Газопостачання населеного пункту
5.2 Газопроводи низького тиску
Гідравлічний розрахунок газопроводів низького тиску виконано згідно вимог [1], а розрахункова схема наведена на листі.
Навантаження на один мережний ГРП в II районі складає 2512 м3/год, для прийнятого числа ГРП в районі (n=2) в середньому один ГРП обслуговує житлові будинки на площі:
У відповідності з завданням необхідно запроектувати газопровід низького тиску для ГРП-10. Умовна площа забудови приймаємо 1/4 частину всієї площі району, тобто Fгрп=34 га. Тому виникає необхідність скорегувати навантаження на ГРП:
Тиск на виході з ГРП-10 приймаємо P=3000 Па, а у найвіддаленіших споживачів P=1800 Па. Перепад тиску: P=3000-1800=1200 Па, що знаходиться в межах допустимого[1].
Сумарна приведена довжина газопроводів визначається згідно формули:
Lпр=Li·Ке·Кз=5014 м
де Li-геометрична довжина ділянки, м
Ке-коеф. етажності,
Кз-коеф. забудови.
Тоді питомі шляхові витрати газу дорівнюють
V==
Шляхові витрати визначаються:
Vш=Lпрі (м3/год)
де Vгрп - потужність ГРП, м3/год; V - витрата газу зосередженим споживачем, м3/год;
Lпрі - приведена довжина і-тої ділянки, м.
Результати розрахунків приведені в табл. 9
Таблиця - 9 Шляхові витрати газу
№ ділянки
|
Геометр.
довжина L, м
|
Коефіц.
|
Приведена
довжина Lпр, м
|
Шляхові витрати газу
Vw, м3/год
|
|
Поч.
|
Кін.
|
|
Ке
|
Кз
|
|
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
|
1
|
0
|
450
|
1
|
0,5
|
225
|
45,09
|
|
2
|
1
|
400
|
1
|
0,5
|
200
|
40,08
|
|
2
|
3
|
775
|
1
|
0,5
|
387,5
|
77,66
|
|
2
|
13
|
813
|
1
|
1
|
813
|
162,93
|
|
3
|
4
|
363
|
1
|
1
|
363
|
72,75
|
|
4
|
5
|
225
|
1
|
1
|
225
|
45,09
|
|
6
|
5
|
300
|
1
|
0,5
|
150
|
30,06
|
|
7
|
6
|
538
|
1
|
0,5
|
269
|
53,91
|
|
3
|
7
|
300
|
1
|
0,5
|
150
|
30,06
|
|
5
|
8
|
350
|
1
|
0,5
|
175
|
35,07
|
|
9
|
8
|
250
|
1
|
1
|
250
|
50,1
|
|
4
|
9
|
313
|
1
|
1
|
313
|
62,73
|
|
10
|
9
|
400
|
1
|
1
|
400
|
80,16
|
|
3
|
10
|
225
|
1
|
1
|
225
|
45,09
|
|
10
|
13
|
225
|
1
|
1
|
225
|
45,09
|
|
8
|
11
|
200
|
1
|
0,5
|
100
|
20,04
|
|
11
|
12
|
363
|
1
|
0,5
|
181,5
|
36,37
|
|
13
|
14
|
200
|
1
|
1
|
200
|
40,08
|
|
14
|
12
|
375
|
1
|
1
|
375
|
75,15
|
|
14
|
16
|
137,5
|
1
|
1
|
137,5
|
27,56
|
|
12
|
15
|
550
|
1
|
0,5
|
275
|
55,11
|
|
15
|
16
|
325
|
1
|
0,5
|
162,5
|
32,57
|
|
16
|
1
|
775
|
1
|
0,5
|
387,5
|
77,66
|
|
2
|
17
|
63
|
1
|
0
|
0
|
0
|
|
|
Вузлові витрати газу:
Сума вузлових витрат газу також дорівнює навантаженню на ГРП:
Після визначення шляхових та вузлових витрат газу переходимо до знаходження розрахункових витрат, починаючи з кінцевих, найбільш віддалених від ГРП ділянок.
