Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Теплогазоснабжение и вентиляция. Учебное пособие для студентов направления «Строительство» профиля «Экспертиза и управление недвижимостью»
.pdf
где β1 = 1,02÷1,13 – коэффициент, учитывающий потери связанные с увеличением площади отопительных приборов по сравнению с расчётной; β2 = 1,02÷1,1 – коэффициент, учитывающий потери, связанные с размещением
отопительных приборов около наружного ограждения; К
доп
– коэффициент, учитывающий попутную теплопередачу
через стенки теплопроводов (К
доп β1
≤ 1,07).
Потери теплоты через ограждающие конструкции тепловой поток через поверхность ограждения, Вт/(м2К)
где К = 1/R – коэффициент теплопередачи Вт/(м2К); R
– общее сопротивление теплопередаче, м2К/Вт; F – поверхность ограждения, м2; tп – температура помещения (в
большинстве случаев можно принимать tп = tв); tв – температура воздуха внутри помещения, ˚С; tн – температура
наружного воздуха, ˚С; n – поправочный коэффициент
фактического уменьшения расчётного значения (tп – tн).
βi – коэффициенты, учитывающие добавочные потери
через ограждения, в долях от основных тепловых потерь.
Для производственных и бытовых зданий с входами, оборудованными тепловыми завесами, в дополнительные тепловые потери входят:
141
добавки на ориентацию ограждений по сторонам
горизонта (для наружных вертикальных и наклонных ограждений, обращённых на север, северовосток, северо-запад, восток принимают в размере
0,1; на запад и юго-восток – 0,05);
добавки в угловых помещениях (для вертикальных
ограждений принимают в размере 0,05);
добавка на высоту помещений (принимают в разме-
ре 0,02 на каждый метр высоты сверх 4 м., но не более 0,15).
Потери теплоты на нагревание инфильтрационного
воздуха
где G
– расход инфильтрационного наружного воз-
инф
духа в помещение, кг/с; c≈1 кДж/(кгК) – удельная массовая
теплоёмкость воздуха; γ – коэффициент учитывающий
влияние встречного теплового потока (для окон и дверей с
раздельными переплётами – 0,8; для окон и дверей со спаренными переплётами – 1; для стыков панелей стен и окон
с тройными переплетами – 0,7).
В соответствии с нормативным методом расчета инфильтрации наружного воздуха, принятом в Российской
142
Федерации, количество инфильтрационного воздуха, поступающего в помещение через наружные стены, покрытия, ворота, двери и открытые проемы, определяют по
формуле:
где Δp – разность давлений на наружной и внутренней
поверхностях ограждающей конструкции, Па; m – показатель степени, принимаемый в зависимости от вида ограждений; Rи – сопротивление воздухопроницанию ограждений, м2сПа/кг.
Потери теплоты на нагревание вентиляционного воздуха, подаваемого в помещение:
где G
– расход вентиляционного воздуха, кг/с.
вент
При поступлении в помещение подвижного состава,
партий материалов и т.д. массой Gпс, кг, с температурой
ниже температуры воздуха в помещении, затраты теплоты
на их нагрев составляют:
где c
– средняя удельная массовая теплоёмкость,
пс
Дж/(кгК); tпс – температура, при которой подвижной состав
(партия материала) поступает в помещение, 0С; ς – попра-
143
вочный коэффициент, учитывающий изменение температуры подвижного состава за интервал времени с начала его
нагревания в помещении (для первого часа нагревания –
0,5, для второго – 0,3, для третьего – 0,2).
Поступления теплоты от людей. При расчёте теплового баланса помещения учитывают только явные тепловыделения людей, находящихся в помещении. В зависимости
от интенсивности выполняемой в помещении работы и
теплозащитных свойств одежды эти тепловыделения определяют в виде:
где χ
– коэффициент, учитывающий интенсивность
1
выполняемой человеком физической работы (для лёгкой
работы – 1, для средней – 1,07 для тяжёлой – 1,15); χ2 – коэффициент, учитывающий теплозащитные свойства одежды (для лёгкой одежды –1, для одежды средней утеплённости – 0,65, для утеплённой одежды – 0,4); w – подвижность
воздуха в помещении, м/с.
Поступления теплоты от освещения и электрооборудования. При электрическом освещении и работающем в
помещении электрооборудовании такие тепловыделения
определяют из соотношения
144
,
где Nэ – потребляемая электрическая мощность, Вт;
ηэ – коэффициент, учитывающий фактическое исполь-
зование мощности, загрузку, одновременность работы
оборудования и долю преобразования в помещении электрической энергии в тепловую (ηэ = 0,15÷0,95 в зависимости от технологии и времени работы оборудования в тепловом балансе учитывают его наименьшее значение).
Поступления теплоты от технологического оборудования. Работающее в помещении технологическое оборудование (печи, горны, моечные и сушильные установки и др.)
может быть источником существенных тепловыделений,
величину которых Q7 определяют расчётом по технологическому процессу.
Анализ составляющих теплового баланса указывает на
необходимость выбора регулируемых систем отопления,
так как их мощность может значительно изменяться за
отопительный период.
145
5. ГАЗОСНАБЖЕНИЕ
К важнейшим вопросам развития энергетики относят:
формирование нефтегазовых комплексов в Восточных регионах страны; освоение углеводородного потенциала Арктического шельфа и Северных территорий России; развитие и
территориальную диверсификацию энергетической инфраструктуры; рост энергоэффективности и энергосбережения;
развитие нетопливной энергетики.
