Гідравлічний розрахунок газопроводів
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Метою гідравлічного розрахунку є визначення діаметрів трубопроводів по втратах тиску, що допускаються, в мережі.

Гідравлічний розрахунок розпочинають з точки підключення дворового (внутрішньоквартального) газопроводу до вуличної мережі низького тиску. Кінцева точка розрахунку – газовий прилад найбільш віддаленого стояка найбільш віддаленого житлового будинку (будинок №1 на рис. 1).

На розрахунковій схемі проставляємо номери вузлових точок і визначаємо витрати газу по ділянках будинкової мережі по номінальних витратах газу приладами.

Розрахункові витрати визначаються з умови безперебійного газопостачання всіх споживачів під час максимального газоспоживання.

Для житлових будівель розрахункову витрату газу (максимальна годинна витрата газу) слід визначати за формулою:

 

3/год,

 

де Ksim - коефіцієнт одночасності дії газових приладів. Приймається по додатку 2;

  qном - номінальна витрата газу приладом або групою приладів, м3/год (дивись додаток 3);

  ni  - число однотипних приладів або груп приладів;

  m - число типів приладів або груп приладів.

Номінальна витрата газу приладом визначається за формулою:

3/год

де Qпр - теплова потужність приладу, кВт (дивись додаток 3);

- нижча теплота згорання палива, кДж/м3.

Номінальна витрата газу групою приладів рівна сумі номінальних витрат газу приладів, що входять до групи.

Якщо ділянка живить декілька груп приладів, то коефіцієнт одночасності приймається для кожної групи окремо, але по сумарному числу груп. Розрахункова витрата газу на такій ділянці дорівнює сумі розрахункових витрат газу окремих груп приладів.

Визначення розрахункових витрат газу починають з газового приладу на верхньому поверсі самого віддаленого і навантаженого стояка напряму, що розраховується. Результати розрахунку зводяться в таблицю

Таблиця 1. Гідравлічний розрахунок дворових і внутрішньо будинкових газопроводів

 

Номер ділянки

Довжина ділянки, l,м

Кількість приладів.,n

Коефіцієнт одночасності дій

Кsim

Розрахункова витрата газу

Qhd м3/год

d,

мм

Втрати тиску

 

 

Сумарні втрати

Па

по довжині

на місцеві опори

на одиницю довжини, Па/м на ділянці Рдл=il, Па %   Рм.о, Па
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
                     

                                                                                                                    S          

Графи 1-3 заповнюються з аксонометричної схеми.

Графа 4 заповнюється з додатку 2 в залежності від кількості квартир (п).

Графа 6-7 по додатку 4 в залежності від величини Qhd .

Графа 8 визначається як добуток втрат тиску на одиницю довжини на довжину ділянки.

Графа 9 - трати тиску на ділянці з урахуванням місцевих опорів. При розрахунку внутрішніх газопроводів низького тиску для житлових будівель допускається визначати втрати тиску газу на місцеві опори введенням відсоткової надбавки

- на внутрішньоквартирній розводці при її довжині

                    1.......2 м - 450%;

                    3.......4 м - 300%;

                    5.......7 м - 120%;

                    8......12 м - 50%;

    - на стояках - 20%;

    - на газопроводах від введення в будівлю до стояка - 25%;

    - на газопроводах дворової мережі - 10%.

Графа 10 - втрати на місцеві опори.

Графа 11 – сума втрат по довжині і на місцеві опори.

При розрахунку газопроводів житлових будівель слід враховувати гідростатичний тиск, що визначається за формулою:

 Па,

де h - різниця початкових і кінцевих відміток ділянки газопроводу (його вертикальна проекція), м;

r - щільність газу при температурі 0 0С і тиску 101325 Па, кг/м3  (приймаємо 0,73 кг/м3).

Для горизонтальних ділянок гідростатичний тиск рівний нулю. Якщо газ легший за повітря і підіймається, то гідростатичний тиск приймається із знаком мінус, якщо опускається - із знаком плюс. Для газу важче за повітря знаки приймаються навпаки.

