4.5 Гидравлический расчет питающего газопровода котельной

Зная давление газа в точке врезки газопровода в сеть (0,2 МПа) и требуемое давление на входе в регулятор (0,183 МПа), определяем оптимальный диаметр газопровода, питающего котельную.

По формуле 1.8 вычисляем расчетную длину газопровода, км:

l_р = l_ф*1,1

l_р = 2,2*1,1 = 2,42 км

Средние потери давления на единицу длины расчетного направления составят, ата²/км:

ΔА_ср. = (Р_н.² – Р_к.²) / l_р. (4.18)

где Р_н. – абсолютное значение давления газа в начале расчетного направления, Р_н. = 3 ата;

Р_к. – абсолютное значение давления газа перед регулятором, Р_к. = 1,83 ата;

l_р. – расчетная длина направления, l_р. = 2,42 км.

ΔА_ср. = (3² – (1,83)²) / 2,42 = 2,34 ата²/км

Зная величину средних потерь давления ΔА_ср. и расход газа котельной, по номограмме для расчета газопроводов высокого и среднего давлений²⁴ определяем диаметр участка направления²⁵, после чего по этой же номограмме для участка направления находим значение фактических потерь давления газа на единицу длины газопровода ΔА_ф., ата²/км.

Потери давления газа на участке расчетного направления составляют, ата²:

ΔА_ф.* l_р.

Фактическая величина давления газа перед регулятором равна, ата:

Р_к.^факт. = (Р_н.² – ΔА_ф.* l_р.) (4.19)

Р_к.^факт. = (3² – 2,66) = 2,52 ата

Таблица 4.2 – Гидравлический расчет тупикового газопровода среднего давления

Фактическая длина участка lф, км	Расчетная длина участка lр, км	Расход газа Vр.д., м^3/ч	Наружный диаметр трубы на участке d*S, мм	Условный диаметр трубы на участке Ду, мм	Фактические потери давления на единицу длины участка ΔАф., ата^2/км	Потери давления на участке ΔАф.* lр., ата^2	Давление газа, ата
							в начале участка Рн.	в конце участка Рк.^факт.
2,2	2,42	280,5	76*3	70	1,1	2,66	3	2,52

Вывод: так как давление газа в конце направления Р_к.^факт. не меньше требуемой величины (2,52 ≥ 1,83 ата) и согласно расчетам регулятора давления газа обеспечивает устойчивую работу регулятора, следовательно гидравлический расчет тупикового газопровода среднего давления выполнен верно.

4.6 Расчет вентиляции котельной

1. Расчет приточной вентиляции. Необходимое количество приточного воздуха определяется, м³/ч:

L_прит. = L_гор. + 3*V_раб. (4.20)

где L_гор. – расход воздуха на горение топлива, м³/ч.

L_гор. = 1,1 * В_{котельной} * α * B_возд. (4.21)

где В_{котельной} – расход газа котельной (при нормальных условиях), В_{котельной} = 168,3 м³/ч;

α – коэффициент избытка воздуха; для газовых горелок α = 1,02 ÷ 1,05;

B_возд. – расход воздуха при сжигании природного газа²⁶, м³/м³; B_возд. = 9,52 ÷ 9,88;

1,1 – коэффициент, учитывающий тепловое расширение нагретого воздуха внутри котельной

L_гор. = 1,1 * 168,3 * 1,02 * 9,65 = 1822 м³/ч

V_раб. – рабочий объем помещения котельной, м³, определяется:

V_раб. = V_вн. – 1,05*ΣV_к. (4.22)

где V_вн. – внутренний объем помещения котельной, м³, находят по формуле:

V_вн. = x_п.к. * y_п.к. * z_п.к. (4.23)

где x_п.к., y_п.к., z_п.к. – внутренние длина, ширина и высота соответственно помещения котельной: 7,1*6,25*4,5 м:

V_вн. = 7,1 * 6,25 * 4,5 = 199,7 м³

1,05 – коэффициент, учитывающий объем, занимаемый трубопроводами и вспомогательным оборудованием, установленными в помещении котельной.

ΣV_к. – суммарный объем котлов, м³:

V_к. = x_к. * y_к. * z_к.* N_к (4.24)

где x_к., y_к., z_к. – длина, ширина и высота соответственно газового котла (см. прил. И), м;

N_к – число котлов в котельной, шт.:

V_к. = 2,254*1,55*1,957*2 = 13,7 м³

V_раб. = 199,7 – 1,05*13,7 = 185,3 м³

L_прит. = 1822 + 3*185,3 = 2377,9 м³/ч

Площадь сечения приточных отверстий определяется, м²:

F_прит. = L_прит. / (3600 * w_в.) (4.25)

где w_в. – скорость движения воздуха через приточные отверстия, м/с; w_в. = 1÷2 м/с:

F_прит. = 2377,9 / (3600 * 1,4) = 0,472 м²

Определяем необходимое количество жалюзийных решеток, шт.:

n_реш. = F_прит. / f_реш. (4.26)

где f_реш. – живое сечение жалюзийной решетки (см. прил. М), м²

n_реш. = 0,472 / 0,55 = 0,86 = 1 шт.

Принимаем к установке одну жалюзийную решетку типа ЖМ-4.

2. Расчет вытяжной вентиляции. Находим объем воздуха, подлежащего удалению из котельного зала, м³/ч:

L_выт. = 3*V_раб. (4.27)

L_выт. = 3*185,3 = 555,9 м³/ч

Площадь сечения вытяжных отверстий составляет, м²:

F_выт. = L_выт. / (w_выт. * 3600) (4.28)

где _Wвыт. – скорость воздуха в дефлекторе, w_выт. = 1 ÷ 2 м/с:

F_выт. = 555,9 / (1,7 * 3600) = 0,091 м²

Вычисляем необходимое количество дефлекторов, шт.:

n_деф. = F_выт. / f_деф. (4.29)

где f_деф. – живое сечение дефлектора (см. прил. М), м²:

n_деф. = 0,091 / 0,0314 = 2,898 =3 шт.

Принимаем к установке три дефлектора типа Т-17.