2. Расчётно-технологический
раздел
2.1 Определение расчётных расходов газа.
Определяем расход газа газовыми приборами подобранным в п.п.1.4.1.1,1.4.1.2.
2.1.1. Определяем расход газа на газовую плиту
QНОМПГ=qНОМПГ/QH , м 3/ч (3)
где qном- номинальный расход теплоты газовой плиты согл. технических характеристик , кДж/ч
QНОМПГ=(2*2,3+2*1,9+2,6)*3600/35423=1,5 м 3/ч
2.1.2. Определяем расход газа на газовый проточный водонагреватель
QНОМВПГ=qНОМВПГ/QН,η, м 3/ч (4)
где qНОМВПГ- номинальный расход теплоты проточного водонагревателя согл. технических характеристик , кДж/ч
η-КПД проточного водонагревателя , η=0,82 %.
QНОМВПГ=20,93х3600/(35423х0,82)=2,5 м 3/ч
2.1.3. Определяем общий расход газа на квартиру
QНОМ= QНОМПГ + QНОМВПГ , м 3/ч (5)
QНОМ= 1,5+2,5=4 м 3/ч
2.2 Гидравлический расчёт газопровода
2.2.1 Гидравлический расчёт внутридомового газопровода
Определим расчетные расходы газа
Qр =Qном*Кî*n , м 3/ч (6)
где К0 – коэффициент одновременности, [1]
n- количество однотипных квартир, [1]
Qp1-2=4*0,700*1=2,8 м 3/ч
Qp2-3=4*0,700*1=2,8 м 3/ч
Qp3-4=4*0,570*2=4,5 м 3/ч
Qp4-5=4*0,430*4=6,9 м 3/ч
Qp5-6=4*0,392*6=9,4 м 3/ч
Qp6-7=4*0,360*8=11,5 м 3/ч
Qp7-8=4*0,298*16=19,0 м 3/ч
Определим расчётные длины участков
Lр=Lф*(1+а/100) , м (7)
где Lф – фактическая длина газопровода , м
Lф1-2 = 2,3 м
Lф2-3
= 2,3 м
Lф3-4 = 2,8 м
Lф4-5 = 2,5 м
Lф5-6 =15,5 м
Lф6-7 = 21,5 м
Lф7-8 =1,5 м
а – надбавка на местные сопротивления, % [1 ]
а1-2 = 300 %
а2-3 = 20 %
а3-4 = 25%
а4-5 = 25 %
а5-6 = 25 %
а6-7 = 25 %
а7-8 = 25 %
Lр1-2= 2,3*(1+300/100) = 9,2 м
Lр2-3 = 2,3*(1+20/100) = 2,7 м
Lр3-4 = 2,8*(1+25/100) =3,5 м
Lр4-5 = 2,5*(1+25/100) =3,1 м
Lр5-6 = 15,5*(1+25/100) = 19,3 м
Lр6-7 = 21,5*(1+25/100) = 26,8 м
Lр7-8 = 1,5*(1+25/100) = 1,8 м
Находим сумму расчетных длин участков:
∑LР = LР1-2+ LР2-3+LР3-4+LР4-5+LР5-6+LР6-7+LР7-8 , м (8)
∑LР = 9,2 +2,7 +3,5 +3,1 +19,3 +26,8 +1,8 =66 м
Определим удельные потери давления на 1 м длины
∆РУД=∆РДОП/∑Lр , Па/м (9)
где ∆РДОП – допустимые потери давления внутридомового газопровода, равные 350Па , [1 ]
ΔРуд=350/66=5 Па/м
В зависимости от расхода газа по номограмме для расчета газопровода низкого давления определим диаметры труб dхS и потери давления ∆РТ на каждом участке.