Для ділянок витрата газу визначається використовуючи 1-й закон Кірхгофа:
Qвхід=Qвиход
Вузол 0:
Вузол 1:
Вузол 16:
;
Вузол 15:
Вузол 12:
;
Вузол 14:
Вузол 13:
;
Вузол 11:
Вузол 8:
;
Вузол 9:
;
Вузол 4:
;
Вузол 5:
Вузол 6:
Вузол 7:
Вузол 10:
Вузол 3:
Вузол 2:
Тобто витрата останньої ділянки V12-17 дорівнює витраті ГРП-5.
Мінімальний діаметр газопроводу ds=57х3 мм (dy=50 мм). Спочатку виконуємо гідравлічний розрахунок головної магістралі:
17,2,3,10,13,14,16,1 довжиною ?L=2400,5 м.
Питома втрата тиску:
R1= Па/м
Результат наведено в таблиці 10.
Тиск газу у вузловій точці 1 дорівнює 1825,8, а запас:
?1 = <
в межах допустимого, що менше рекомендованого значення в 10%.
Таблиця 10 - Гідравлічний розрахунок газопроводів низького тиску
№ ділянки
|
V, м3 / год
|
L, м
|
dy, мм
|
dз ·S, мм
|
R, Па/м
|
?P, Па
|
Pп, Па
|
Pк, Па
|
|
Головна магістраль 15-14-16-17-18-19-20-22-24-26-2-1
|
|
17-2
|
|
63
|
300
|
325?8
|
0,48
|
30,24
|
3000
|
2969,76
|
|
2-3
|
|
775
|
300
|
325?8
|
0,45
|
348,75
|
2969,76
|
2621,01
|
|
3-10
|
|
225
|
205
|
219?6
|
0,42
|
94,5
|
2621,01
|
2526,51
|
|
10-13
|
|
225
|
205
|
219?6
|
0,4
|
90
|
2526,51
|
2436,51
|
|
13-14
|
|
200
|
205
|
219?6
|
0,32
|
64
|
2436,51
|
2372,51
|
|
14-16
|
|
137,5
|
100
|
108?4
|
0,48
|
66
|
2372,51
|
2306,51
|
|
16-1
|
|
775
|
80
|
89?3
|
0,43
|
333,25
|
2306,51
|
1973,26
|
|
?L=2400,5 R1 =
|
|
Магістраль: 3,7,6,5,8,11,12,15,16
|
|
3-7
|
|
300
|
205
|
219?6
|
0,20
|
60
|
2621,01
|
2561,0
|
|
7-6
|
|
538
|
205
|
219?6
|
0,12
|
64,56
|
2561,0
|
2496,4
|
|
6-5
|
|
300
|
205
|
219?6
|
0,11
|
33
|
2496,4
|
2463,4
|
|
5-8
|
|
350
|
125
|
133?4
|
0,16
|
56
|
2463,4
|
2407,4
|
|
8-11
|
|
200
|
125
|
140?4,5
|
0,18
|
36
|
2407,4
|
2371,4
|
|
11-12
|
|
363
|
125
|
133?4
|
0,14
|
50,82
|
2371,4
|
2320,5
|
|
12-15
|
|
550
|
125
|
133?4
|
0,11
|
60,5
|
2320,5
|
2260
|
|
15-16
|
|
325
|
100
|
114?4
|
0,11
|
35,75
|
2260
|
2224,25
|
|
?L=2926 R1 =
|
|
Магістраль: 3,4,5,
|
|
3-4
|
86,7938
|
363
|
125
|
133?4
|
0,28
|
101,64
|
2621,01
|
2519,4
|
|
4-5
|
86,7938
|
225
|
125
|
133?4
|
0,28
|
63
|
2519,4
|
2456,4
|
|
?L=588 R1 =
|
|
Магістраль: 4-9
|
|
4-9
|
|
313
|
150
|
159?4
|
0,12
|
37,56
|
2519,4
|
2481,9
|
|
R1 =
|
|
10-9
|
|
400
|
150
|
159?4
|
0,13
|
52
|
2526,51
|
2474,5
|
|
9-8
|
|
250
|
125
|
140?4,5
|
0,23
|
57,5
|
2474,5
|
2417
|
|
?L=650 R1 =
|
|
Магістраль: 14-12
|
|
14-12
|
|
375
|
125
|
133?4
|
0,2
|
75
|
2372,51
|
2297,6
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2320,5
|
|
|
R1 =
|
|
Магістраль: 2-1
|
|
2-1
|
|
775
|
100
|
108?4
|
0,8
|
620
|
2969,76
|
2349,8
|
|
1-0
|
|
450
|
80
|
89?3
|
0,5
|
405
|
2349,8
|
1944,8
|
|
R1 =
|
|
|
6. Газопостачання житлового будинку
6.1 Вихідні дані
Необхідно запроектувати та розрахувати внутрішньо-будинковий і дворовий газопроводи 5-ти поверхового 40-квартирного будинку. У відповідності з завданням в кухнях квартир встановлені газові плити ПГ - 4 та проточні водонагрівачі ВПГ-18, теплова потужність яких складає Q1=11,165 та Q2=20,9 кВт.