Після закінчення розрахунку підсумовуються всі втрати тиску в мережі і порівнюються з допустимим тиском, величина якого для дворових і внутрішніх газопроводів становить Рдоп =600Па.

Приклад розрахунку.

Необхідно запроектувати і розрахувати внутрішньобудинковий і дворовий газопроводи восьмиповерхового 64-квартирного житлового будинку. В кухнях квартир встановлені газові плити ПГ-4.

Вводи газопроводів передбачено окремо в кожну кухню першого поверху з пристроями, що вимикають, розміщеними ззовні будинку.

План другого поверху будинку зображено на рис. 4, а генплан житлової групи з нанесеними вуличним і внутрішньо квартальним газопроводами низького тиску – на рис. 5, 6.

Перепад тиску, який рекомендується для використання у внутрішньо-будинкових і дворових газопроводах (ДБН В.2.5-20-2001 Газоснабжение), становить Рдоп =600 Па з урахуванням опору газового приладу (водонагрівача – 100, газової плити – 60 Па), а також побутового газового лічильника – 150 Па.

Результати розрахунку зводимо в табл. 2.

Таблиця 2. Гідравлічний розрахунок дворових і внутрішньобудинкових газопроводів

Номер ділянки

Довжина ділянки,

l,м

Кількість приладів.,n

Коефіцієнт

одночасності дії, Кsim

Розрахункова

витрата газу, Qhd м3/год

d,

мм

Втрати тиску

 

Сумарні втрати

Па

по довжині

на місцеві опори

на одиницю довжини, Па/м на ділянці Рдл=il, Па %   Рм.о, Па
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
13-12 2,9 1 1 1,25 15 2,53 7,337 450 33,02 40,4
12-11 2,7 1 1 1,25 20 0,73 1,971 20 0,39 2,4
11-10 2,7 2 0,65 1,625 20 0,96 2,592 20 0,52 3,1
10-9 2,7 3 0,45 1,688 20 1,01 2,727 20 0,545 3,3
9-8 13,3 4 0,35 1,75 20 1,06 14,098 25 3,52 17,6
8-7 6,0 8 0,265 2,65 25 0,765 4,59 25 1,15 5,7
7-6 12,0 12 0,248 3,72 25 1,686 20,23 25 5,06 25,3
6-5 14,5 16 0,239 4,78 32 0,66 9,57 25 2,39 12
5-4 2,0 32 0,230 9,2 40 1,292 2,58 25 0,645 3,2
4-3 27,2 32 0,230 9,2 40 1,292 35,14 10 3,51 38,6
3-2 71,8 64 0,219 17,52 50 1,207 86,66 10 8,67 95,3
2-1 35,2 128 0,207 33,12 70 1,13 39,78 10 3,98 43,8

                                                                                                                      S 290,7


Рис. 4. План другого поверху

 


Рис. 5. Розрахункова схема внутрішньобудинкової системи газопостачання

 

Рис. 6. Схема газопостачання житлової групи

 

Рис. 7 Установка газового лічильника

Особливістю розрахунку внутрішньо будинкових і дворових газопроводів є необхідність врахування гідростатичного тиску газу у вертикальних ділянках (стояках), який визначаємо за формулою:

 Па,

Сумарні втрати тиску у дворових і внутрішньо будинкових газопроводах дорівнюють:  Па  Па.


Додаток 1.

