Газовые сети

Q_пл - расход газа на плиту ПГ-4;       

Q_в - расход газа на газовый проточный водонагреватель ВПГ-24/СИ;       

Q_АОГВ - расход газа на отопительный бытовой аппарат типа «КС-ТГ-17,5».     

  Определим  расчетный расход газа для участка 8-9

 

Q_{р 8-9} = 0,254 · 10 · 1,5 + 0,85 · 10 · 2,6 = 25,91 м³/ч.

 

Остальные расчетные расходы  газа по участкам главных направлений  и по участкам ответвлений рассчитываются аналогично и сводятся  в таблицу 1.2. Только на участке 1-37,так как в  одном из домов установлены газовый  отопительный бытовой аппарат АОГВ-17,4 и проточный водонагреватель  ВПГ-24/СИ расход будет равен

Q_{р 1-37} = 0,7 · 1 · (1,5 + 2,49) + 0,85 · 1 · 1,8 + 0,28 ·6 ·1,5 + 0,85·6·2,6 = 20,1 м³/ч.

Производим подбор диаметров  газопровода по участкам главного направления  по номограмме для расчета газопроводов низкого давления  (рисунок 1).  Рассмотрим участок 8-9.  При расчетном расходе газа                       Q_р = 25,91 м³/ч и удельным потерям давления ΔР/l = 1,5 Па/м находим диаметр трубы. Для этого по шкале ΔР/l проводим вертикальную прямую на отметке 1,5 Па/м, по шкале Q_р проводим горизонтальную прямую на отметке 25,91 м³/ч.

Находим точку пересечения  этих прямых и по ней принимаем  решение о выборе диаметра трубы. В данном случае диаметр равен  = 76x4 мм. Затем, по выбранному значению диаметра трубы определяем уточненное значение удельных потерь давления ΔР/l_ут = 0,65 Па/м.

Определяем  потери давления на участке 8-9

 

ΔР_уч = ΔР/l_ут  · L_р8-9 = 0,65 · 92,4 = 60,06 Па.

 

Остальные участки главного направления рассчитываются аналогично, результаты сводим в таблицу 1.

Производим подбор диаметров  газопровода по ответвлениям по номограмме для расчета газопроводов низкого давления (рисунок 1). Рассмотрим ответвление 8-12-13. Располагаемый перепад давления на ответвлении 8-12-13 определим исходя из потерь давления на главном направлении, которые берем из таблицы 2.

 

ΔР_р(8-12-13) = 1200- ΔР_{0-1-2-3-4-5-6-7-8} = 1200 – 273,7 =  926,3 Па.

 

Определяем длину ответвления  по формуле

 

∑ L_р = L_{р 8-12} + L_{р 12-13}

 

∑ L_р = 181,5 + 181,5 = 330 м.

 

Определяем удельные потери давления по ответвлению 8-12-13 по формуле

= 926,3 / 330 = 2,8 Па/м.

Производим подбор диаметра газопровода для участка 8-12 данного  ответвления. Расчетный расход газа  берем из таблицы 1.2. При расчетном  расходе газа Q_р = 25,91 м³/ч и удельным потерям давления ΔР_уд = 2,8 Па/м находим диаметр трубы. Для этого по шкале ΔР/l проводим вертикальную прямую на отметке 2,8 Па/м и по шкале Q_р  проводим горизонтальную прямую на отметке 25,91 м³/ч. Находим точку пересечения этих прямых и по ней принимаем решение о выборе диаметра трубы. В данном случае диаметр равен =76х4 мм. Затем, по выбранному значению диаметра трубы определяем уточненное значение удельных потерь давления ΔР/l_ут = 0,8Па/м.

Определяем  потери давления на участке 8-12

 

ΔР_уч = ΔР/l_ут · L_{р 8-12} = 0,8 · 181,5 = 145,2 Па.

 

Остальные ответвления рассчитываются аналогично, результаты сводим в таблицу 2.

 