∆Руч = Lр* ∆РТ *ρ2/0,73, Па (10)
где Lр – расчетные длины участков , м
∆РТ – потери давления табличные, Па/м
Производим гидравлический расчет по участкам
Участок 1-2
Qр= 2,8 м 3/ч
∆Руд= 5 Па/м
dхs= 25х2,5
∆РТ=2,7 Па/м
ΔРуч=9,2*2,7*0,72/0,73=22,3 Па
Остальные участки рассчитываем аналогично, результаты сводим в табл.1
Таблица 1
Результаты расчёта внутридомового газопровода
№ участка |
Lф, м |
а, % |
Lp, м |
QР , М 3/ч |
К0 |
n
|
∆РУ , Па/м |
dхs , мм |
∆РТ , Па/м |
∆РУЧ , Па |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
9 |
10 |
11 |
12 |
1-2 |
2,3 |
300 |
9,2 |
2,8 |
0,700 |
1 |
5 |
25х2,5 |
2,7 |
22,3 |
2-3 |
2,3 |
20 |
2,7 |
2,8 |
0,700 |
1 |
5 |
25х2,5 |
2,7 |
6,5 |
3-4 |
2,8 |
25 |
3,5 |
4,5 |
0,570 |
2 |
5 |
25х2,5 |
8,5 |
26,7 |
4-5 |
2,5 |
25 |
3,1 |
6,9 |
0,430 |
4 |
5 |
32х2,5 |
4,5 |
12,5 |
5-6 |
15,5 |
25 |
19,3 |
9,4 |
0,392 |
6 |
5 |
32х2,5 |
7,5 |
130,2 |
6-7 |
21,5 |
25 |
26,8 |
11,5 |
0,360 |
8 |
5 |
40х2,5 |
6,5 |
156,7 |
7-8 |
1,5 |
25 |
1,8 |
19,0 |
0,298 |
16 |
5 |
40х2,5 |
4,5 |
7,2 |
Определим
суммарные потери напора по участкам
∑∆Руч=∆Руч1-2 +∆Руч2-3 +∆Руч3-4 +∆Руч4-5 +∆Руч5-6 +∆Руч6-7 +∆Руч7-8 , Па (11)
∑∆Руч = 22,3+6,5+26,7+12,5+130,2+156,7+7,2=362,1 Па
Определим гидростатический напор
Нгидр1=q*h(ρв-ρг) , Па (12)
где ρв- плотность воздуха , ρв = 1,29 кг/м 3
g- ускорение свободного падения, g=9,81 м/с 2
h- разность отметок на стояке
Нгидр1=9,81*4,6(1,29-0,72)=25,7 Па
Hгидр2=9,81*0,8(1,29-0,72)=4,5 Па
Определим фактические потери давления
∆Рф=∑∆РУЧ-Нгидр1+Нгидр2 , Па (13)
ΔРф=362,1-25,7+4,5=340,9 Па
Вывод: так как ∆РФ≤∆РДОП 340,9<350 Па, то следует что все диаметры подобраны верно.
2.2.2.Гидравлический расчёт газопровода низкого
давления
Производится после того, как рассчитан внутридомовой газопровод.
Фактические длины участков
LфА-Б = 50 м
LфБ-В = 20,5 м
LфВ-Г= 10 м
LфГ-Д = 40,5 м
LфД-Е =10,5 м
LфЕ-Ж = 10,2 м
LфЖ-З = 10,7 м
Lфз-И = 10,5 м
LфИ-К =10,7 м
LфК-Л = 20 м
Определим расход газа по участкам
Qр =n*QНОМ*К0 , м 3/ч (14)
QрА-Б = 232*4*0,169 =156,8 м 3/ч
QрБ-В = 208*4*0,172 =143,1 м 3/ч
QрВ-Г= 184*4*0,175 =128,8 м 3/ч
QрГ-Д = 160*4*0,178 =113,9 м 3/ч
QрД-Е = 136*4*0,180 =97,9 м 3/ч
QрЕ-Ж = 112*4*0,183 =81,9 м 3/ч
QрЖ-З = 88*4*0,191=67,2 м 3/ч
QрЗ-И = 64*4*0,202 =51,7 м 3/ч
QрИ-К = 40*4*0,230 =36,8 м 3/ч
QрК-Л = 16*4*0,297 =19 м 3/ч
Определим расчётные длины на участках
Lр =1,1*Lф , м (15)
LрА-Б =1,1*50 =55 м
LрБ-В =1,1*20,5 =22,5 м
LрВ-Г =1,1*10,5 =11 м
LрГ-Д=1,1*40,5 =44,5 м
LрД-Е =1,1*10,5 =11,5 м
LрЕ-Ж =1,1*10,2 =11,2 м
LрЖ-З =1,1*10,7 =11,7 м
LрЗ-И =1,1*10,5=11,5 м
LрИ-К =1,1*10,7 =11,7 м
LрК-Л =1,1*20 =22 м
Находим сумму расчетных длин участков
∑LР = LРА-Б+ LРБ-В+LРВ-Г+LРГ-Д+LРД-Е+LРЕ-Ж+LРЖ-З+LРЗ-И+LРИ-К+LРК-Л ,м (16)
∑LР = 55+22,5+11+44,5+11,5+11,2+11,7+11,5+11,7+22=212,6 м
Определим удельные потери давления на 1 м длины
∆РУД=∆РДОП/∑LР , Па/м (17)
где ∆РДОП = допустимые потери давления низкого газопровода, равные 250 Па, [1]
∆РУД=250/212,6 =1,1 Па
По номограмме для расчета газопровода низкого давления определяем диаметры труб, ∆РТ, рассчитываем ∆РУЧ на каждом участке:
Участок А-Б
QР=156,8 м 3/ч
∆РУД=1,1 Па/м
dxs=108х3
Lp=55 м
∆РТ=1,1 Па/м
∆РУЧ=∆РТ*LР*ρГ/ρ, Па (18)
∆РУЧ=1,1*55*0,72/0,3=54,4 Па
Остальные
участки рассчитываются аналогично.