Умовне позначення Найменування
Г1 Газопровід низького тиску
Г2 Газопровід середнього тиску більш 5 кПа до 0,3 МПа
Г3 Газопровід високого тиску більш 0,3 МПа до 0,6 МПа
Г4 Газопровід високого тиску більш 0,6 МПа до 1,2 МПа
Г5 Газопровід продувочний
Лічильник газовий
Плита газова побутова чотирьохпальникова
Пічь опалювально-варочна
Апарат опалювальний газовий побутовий
Фільтр
    Трубопровід в футлярі
Клапан (вентиль) запорний прохідний
Засувка
Кран прохідний
Трубопровід гнучкий
З’єднання фланцеве
З’єднання муфтове різьбове

 


Додаток 2. Значення коефіцієнта одночасності Кsim для житлових будинків

Кількість квартир

Коефіцієнт одночасності Кsim в залежності від установленого газового обладнання

Плита 4-х конфорочна Плита 2-х конфорочна Плита 4-х конфорочна і газовий проточний водонагрівач Плита 2-х конфорочна і газовий проточний водонагрівач Плита 4-х конфорочна і ємнісний водонагрівач Плита 4-х конфорочна і ємнісний водонагрівач
1 1 1 0,72 0,75 1 1
2 065 0,84 0,46 0,48 0,59 0,71
3 0,45 0,73 0,35 0,37 0,42 0,55
4 0,35 0,59 0,31 0,425 0,34 0,44
5 0,29 0,48 0,28 0,29 0,287 0,38
6 0,28 0,41 0,26 0,26 0,274 0,34
7 0,27 0,36 0,25 0,26 0,263 0,3
8 0,265 0,32 0,24 0,25 0,257 0,28
9 0,258 0,289 0,23 0,24 0,249 0,26
10 0,254 0,263 0,22 0,23 0,243 0,25
11 0,25 0,258 0,21 0,22 0,237 0,245
12 0,245 0,254 0,207 0,215 0,232 0,24
13 0,243 0,249 0,2 0,21 0,229 0,236
14 0,241 0,245 0,195 0,205 0,226 0,231
15 0,24 0,242 0,19 0,2 0,223 0,228
20 0,235 0,23 0,181 0,19 0,217 0,222
25 0,233 0,221 0,178 0,185 0,215 0,219
30 0,231 0,218 0,176 0,184 0,213 0,216
35 0,229 0,215 0,174 0,183 0,211 0,213
40 0,227 0,213 0,172 0,18 0,209 0,211
45 0,225 0,212 0,171 0,179 0,206 0,208
50 0,223 0,211 0,170 0,178 0,205 0,205
60 0,22 0,207 0,166 0,175 0,202 0,202
70 0,217 0,205 0,164 0,174 0,199 0,199
80 0,214 0,204 0,163 0,172 0,197 0,198
90 0,212 0,203 0,161 0,171 0,195 0,196
100 0,21 0,202 0,16 0,17 0,193 0,196
400 0,18 0,17 0,13 0,14 0,15 0,152

 


Додаток 3. Витрата газу для деяких приладів і устаткування при Qн≈ 36000, кДж/м3 

 

Прилад Витрата теплоти, ккал/год Витрата газу, м3/год
Плита двухпальникова без духової шафи 3200 0,4
То ж з духовою шафою   6000 0,75
Плита трьохпальникова з духовою шафою 7760 0,95
Плита чотирьохпальникова з духовою шафою 9600 1,25
Кип'ятильник 16480 2,0
Водонагрівач проточний 18000-25000 2,3-3,2
Водонагрівач ємкісний 80л 6000 0,75
Водонагрівач ємкісний 120л 12000 1,5
Камін газовий       3200 14400 0,15

 

Додаток 4. Технічна характеристика об’ємних побутових лічильників газу

Показник

Одиниця виміру

Типорозмір лічильника

G1.6 G2.5 G4 G6 G10
1 2 3 4 5 6 7
1. Витрата газу:

 

а) мінімальна Qmin м3/год 0,016 0,025 0,04 0,06 0,10
б) номінальна Qnom м3/год 1,6 2,5 4,0 6,0 10,0
в) максимальна Qmax м3/год 2,5 4,0 6,0 10,0 16,0

2. Втрата тиску ΔРmax  при максимальній витраті Qmax

Па

робоче тіло - повітря

55,0 80,0 150,0

130,0 (при Qnom)

3. Робочий тиск, не більше кПа

50 (100, 150)

