Wpływ warunków środowiskowych i instalacyjnych na proces wymiany ciepła w wybranych przemysłowych gazomierzach miechowych

• Autorzy: Dudek Adrian

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2020.11.08

Warianty tytułu

EN

Impact of environmental and installation conditions on the heat exchange process in selected industrial diaphragm gas meters

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Od 2016 roku Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy (INiG – PIB) prowadzi nowe badania mające na celu określenie zależności pomiędzy temperaturą otoczenia a temperaturą gazu w przemysłowych gazomierzach miechowych w trakcie pomiaru oraz opracowanie nowych zaleceń w stosunku do układów rozliczeniowych wykorzystujących przemysłowe gazomierze miechowe o przepustowości do 25 m3 /h. W pierwszym etapie badań zrealizowano pracę, której wyniki potwierdziły, że proces wymiany ciepła w przemysłowym gazomierzu miechowym zależny jest od temperatury otoczenia, temperatury gazu na wlocie do gazomierza, od strumienia objętości przepływającego gazu oraz od powierzchni obudowy i objętości cyklicznej gazomierza. W kolejnym etapie zrealizowano pracę, której celem było określenie zależności pomiędzy temperaturą otoczenia a temperaturą gazu w przyłączu przemysłowego gazomierza miechowego w trakcie pomiaru. Otrzymane wyniki podważyły tezę, że temperatura na wlocie gazomierza jest równa temperaturze medium na głębokości posadowienia sieci gazowej. W ostatnim etapie badań zrealizowano natomiast pracę, której celem było wyznaczenie przebiegu zmian temperatury gazu w przemysłowych gazomierzach miechowych w funkcji temperatury otoczenia i cyklicznych zmian strumienia objętości gazu, które miały odzwierciedlać pracę gazomierzy zamontowanych u odbiorców. Analiza otrzymanych wyników badań po raz kolejny wskazała na silną zależność temperatury gazu wewnątrz przemysłowych gazomierzy miechowych od temperatury otoczenia, ale też od strumienia objętości przepływającego gazu. Uzyskane wyniki badań laboratoryjnych posłużą do przeprowadzenia opisu procesu wymiany ciepła w przemysłowym gazomierzu miechowym, który pozwoliłby na wyznaczanie temperatury rozliczeniowej gazu jako funkcji temperatury otoczenia, temperatury gazu dopływającego i strumienia objętości gazu. Obliczone wartości temperatury gazu mogłyby posłużyć do wyznaczenia współczynników korekcyjnych temperatury mających zastosowanie podczas bilansowania odbiorców gazu rozliczanych na podstawie pomiaru z wykorzystaniem przemysłowych gazomierzy miechowych.

EN

Since 2016, Oil and Gas Institute – National Research Institute (INiG – PIB) has been conducting new research to determine the relationship between ambient temperature and gas temperature in industrial diaphragm gas meters during the measurement, and to develop new recommendations for billing systems using industrial diaphragm gas meters with a throughput of until 25 m3 /h. In the first stage, work was carried out, in which the obtained test results confirmed that the heat exchange process in an industrial diaphragm gas meter depends on the ambient temperature, the gas temperature at the inlet to the gas meter, the flow rate of the gas flowing, as well as the casing surface and the gas volume of the gas meter. In the next stage, work was carried out to determine the relationship between ambient temperature and gas temperature at the industrial diaphragm gas meter connection during the measurement. The obtained results undermined the thesis, which indicated that the gas inlet temperature is equal to the gas temperature at the depth of the gas network. In the last stage, work was carried out to determine the course of changes in gas temperature in industrial diaphragm gas meters as a function of ambient temperature and cyclical changes of the gas flow rate, which were to reflect the work of gas meters installed at customers’ premises. The analysis of the obtained test results once again showed a strong dependence of the gas temperature inside industrial diaphragm gas meters on the ambient temperature, but also on the flow rate of gas. The obtained results of laboratory tests will be used to carry out a thermodynamic description of the heat exchange process in an industrial diaphragm gas meter, which would allow the determination of the gas billing temperature as a function of the ambient temperature, the temperature of the inflowing gas and the gas flow rate. The calculated gas temperature values could be used to determine the temperature correction factors applicable when settling gas consumers billed on the basis of measurement with the use of industrial diaphragm gas meters.

Słowa kluczowe

PL

przemysłowe gazomierze miechowe; przyłącze gazowe; nierozliczone ilości gazu; proces wymiany ciepła; warunki atmosferyczne; temperatura gazu podczas pomiaru; temperatura rozliczeniowa; błędy rozliczeniowe; gazomierz termiczny; gazomierz smart

EN

industrial diaphragm gas meters; gas connection; unaccounted amount of gas; heat exchange process; weather conditions; gas temperature during measurement; billing temperature; measurement errors; Power to Gas; PtG; thermal gas meter; smart gas meter

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2020
• Tom: R. 76, nr 11
• Strony: 828--836
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz.