Полученные результаты заносим в табл. 2
Ответвления
В связи с тем, что расходы на один дом малы, гидравлический расчёт газа не производим , принимаем к установке подземный газопровод диаметром 57х3
Таблица2.
Результаты газопровода низкого давления
Номер Уч-ка |
LФ , м |
LР , М |
n |
K0 |
QР , М 3/ч |
∆РУД , Па/м |
dxs , мм |
∆РТ , Па/м |
∆РУЧ , Па |
А-Б |
50 |
55 |
232 |
0,169 |
156,8 |
1,1 |
108х3 |
1,1 |
54,4 |
Б-В |
20,5 |
22,5 |
208 |
0,172 |
143,1 |
1,1 |
108х3 |
1,5 |
30,3 |
В-Г |
10 |
11 |
184 |
0,175 |
128,8 |
1,1 |
108х3 |
1,2 |
11,8 |
Г-Д |
40,5 |
44,5 |
160 |
0,178 |
113,9 |
1,1 |
108х3 |
1 |
40,5 |
Д-Е |
10,5 |
11,5 |
136 |
0,180 |
97,9 |
1,1 |
89х3 |
1,2 |
12,4 |
Е-Ж |
10,2 |
11,2 |
112 |
0,183 |
81,9 |
1,1 |
89х3 |
2 |
20,1 |
Ж-З |
10,7 |
11,7 |
88 |
0,191 |
67,2 |
1,1 |
89х3 |
1,1 |
11,5 |
З-И |
10,5 |
11,5 |
64 |
0,202 |
51,7 |
1,1 |
89х3 |
1,2 |
12,4 |
И-К |
10,7 |
11,7 |
40 |
0,230 |
36,8 |
1,1 |
76х3 |
1,1 |
11,5 |
К-Л |
20 |
22 |
16 |
0,297 |
19 |
1,1 |
57х3 |
1,4 |
27,7 |
Трубы подобраны по ГОСТ 10704 -91
∑∆Руч=54,4+30,3+11,8+40,05+12,4+20,1+11,5+12,4+11,5+27,7=232,1 Па
Сумма участков основного направления не должно превышать допустимой потери напора для дворовой сети
∑∆Руч < ∑∆Рдоп
232,1 Па < 250 Па ,следовательно расчёт произведён верно.
2.2.3 Гидравлический расчёт газопровода среднего давления
Фактическая длина газопровода среднего давления состовляет 0,05 км, соответственно расчётная длина 0,055 км
Расчётный
расход газа 156,8 м 3
/ч
Избыточное давление в точке врезки Ризб= 66 кПа, соответственно
Абсолютное давление в точке врезки Рабс=166 кПа.
По номограмме для расчёта газопроводов среднего и высокого давления для природного газа[1] подбираем диаметр трубы газопровода dнхs=57х3, при котором среднеквадратичный перепад давления состовляет АТ= 30000 кПа 2/м
Определим конечное абсолютное давление перед ГРП
Рк = РН 2 – АТ*LP , кПа (19)
Рк = 166 2-30000*0,055=160,9 кПа