Відповідно вводи в газопровід передбачити окремо в кожну кухню 1-го поверху з вимикаючими пристроями, розміщеними зовні будинку. План типового поверху та генплан житлової групи з нанесенням вуличного газопроводу низького тиску наведені на кресленні.
6.2 Визначення витрат газу
Номінальна витрата газу 4 - пальниковою газовою плитою:
V1=(3,6·Q1)/(Qн·?1)=(3,6·11,165)/(34·1)=1,18 м3/год.
Витрата газу проточним водонагрівачем:
V2=(3,6·Q2)/(Qн·?2)=(3,6·20,9)/(34·0,82)=2,7 м3/год.
Номінальна витрата газу однією квартирою:
?V=V1+V2=1,18+2,7=3,88 м3/год.
А розрахункова витрата буде дорівнювати:
?Vр=?V·Ksim=0,7·3,8=2,7 м3/год.
де: Ksim - коефіцієнт одночасності, Ksim=0,7.
Для ділянок газопроводу, які постачають газ для квартир, розрахункова витрата газу визначається згідно з формулою:
Результати розрахунку наведені в таблиці 11.
6.3 Гідравлічний розрахунок газопроводів
Починають з точки підключення дворового газопроводу до вуличної мережі низького тиску точка 1 (див. креслення). Кільцева точка - газовий прилад (ВПГ-18) 5-го поверху будинку №1 найбільш віддаленого газового стояка (Г.Ст. 1) найбільш віддаленого житлового будинку. Рекомендований перепад тиску згідно становить ?Pр=600 Па. Гідравлічний опір ВПГ-18 дорівнює ?P1=100 Па, газового лічильника G2,5 - ?P2=200 Па.
Тоді розрахунковий перепад тиску на ділянці 1-12:
?Pр1=?Pр-?P1-?P2=600-100-200=300 Па.
Розрахункова довжина ділянки ?Lр=196,38 м.
Середня питома втрата тиску на тертя дорівнює:
R=300/196,38=1,53 Па/м
По розрахунковим витратам Q1 та середній питомій втраті тиску підбираємо діаметри газопроводів dy.
Сумарний гідравлічний опір газопроводу ???=334,42 Па. Гідростатичний тиск для вертикальних ділянок (стояка) визначаються по формулі:
??г=±h·g(?в-?г) Па
де: h - різниця геометричних висот початку і кінця газопроводу, м.
«+» при русі газу вверх; «- «при русі газу вниз, бо ?в> ?г.
??г=(12·9,81) (1,21-0,73)=56,5 Па
Таким чином загальні втрати тиску в дворових та внутрішньо-будинкових газопроводів становлять:
???=283,73+200+100-56,5=527,23 Па<600 Па
Сумарні втрати тиску не перевищують рекомендованих.
Манометричний тиск газу перед пальниками газових приладів складе:
Па,
що відповідає рекомендованим значенням.
Таблиця 11 - Гідравлічний розрахунок дворових та внутрішньо-будинкових газопроводів
№ ді-лянки
|
Номін.
витрата
газу ?V,
м3/год.
|
Кіль-
кість
квар-тир N,
шт.
|
Коеф.
ksim
|
Розрах.