Twórcy

autor

Dudek Adrian

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

Bibliografia

• Bertke H., 1993. Entwicklung und Prüfung von temperaturumwertenden Gaszählern. Deutscher Verein von Gas- und Wasserfachmännern (DVGW).
• Dudek A., 2018. Wpływ warunków środowiskowych na temperaturę gazu w przyłączu gazomierza miechowego. Gaz, Woda i Technika Sanitarna, 5: 162–168. DOI: 10.15199/17.2018.5.1.
• Dudek A., Jaworski J., 2017. Wpływ warunków temperaturowych otoczenia na wymianę ciepła w przemysłowych gazomierzach miechowych. Nafta-Gaz, 5: 321–331. DOI: 10.18668/NG.2017.05.04.
• DVGW Technische Regeln Arbeitsblatt G 685: Gasabrechnung.
• Gacek Z., Jaworski J., 2020. Optimisation of measuring system construction in the context of high flow variability. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 81: 103447. DOI: 10.1016/j.jngse.2020.103447.
• Hlinčík T., Koza V., 2012. Vliv teploty a průtoku na údaj membránových plynoměrů bez teplotní kompenzace. Paliva, 4(4): 111–116.
• Hlinčík T., Koza V., 2016. Temperature field inside the diaphragm gas meter. Paliva, 8(1): 39–44.
• Jaworski J., 1999. Badania odporności gazomierzy miechowych na temperaturę otoczenia. Nafta-Gaz, 8: 466–471.
• Jaworski J., 2004. Wpływ temperatury otoczenia na pracę gazomierzy miechowych w aspekcie krajowych warunków klimatycznotechnicznych. Rozprawa doktorska, AGH, Kraków.
• Jaworski J., Gacek Z., 2016. Badania wpływu magnesów neodymowych na dokładność pomiaru gazomierzy miechowych. Gaz, Woda i Technika Sanitarna, 12: 438–444.
• Jaworski J., Gacek Z., 2018. Analiza techniczna metody doszacowywania zużycia gazu stosowanej w polskim systemie dystrybucyjnym w przypadku odbiorców grupy WS. Gaz, Woda i Technika Sanitarna, 12: 431–435.
• Jaworski J., Kukulska-Zając E., Kułaga P., 2019. Wybrane zagadnienia dotyczące wpływu dodatku wodoru do gazu ziemnego na elementy systemu gazowniczego. Nafta-Gaz, 10: 625–632. DOI: 10.18668/NG.2019.10.04.
• Jaworski J., Kułaga P., Blacharski T., 2020. Study of the Effect of Addition of Hydrogen to Natural Gas on Diaphragm Gas Meters. Energies, 13: 3006. DOI: 10.3390/en13113006.
• Jaworski J., Kułaga P., Gacek Z., 2018a. Gazomierze termiczne w rozliczeniach indywidualnych. Charakterystyka i perspektywy zastosowania. Gaz, Woda i Technika Sanitarna, 11: 390–395. DOI: 10.15199/17.2018.11.1.
• Jaworski J., Swat M., Kułaga P., 2018b. Q INiG jako element wzrostu bezpieczeństwa technicznego i jakości wyrobów – zasady badań i certyfikacji. Gaz, Woda i Technika Sanitarna, 12: 426–430. DOI: 10.15199/17.2018.12.1.
• Kelner E., Niebergall B., 2011. Tracking the gas temperature effect in a distribution system. AGA Operations Conference, Nashville.
• Kułaga P., 2015. Trwałość gazomierzy miechowych – różne metody badania. Nafta-Gaz, 8: 565–571.
• Kułaga P., Jaworski J., 2016. Wyniki badań trwałości gazomierzy miechowych uzyskiwane z zastosowaniem różnych metodyk – analiza porównawcza. Nafta-Gaz, 8: 645–650. DOI: 10.18668/NG.2016.08.09.
• Lipka T., 2020. Internet of Things (IoT) – LoRaWAN w praktyce. Nafta Gaz, 2: 119–124. DOI: 10.18668/NG.2020.02.06.
• Matusik J., Jaworski J., 2017. Optymalny dobór gazomierzy miechowych przez operatora systemu gazowniczego. Nafta-Gaz, 4: 274–286. DOI: 10.18668/NG.2017.04.08.
• Mobers L.P.H., 1988. Über die Meßgenauigkeit von Haushaltsgaszählern in Holland. Gwf Gas-Erdgas, 129(2): 63-66.
• Nath B., 1995. Temperaturverhalten von Industriebalgengaszählern. Gwf Gas-Erdgas, 136(2): 79-84.
• Wagner-Staszewska T., Jaworski J., 2001. Wpływ temperatury otoczenia na nierozliczone ilości gazu u indywidualnych odbiorców gazu. Nafta-Gaz, 11: 620–626.
• Wagner-Staszewska T., Jaworski J., Gacek Z., 2007a. Wybrane problemy rozliczania zużycia gazu przez indywidualnych odbiorców. Prace Instytutu Nafty i Gazu, 144: 1–98.
• Wagner-Staszewska T., Jaworski J., Gacek Z., 2007b. Wyniki badań rozliczania odbiorców gazu w różnych warunkach klimatycznych Polski. Nafta-Gaz, 10: 624–632.
• Wagner-Staszewska T., Jaworski J., Gacek Z., 2008. Metoda objętościowa „skorygowana” – nowy system rozliczania indywidualnych odbiorców gazu. Nafta-Gaz, 2: 114–120.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).