50 (100)

4. Максимально-допустима похибка вимірювання у діапазоні:

 

а) Qmin-0,1Qmax %

±3,0

б) 0,1Qmax - Qmax %

±1,5-2,0

5. Діапазон робочих температур 0С

-20 - +50

-40 - +50

6. Міжперевірочний період років

5

7. Термін експлуатації років

20

8. Габаритні розміри:

 

а) довжина мм

190(196)

327(355) 327 (355)
б) ширина мм

156 (178)

202 (202) 202 (205)
в) висота мм

214 (235)

329 (317) 365 (366)
9. Маса кг

1,45 (2,2)

4,8 (5,0) 5,5 (5,5)

 


Додаток 5. Питомі втрати тиску і, Па/м, та еквівалентні довжини lекв, м, при подачі природного газу (ρ=0,73 кг/м3, ν=14,3×106 м2/с)

Qhd

dу=15

dу=20

dу=25

dу=32

dу=40

dу=50

dу=70

dу=80

Δр lекв Δр lекв Δр lекв Δр lекв Δр lекв Δр lекв Δр lекв Δр lекв
1 1,95 0,38 0,59 0,38 0,22 0,38                    
1,2 2,35 0,46 0,7 0,46 0,27 0,46                    
1,4 3,06 0,48 0,82 0,54 0,31 0,54 0,1 0,54                
1,6 4,18 0,46 0,94 0,62 0,36 0,62 0,11 0,62                
1,8 5,5 0,45 1,11 0,66 0,4 0,69 0,13 0,69                
2 7,62 0,43 1,42 0,64 0,45 0,77 0,14 0,77                
2,2 10,24 0,42 1,78 0,62 0,49 0,86 0,16 0,85                
2,4 12 0,41 2,18 0,6 0,6 0,83 0,17 0,92 0,1 0,92            
2,6 13,88 0,37 2,63 0,59 0,73 0,81 0,19 1 0,11 1            
2,8 15,88 0,37 3,12 0,57 0,87 0,49 0,2 1,08 0,11 1,08            
3 18,01 0,38 3,67 0,56 1,02 0,77 0,22 1,12 0,12 1,15            
3,2 20,27 0,38 4,26 0,55 1,19 0,76 0,26 1,1 0,13 1,23            
3,4 22,65 0,39 4,91 0,54 1,37 0,74 0,3 1,07 0,14 1,29            
3,6 25,15 0,39 5,81 0,51 1,56 0,73 0,34 1,05 0,16 1,27            
3,8 27,78 0,39 6,41 0,51 1,77 0,71 0,39 1,03 0,19 1,24            
4 30,53 0,4 7,03 0,52 2 0,7 0,44 1,02 0,21 1,22            
4,2 33,41 0,4 7,68 0,52 2,24 0,69 0,49 1 0,24 1,2            
4,4 36,41 0,4 8,36 0,53 2,61 0,65 0,54 0,98 0,27 1,19            
4,6 39,52 0,4 9,06 0,53 2,82 0,65 0,6 0,97 0,29 1,17            
4,8 42,77 0,41 9,79 0,54 3,05 0,66 0,67 0,96 0,33 1,15            
5 46,13 0,41 10,5 0,54 3,28 0,67 0,74 0,94 0,36 1,14            
5,5     12,5 0,55 3,9 0,68 0,92 0,91 0,45 1,1            
6     14,7 0,56 4,56 0,69 1,14 0,87 0,55 1,07            
6,5     17,04 0,56 5,27 0,7 1,32 0,89 0,67 1,04            
7     19,53 0,57 6,03 0,71 1,51 0,9 0,79 1,01            
7,5     22,17 0,58 6,84 0,72 1,71 0,91 0,9 1,03            
8     24,98 0,58 7,69 0,73 1,92 0,93 1,01 1,04            
8,5     27,94 0,59 8,59 0,74 2,14 0,94 1,12 1,05            
9     31,07 0,59 9,53 0,74 2,37 0,95 1,24 1,07            
9,5     34,35 0,6 10,52 0,75 2,62 0,96 1,37 1,08            
10     37,79 0,6 11,56 0,76 2,93 0,97 1,5 1,09 0,46 1,35 0,13 1,65    
15     45,10 0,61 24,43 0,8 6,12 1,05 3,13 1,18 0,9 1,47 0,27 1,8 0,12 2,06
20     53,11 0,62 41,18 0,84 10,37 1,1 5,28 1,24 1,51 1,56 0,45 1,56 0,2 2,2
25             15,66 1,13 7,95 1,29 2,26 1,63 0,67 2,01 0,29 2,31
30             21,98 1,16 11,13 1,33 3,15 1,68 0,93 2,09 0,41 2,4
40             37,69 1,21 19 1,38 5,33 1,77 1,57 2,21 0,69 2,55
50                 28,86 1,42 8,04 1,83 2,36 2,3 1,03 2,65
60                 40,7 1,45 11,27 1,88 3,29 2,38 1,44 2,76
70                     15,02 1,92 4,36 2,44 1,9 2,84
80                     19,29 1,95 5,58 2,49 2,43 2,91
90                     24,08 1,98 6,94 2,53 3,02 2,97
100                     29,38 2 8,44 2,57 3,66 3,02
125                     44,87 2,05 12,81 2,65 5,53 3,12
150                         18,05 2,71 7,76 3,21
175                         24,16 2,75 10,35 3,27
200                         31,13 2,79 13,31 3,32