Таблица 2 – Данные гидравлического расчета по участкам и ответвлениям

Номер участка	Расход газа, м3/ч	Lг, м	р, м	Руд , Па		, мм	Р/lут , Па/м	ΔРуч , Па
1	2	3	4	5		6	7	8
Расчет первого главного направления 0-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11
0-1	404,6	5	7,5	1,5		219x5	0,35	9,625
1-2	265	2	4,2	1,5		219x5	0,2	14,84
2-3	224,9	5	8,5	1,5		159х5	0,8	30,8
3-4	188,04	15	6,5	1,5		133х4	1,5	24,75
4-5	149,86	84	2,4	1,5		108х4	0,75	69,3
5-6	114	15	6,5	1,5		108х4	1,5	24,75
6-7	75,84	4	92,4		1,5	108х4	0,9	83,16
7-8	51,25	15	16,5		1,5	89х4	1	16,5
8-9	25,91	84	92,4		1,5	76х4	0,65	60,06
9-10	25,91	155	170,5		1,5	76х4	0,65	110,8
10-11	13,22	155	170,5		1,5	57х3,5	0,8	136,4
Итого			757,9					580,9
Расчет ответвлений
8-12	25,91	165	181,5		2,8	76х4	3,5	145,2
12-13	10,94	165	181,5		2,8	57х3,5	0,7	127,05
7-14	28,27	170	187		2,7	76х4	0,9	168,3
14-15	15,78	170	187		2,7	57х3,5	1,2	224,4
6-16	35,98	210	231		2,4	76х4	0,9	168,3
16-17	18,41	210	231		2,4	57х3,5	1,2	224,4
5-18	35,98	200	220		2,6	76х4	1	220
18-19	20,86	200	220		2,6	57х3,5	1,5	330
4-20	35,98	235	258,5		2,2	76х4	1	258,5
20-21	18,41	235	258,5		2,2	57х3,5	1,4	361
3-22	41	240	264		2,3	76х4	1,2	316,8
22-23	20,86	240	264		2,3	57х3,5	1,8	475,2
2-35	41	307,5	338,25		1,6	76х4	1,6	541
35-36	15,78	307,5	338,25		1,6	76х4	0,4	135,3
Расчет второго главного направления 1-24-25-26-27-28-29
1-24	129	33	36,3		2,4	89х4	5	181,5
24-25	99,5	15	16,5		2,4	89х4	3,5	57,75
25-26	51,25	84	92,4		2,4	76х4	2,4	201,6
26-27	28,27	15	16,5		2,4	76х4	0,6	9
27-28	13,225	84	92,4		2,4	57х3,5	0,7	58,8
28-29	13,225	190	209		2,4	57х3,5	0,7	58,8
Итого			463,1					567,4
Расчет ответвлений
27-30	15,78	240	264		3	57х3,5	1,2	316,8
26-31	23,37	260	286		2,8	76х4	0,5	143
25-32	51,25	295	324,5		1,6	76х4	1	324,5
32-33	25,91	295	324,5		1,6	76х4	0,6	194,7
24-34	30,84	450	495		2,2	76х4	0,8	396
2-37	20,1	280	308		3,8	57х3,5	2	616

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Расчет внутреннего газопровода жилого дома

 

Схема внутридомового газопровода представлена в приложении Б. Схема разбита на участки, геометрические длины которых представлены в таблице 3.

Таблица 3 – Геометрические длины участков

Участок	1-2	2-3	3-4	4-5	5-6	6-7
Длина, м	3	3	8	2,2	4	5

 

Определяем расчетные  длины участков главного направления

               (1.5)

 

где  а – процентная надбавка на местное сопротивление (таблица 1.4).

 

Таблица 4  - Надбавки   на   местные   сопротивления   при   расчете

внутренних газопроводов низкого давления для жилых домов [4]

№	Тип местного сопротивления	а, % от линейных потерь
1	На газопроводах от ввода в здание:
	- до стояка	25
	- на стояках	20
2	На внутриквартирной разводке:
	- при длине  разводки 1...3 м	450
	- при длине  разводки 3...5 м	300
	- при длине  разводки  5. ..8 м	120
	- при длине  разводки  8... 12 м	50

 

L_{р 1-2} = 3 · (1 + 450/100) = 16,5 м;

L_{р 2-3} = 3 · (1 + 450/100) = 16,5 м.

L_{р 3-4} = 8 · (1 + 120/100) = 17,6 м;

L_{р 4-5} = 2,2 · (1 + 20/100) = 2,64 м;

L_{р 5-6} = 4 · (1 + 25/100) = 5 м;

L_{р 6-7} = 5 · (1 + 25/100) = 6,25 м.

 

Определяем длину главного направления 1-7

∑ L_р =  L_{р 1-2} + L_{р 2-3} + L_{р 3-4} + L_{р 4-5} + L_{р 5-6} + L_{р 6-7} = 16,5 + 16,5 + 17,6 + 2,64 + 5 + 6,25 = 64,49 м.   

Определяем удельные потери напора по главному направлению 1-7

 

ΔР_уд  = ΔР_доп   / ∑ L_р = 300 / 64,49= 4,6 Па/м,

 

где  ΔР_доп – допустимые потери напора на внутридомовое газоснабжение, принятые равными половине допустимых потерь в дворовых и внутридомовых газопроводах  [2].

       Определяем расчетный расход  газа по участкам главного  направления 1-7

 

Q_{р 1-2} = 1 · 1 · 1,5 = 1,5 м/ч³,

 

Q_{р 2-3, 3-4, 4-5, 5-6,6-7} = 1 · 1 · 1,5 + 0,85 · 1 · 2,6 = 3,71 м/ч³.