витрата
газу ?V,
м3/год.
|
Гео - метри-чна довжи-на Lт, м
|
Над-бавка
?, %
|
Роз-рахун-кова довжи-на Lт, м
|
Умовн. діаметр
dy,
мм
|
Пито-ма втра-та тиску
R, Па/м
|
Втра-та тиску
?P,
Па
|
|
1-2
|
155,2
|
40
|
0,39
|
60,53
|
79,0
|
25
|
98,75
|
100
|
1,5
|
148,2
|
|
2-3
|
77,6
|
20
|
0,28
|
21,72
|
29,9
|
25
|
37,38
|
80
|
1,48
|
55,3
|
|
3-4
|
77,6
|
20
|
0,28
|
21,72
|
1,2
|
25
|
1,5
|
80
|
1,48
|
2,22
|
|
4-5
|
77,6
|
20
|
0,28
|
21,72
|
1,2
|
25
|
1,5
|
80
|
1,48
|
2,22
|
|
5-6
|
77,6
|
20
|
0,28
|
21,72
|
5,8
|
25
|
7,25
|
80
|
1,48
|
10,73
|
|
6-7
|
58,2
|
15
|
0,3
|
17,4
|
3,5
|
25
|
4,38
|
70
|
1,0
|
4,38
|
|
7-8
|
38,8
|
10
|
0,34
|
13,19
|
11,6
|
25
|
14,5
|
50
|
1,5
|
21,75
|
|
8-9
|
19,4
|
5
|
0,4
|
7,76
|
3,5
|
25
|
4,38
|
40
|
1,4
|
6,13
|
|
9-10
|
19,4
|
5
|
0,4
|
7,76
|
1,3
|
20
|
1,56
|
40
|
1,4
|
2,18
|
|
10-11
|
15,52
|
4
|
0,43
|
6,67
|
2,9
|
20
|
4,1
|
40
|
1,1
|
4,51
|
|
11-12
|
11,64
|
3
|
0,48
|
5,59
|
2,9
|
20
|
4,1
|
40
|
1,2
|
4,92
|
|
12-13
|
7,76
|
2
|
0,56
|
4,35
|
2,9
|
20
|
4,1
|
32
|
1,3
|
5,33
|
|
13-14
|
3,88
|
1
|
0,7
|
2,72
|
3,4
|
20
|
4,08
|
25
|
1,3
|
5,3
|
|
14-15
|
2,7
|
1
|
1
|
2,7
|
1,6
|
450
|
8,8
|
25
|
1,2
|
10,56
|
|
?Lт=196,38
|
?=283,73
|
|
|
Висновки
В результаті розробки курсового проекту отримано наступні характеристики району міста:
Загальна площа житлової забудови 743,88 га.
Кількість населення 1141748 людей.
Загальна площа житлових будинків 5094012 тис. м2.
Витрата газу містом на:
- комунально-побутові потреби 19560,86 м3/год
- теплопостачання 103278,6 м3/год.
Розрахункова втрата тиску в мережі P=300 Па.
В місті запроектовано 12 ГРП, вартість одного 12000 грн.
В наслідок гідравлічного розрахунку розраховано мережі високого і низького тиску, запас тиску по ділянкам не перевищує нормативних меж 10%.
Дворова мережа газопостачання для розрахункового будинку, задовольняє потреби населення в газі, втрата тиску 527,23 Па в межах норми. Запас тиску перед пальником Pп=1272,77>1200 Па, що задовольняє вимозі надійної роботи пальника і відповідає рекомендованим значенням [4,2].
Література
1. Ионин А.А. Газоснабжение. - М.: Стройиздат, 1989. - 439 с.
2. Щекин Р.В. Справочник по теплоснабжению и вентиляции. - К: Будівельник 1976 р.
3. Пономарчук І.А., Слободян Н.М. Газопостачання населених пунктів. Практикум. Навчальний посібник. - Вінниця: ВДТУ, 2001. -110 с.
4. Шишко Г.Г., Енин П.М. Учет расхода газа. - К.: Урожай, 1993. -309 с.
Страницы: 1, 2, 3
|
|