 


Додаток 6.


 


 


 

Контрольні запитання:

    1. Яку глибину закладання має дворовий газопровід?

2. Які норми передбачені в ДБН В.2.5-20-2001 щодо прокладання газопроводів в середені будинку?

3. Яке призначення мають футляри?

4. Висловіть постановку задачі гідравлічного розрахунку тупикових розралуджених газових мереж.

5. За якою формулою визначається номінальна витрата газу приладом?

6. Як визначити номінальну витрату газу для групи приладів: ПГ+ВПГ?

7. Дайте фізичне тлумачення для визначення додаткового надмірного тиску у вертикальних газопроводах.

 











Практична робота № 11

Тема: Вибір обладнання газорегуляторного пункту

Мета: Оволодіти методикою підбору обладнання газорегуляторного пункту.

Міжпредметні зв'язки: природні та штучні гази, експлуатація устаткування і систем газопостачання, метрологія і стандартизація.

Методичне забезпечення: дидактичний матеріал.

Література:

1. Ионин А.А. Газоснабжение: Учеб. для вузов. - М.: Стройиздат, 1989. - 439 с.

2. Скафтымов Н.А. Основы газоснабжения. - Л.: Недра, 1975. - 343 с.

3. Газопостачання. Част. 1. Газопостачання населених пунктів /під ред. Єніна П.М. - К.: КДТУБА, 1997. - 119 с.

4. Жила В.А. Газовые сети и установки: Учеб. Пособие для сред. Проф. образования /В.А. Жила, М.А. Ушаков, О.Н. Брюханов. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 272 с.

5. ДБН В.2.5-20-2001. Газоснабжение. К.: Госстрой Украины, 2001.-252 с.

6. ДСТУ 3336-96. Лічильники газу побутові. Загальні технічні вимоги. – К.: Держстандарт України, 1996. – 11 с.

7. ДСТУ Б А.2.4 – 1-95. Умовні позначення трубопроводів. – К.: Укрархбудінформ, 1996. – 13 с.

8. ДСТУ Б А.2.4.-8-95 (ГОСТ 21.205-93). Умовні позначення елементів санітарно-технічних систем. – К.: Укрархбудінформ, 1995. – 15 с.

ХІД РОБОТИ

1. Вхідний контроль.

2. Ознайомлення із завданням для практичної роботи.

3. Виконання розрахунку.

4. Здача практичної роботи викладачеві.

Дата: 2018-12-21, просмотров: 980.