 

Полученные значения расчетных  расходов газа по главному  направлению 1-7 сводим в таблицу 1.5.

       Производим  подбор диаметров газопровода  по главному направлению 1-7 по  номограмме для расчета газопроводов  низкого давления (рисунок 1.2).    Рассчитаем участок 1-2 При расчетном расходе газа Q_р = 1,5 м³/ч и удельным потерям давления ΔР_уд = 3,04 Па/м находим диаметр трубы  = 25х2,5 мм. Затем, по выбранному значению диаметра трубы определяем уточненное значение удельных потерь давления ΔР_ут = 1,2 Па/м.

Остальные участки главного направления 1-7 рассчитываются аналогично, результаты сводим в таблицу 1.5.

  Определяем  гидростатическое давление по  участкам по формуле

 

ΔР_г = z · g · (ρ_в – ρ_г),  Па,         (1.6)

 

   где       z – разность абсолютных отметок начальных и конечных точек участка газопровода, м;

              ρ_г – плотность газа, кг/м³;

                ρ_г – плотность воздуха, кг/ м³. 

        ΔР_{г 1-3} = 4 · 9,81 · (1,293 – 0,73) = 22,09 Па.

Полученные значения гидростатического давления по участкам сводим  в таблицу 5.

 

Таблица 5 – Гидравлический расчет внутридомового газопровода

N ч.	Qp ,м3/ч	lг ,м	а,%	lр , м	ΔР/l, Па/м	D,мм	ΔР/l	ΔРр,Па	ΔРг, Па	ΔРр+ΔРг Па
1-2	1,5	3	450	16,5	4,6	25x2,5	1,2	19,8	0	19,8
2-3	3,71	3	450	16,5	4,6	38x3	0,7	11,51	0	11,51
3-4	3,71	8	120	17,6	4,6	38x3	0,7	12,32 +200*	0	212,32
4-5	3,71	2,2	450	2,64	4,6	38x3	0,7	1,848	-22,09	-20,242
5-6	3,71	4	300	5	4,6	38x3	0,7	3,5	0	3,5
6-7	3,71	5	300	6,25	4,6	38x3	9,2	57,5	0	57,5
Итого										284,4

(*)Потери давления на  газовом счетчике ВКG4 - T

Суммарная величина падения давления на всех последовательно  соединенных участках главного направления  от точки 1 до точки 7 составляет 284,4  Па, что не превышает предварительно принятого значения.

 

 

 

 

 

 

 

4 Устройство газорегуляторных пунктов

 

Газорегуляторные  пункты (ГРП) и газорегуляторные установки (ГРУ) являются автоматическими устройствами и выполняют следующие функции:

• снижают давление газа, поступающего из газопровода, до заданной величины;
• поддерживают заданное давление на выходе независимо от потребления газа и его давления перед регуляторными пунктами и установками;
• прекращают подачу газа при повышении или понижении давления после регуляторных пунктов и установок сверх заданных пределов;
• очищают газ от механических примесей;
• производят учет количества газа (объектовые ГРП и ГРУ).

ГРП могут  быть сетевыми, питающими городскую  газораспределительную сеть низкого  и среднего давления, и объектовыми, подающими газ необходимого давления промышленным и коммунальным потребителям.

ГРП состоят  из следующих основных узлов: узла регулирования  давления газа с предохранительно-запорным клапаном и обводным газопроводом (байпасом), предохранительного сбросного клапана, контрольно-измерительных приборов, продувочных трубопроводов.

Газ высокого или среднего давления входит в ГРП  и поступает в узел регулирования, в котором по ходу движения газа располагают: входное отключающее  устройство для отключения основной линии; фильтр для очистки газа от различных механических примесей; предохранительный  запорный клапан, автоматически отключающий  подачу газа потребителям в случае выхода из строя регулятора давления газа;  регулятор, который снижает давление газа независимо от расхода газа потребителями; выходное отключающее устройство (рис.5.).

Выходное  давление из ГРП контролируется предохранительным  запорным клапаном (ПЗК) и предохранительным  сбросным клапаном (ПСК). ПЗК контролирует верхний и нижний пределы давления газа, а ПСК – только верхний. ПСК настраивается на меньшее давление, чем ПЗК, поэтому он срабатывает первым.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.5 - Принципиальная схема ГРП

1 – входное отключающее устройство на основной линии; 2 – фильтр; 3 – диафраг-ма; 4 – предохранительный запорный клапан; 5 – регулятор давления; 6 – выходное отключающее устройство; 7 – байпас; 8 – герметизирующее устройство (кран) на байпасе; 9 – задвижка на байпасе для регулирования давления; 10 – предохра-нительный сбросной клапан; 11 – свеча.