Обоснование возможности расчета максимальных часовых расходов газа на основании данных о месячных расходах | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 27 июля, печатный экземпляр отправим 31 июля.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №23 (261) июнь 2019 г.

Дата публикации: 06.06.2019

Статья просмотрена: 1 раз

Библиографическое описание:

Шумилин М. Ю. Обоснование возможности расчета максимальных часовых расходов газа на основании данных о месячных расходах // Молодой ученый. — 2019. — №23. — С. 139-144. — URL https://moluch.ru/archive/261/57857/ (дата обращения: 19.07.2019).



В проведенных исследованиях в работе [1] был предложен метод решения проблемы определения максимального часового расхода газа при создании гидравлической модели газораспределительной сети. В данной статье приведены обоснования возможности применения метода расчета максимального часового расхода газа на основании данных ПУГ.

Рассмотрим изменение часового расхода газа на отопление в зависимости от температуры наружного воздуха.

При определении нагрузок систем отопления используются положения [2]. Расчетную часовую тепловую нагрузку отопления следует принимать по типовым или индивидуальным проектам зданий. В случае отличия принятого в проекте значения расчетной температуры наружного воздуха для проектирования отопления от действующего нормативного значения для конкретной местности, необходимо произвести пересчет приведенной в проекте расчетной часовой тепловой нагрузки отапливаемого здания по формуле (по укрупненным показателям):

,(1)

где - расчетная часовая тепловая нагрузка отопления здания, кДж/ч;

- расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления в местности, где расположено здание, °С; принимается в соответствии с [3];

- расчетная температура воздуха в отапливаемом здании, °С; принимается в соответствии с таблицей 1 [4];

— поправочный коэффициент, учитывающий отличие расчетной температуры наружного воздуха для проектирования отопления от , при которой определено соответствующее значение ; принимается по таблице 2 приложения 3 [5];

- объем здания по наружному обмеру, м³;

— удельная характеристика расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию зданий при , ; принимается в соответствии с таблицами 13 и 14 [5];

- расчетный коэффициент инфильтрации, обусловленный тепловым и ветровым напором, т. е. соотношение тепловых потерь зданием с инфильтрацией и теплопередачей через наружные ограждения при температуре наружного воздуха, расчетной для проектирования отопления.

Расчетный коэффициент инфильтрации определяется:

, (2)

где g — ускорение свободного падения, м/с²;

L — свободная высота здания, м;

- расчетная для данной местности скорость ветра в отопительный период, м/с; принимается в соответствии с [3].

Вводить в расчет расчетной тепловой нагрузки отопления здания так называемую поправку на воздействие ветра не требуется, т. к. эта величина уже учтена в формуле (2).

, (3)

где S — площадь отапливаемого помещения (первого этажа, при двух и более этажах), м²;

h — свободная высота здания, м;

k — коэффициент учитывающий толщину стен и перекрытий.

Анализ данного порядка расчета, и полученных результатов сводится к определению характера зависимости потребности в тепле от температуры наружного воздуха. Произведем расчет инфильтрации и тепловой нагрузки отопления для одноэтажного жилого здания (свободная высота здания 4м., площадь — 100 м²) для разных температур:

;

;

;

;

;

;

, и т. д.

На основании полученных результатов произведем расчет тепловой нагрузки отопления:

;

;

;

;

;

;

, и т. д.

Построим график зависимости потребности в тепле на отопление здания к температуре наружного воздуха:

По полученному графику видно, что данная зависимость с небольшой погрешностью носит линейный характер.

Далее, определение количества потребляемого газа в зависимости от потребности в тепле определяется по следующей формуле:

(4)

где расход тепла на отопление и вентиляцию здания, кДж/ч;

— коэффициент полезного действия топливопотребляющей установки, принят равным 0,92;

— низшая теплота сгорания газовой смеси, .

Формула (4) расчета максимального часового расхода газа на отопление (вентиляцию), используя линейно зависимую от температуры величину потребности в тепле сама приобретает линейный характер. На графике изображена зависимость часового расхода газа на отопление (вентиляцию) указанного жилого дома в зависимости от температуры наружного воздуха.

В приведенном расчете при определении нагрузки отопления (вентиляции) учтена величина удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию зданий.Данная величина устанавливается таблицами 13 и 14 [5] и зависит от этажности здания и площади. В соответствии с установленными значениями в целом величина удельной тепловой характеристики принимает значения от 0,3 до 0,6 . Предположим, что сопоставимые по площади здания имеют различные удельные тепловые характеристики, тогда зависимость расхода газа от температуры наружного воздуха и в соответствии с рамками удельных тепловых характеристик можно изобразить следующим графиком:

По представленному графику можно сделать вывод, что при ухудшении значения удельной тепловой характеристики здания с понижением температуры потребление газа увеличивается более интенсивно. Тем не менее погрешность при проведении расчетов не превысит 4–5 %.

Исходя из представленных расчетов и графиков можно сделать следующие выводы о применении месячных расходов для расчета максимального часовых расходов газа у потребителей:

– возможность применения сведений о месячных расходах для расчета указанных параметров имеется;

– возможность их применения обоснована с точки зрения существующих (действующих) методик и нормативных актов.

Литература:

  1. Шумилин М. Ю. Проблемы расчета максимальных часовых расходов газа потребителей при создании гидравлической модели газораспределительной сети / М. Ю. Шумилин // Молодой ученый. — 2019. — № 11. — С. 39–42, URL:https://moluch.ru/archive/249/57246/, ISSN 2072–0297
  2. Методика определения потребности в топливе, электрической энергии и воде при производстве и передаче тепловой энергии и теплоносителей в системах коммунального теплоснабжения: МДК № 4–05.2004: утв. Зам. Пред. Госстроя России 12.08.2003.
  3. СП 131.13330.2012. Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23–02–99*. — Взамен СНиП 23–02–99*; Введ. 2013–01–01. — Москва: Издание официальное, 2015. — 119 с.
  4. ГОСТ 30494–2011. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях. — Взамен ГОСТ 30494–96. — Введ. 2013–01–01. — М. Стандартинформ, 2013.
  5. СП 50.13330.2012. Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23–02–2003*. — Взамен СНиП 23–02–2003*; Введ. 2012–01–01. — Москва: Издание официальное, 2015. — 95 с.


Задать вопрос