Повышены также оценки по добыче газа и на период до
2025 года. Прогноз на 2020 год увеличен с 727 млрд до 748,6
млрд кубометров, прогноз на 2021 год повышен до 763,6
млрд кубометров, на 2022 год – до 777,6 млрд кубометров, на
2023 год – до 795,6 млрд кубометров, на 2024 год – до 820,6
млрд кубометров.
Пересмотрены в сторону повышения и прогнозы по экспорту газа. Новая оценка на 2019 год – 217,4 млрд кубометров (прежняя – 209,9 млрд, на 2020 год –223,6 млрд кубометров, на 2021 год – 237 млрд кубометров, на 2022 год – 235,4
млрд кубометров, на 2023 год – 240,4 млрд кубометров, на
2024 год – 250,4 млрд кубометров.
Ситуация на мировом рынке энергоресурсов показывает, что в ближайшем будущем природный газ постепенно
оттеснит на второй план наиболее популярные ныне энерго-
146
носители – нефть и уголь.
К 2020 году доля природного газа в общем энергопо-
треблении достигнет 45–50 процентов. На смену «нефтяной
эпохе» приходит «эпоха метана». В результате в мире расширяется производство и применение сжиженного природного газа (СПГ). Согласно прогнозам экспертов, мировое
потребление природного газа к 2030 году может возрасти
до 4 триллионов кубометров.
Сейчас в год потребляется более 2,5 триллиона кубометров природного газа, из них на долю международной
торговли приходится 625–650 миллиардов кубометров, а из
этого количества более 70 процентов газа поступает потребителям по трубопроводной системе и около 27% продается
в виде сжиженного природного газа – СПГ.
В качестве сырья для производства сжиженного газа
используются природный и нефтяной попутный газы, газовый конденсат и нефть. Технологические особенности получения сжиженного газа определяются источниками производства: нефте- или газопереработкой, нефтехимией. При
нефтепереработке (на нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях) сжиженный газ – фактически дополнительный продукт при получении бензинов и прочих
продуктов. В отраслях газопереработки и частично в
147
нефтехимии ситуация иная: производимый сжиженный газ
является основным продуктом для реализации и/или последующей переработки в продукцию более высоких переделов.
Схема морской доставки газа такова: на побережье сооружают завод по сжижению газа, продукция которого поступает в хранилище. Оттуда с помощью криогенных насосов сжиженный природный газ перекачивается в танкеры
метановозы. Доставленный морским путем СПГ поступает
в терминал – хранилище, из которого, по мере надобности,
подается на испарительную установку регазификации газа,
и далее с помощью компрессорной станции, через газораспределительную сеть – к потребителям.
5.1. Горючие газы, их назначение и классификация
Существует два вида газов:
- природные (добываются в газовых месторождениях и
как попутные в нефтяных месторождениях);
- промышленные (коксовые, доменные, конверторные,
получаемые с помощью газгольдеров и т.д.);
Газы могут использоваться по 3 направлениям:
1. В качестве топлива в силу дешевизны и широкого
применения.
148
2. В качестве исходного сырья для получения ряда
продуктов (химия, парфюмерия, пищевые технологии).
3. Для бытовых целей.
Природный газ широко используется в качестве топлива в основных отраслях промышленности. Промышленные
газы используются в качестве вторичных энергоресурсов
(ВЭР), служат источником сырья для сопутствующих производств, а в целом ряде случаев просто выбрасываются в
атмосферу.
Природные газы. Горючие природные газы – результат биохимического и термического разложения органических остатков. Чаще месторождения природного газа сосредоточены в пористых осадочных породах (пески, песчаники, галечники), подстеленных или покрытых плотными
(например, глинистыми), породами. Во многих случаях
«подошвой» для них служат нефть и вода.
В сухих месторождениях газ находится преимущественно в виде чистого метана с очень малым количеством
этана, пропана и бутанов. В газоконденсатных, помимо метана, в значительной доле содержатся этан, пропан, бутан и
других более тяжелые углеводороды, вплоть до бензиновых и керосиновых фракций. В попутных нефтяных газах
находятся легкие и тяжелые углеводороды, растворенные в
149
нефти.
Согласно требованиям ГОСТ 5542-87, горючие свойства природных газов характеризуются числом Воббе, которое представляет собой отношение теплоты сгорания
(низшей или высшей) к корню квадратному из относительной (по воздуху) плотности газа.
Пределы колебания числа Воббе весьма широки, поэтому для каждой газораспределительной системы (по согласованию между поставщиком газа и потребителем) требуется установить номинальное значение числа Воббе с
отклонением от него не более ±5%, чтобы учесть неоднородность и непостоянство состава природных газов.
По этим причинам при переводе тепловых установок с
одного газа на другой необходимо обращать внимание на
близость не только значений чисел Воббе обоих газов, которые обеспечивают постоянство тепловой мощности всех
горелок, но и всех их физико-химических характеристик.
Подсчет чисел Воббе производится по ГОСТ 22667–82
(табл. 3.2), в котором приведены все необходимые для этого данные (высшая и низшая теплота сгорания газов и их
относительная плотность) с учетом коэффициента сжимаемости Z различных газов и паров.
150
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]