресивер, а его объем выбирается в соответствии с ма- ксимальным расходом. В экстремальных ситуациях используется меньший компрессор высокого давления вместе с большим воздушным ресивером, способным покрывать большое краткосрочное потребление сжатого воздуха в промежутках между длительными интервалами отсутствия потребления. Затем компрессор рассчитывается на среднее потребление. Для расчета такого резервуара применяется следующая формула:

В приведенной формуле не учитывается тот факт, что компрессор может поставлять сжатый воздух во время фазы разгрузки ресивера. Обычно такая система применяется для пуска больших судовых двигателей, где давление в ресивере равняется 30 бар.

Для чего определяется пропускная способность?

При расчете водопровода стоит задача определить оптимальный диаметр трубы для обеспечения нормативного потребления воды.

Если сечение слишком мало, это приводит к недостаточному напору в трубах даже при большом давлении, в результате:

  • насосное оборудование быстрее изнашивается,
  • чаще происходят аварии на линии,
  • увеличивается расход энергии.

Для ремонта систем требуются дополнительные траты, что повышает стоимость эксплуатации.

В гидравлике пропускная способность всей системы рассчитывается по самому узкому месту. Часто трубопроводы сравнивают с электропроводкой, только по трубам бежит вода, а по проводам — электрический ток.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwittervKontakte
Напишите комментарий