Гидравлический расчет внутридомового газопровода

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Указания к монтажу

Внутридомовые газопроводы выполняются из труб по ГОСТ 3262-75 (водогазопроводные), а для подземных газопроводов применяются бесшовные трубы по ГОСТ 8732-78 и ГОСТ 8734-35, сварные по ГОСТ 10704-91.

Глубина заложения дворового газопровода должна быть не менее 0,8 м от поверхности земли до верха трубы, если грунт не пучинистый ,и диаметром не менее 57Ч3 мм. Глубина заложения газопровода в пучинистых грунтах принимается ниже глубины сезонного промерзания грунта. Дворовый газопровод под землей подходит к газифицированному жилому зданию и на выходе из земли он заключается в футляр для предотвращения механического повреждения. Перед вводом в здание на газопроводе устанавливается кран с изоляцией ,предотвращающей продвижение по газопроводу блуждающих электрических токов.

Газопровод до ввода в здание прокладывается открыто с креплением к стенам при помощи кронштейнов над окнами первого этажа по дворовому фасаду здания. Ввод газопровода в здание осуществляется в помещение, где установлены газовые приборы. Газопроводы внутри здания прокладываются также открыто с креплением к несгораемым стенам при помощи кронштейнов. Газовые стояки располагаются на кухнях, если они находятся одна над другой.

Гидравлический расчет внутридомового газопровода производят для наиболее удаленного газового стояка и газоиспользующего прибора (газовой плиты ,водонагревателя) с соблюдением заданного перепада давления газа 60 даПа.

Диаметр проводки к газовым плитам и водонагревателям типа АГВ и АОГВ мощностью 7 кВт равен 15 мм, а к проточным водонагревателям типа ВПГ, Нева и др. мощностью 11 к Вт и более- 20 мм.

2. Определение физико-химических свойств природного газа

В курсовом проекте для газоснабжения используется природный газ месторождения. Его состав, характеристика приведены в таблице 1.

Таблица 1

Состав газа ,об,?	Плотность с кг/м	Теплота сгорания, кДж/м
C H4	C2H6	C3H8	C4H10	C5H12	CO2	N2		высшая	низшая
95.1	2.3	0.7	0.4	-	0.2	1.3	0.76	40729.62	36784.42

Определение низшей теплоты сгорания Q

Qн=r1q1+r2q2+……….+rnqn ,кДж/м3

где r1,r2…...rn- содержание компонента в долях единицы, %

q1,q2……..qn- низшая теплота сгорания каждого элемента, кДж/м3

Qн=0,01(35880 CH4+64360 C2H6+93180 C3H8+123600 C4H10)=

0,01(35880•95.1+64360•2.3+93180•0.7+123500•0.4)=36748.42 кДж/м3

Определение высшей теплоты сгорания Qв

Qв=r1q1+r2q2+……….+rnqn ,кДж/м3

где r1,r2…...rn- содержание компонента в долях единицы, %

q1,q2……..qn- высшая теплота сгорания каждого элемента, кДж/м3

Qв=0,01(39820 CH4+70310 C2H6+101210 C3H8+133800 C4H10)=

0,01(39820•95.1+70310•2.3+101210•0.7+133800•0.4)=40729.62 кДж/м3

Определение плотности газа ссм

ссм=0.01(?сi•ri)

где с1,с2……..сn - плотность каждого элемента.

ссм=0.01(0.72•95.1+1.35•2.3+2.01•0.7+2.7•0.4+1.977•0.2+1.25•1.3)=0.76 кг/м3

Определение относительной плотности газа d

d= ссм / свл=0.76/1.29=0.59

Определение числа Воббе

wн=Qн/vd= 36748.42/v0.59=47849.5 кДж/м3

wв=Qв/vd= 40729.62/v0.59=53033.4 кДж/м3

Определение пределов взрываемости газов

L=r1+r2+…….rn/(r1/l1+ r2/l2+……. rn/ln) ,% по обьему

где r1,r2…..rn -содержание отдельных компонентов газа в %

l1,l2…….ln - нижние (верхние) пределы воспламенения отдельных компонентов газо-воздушной смеси

Нижний предел воспламенения

Lн= 95.1+2.3+0.7+0.4/(95.1/5+2.3/3.2+0.7/2.4+0.4/1.9)=4.86%

Верхний предел воспламенения

Lв= 95.1+2.3+0.7+0.4/(95.1/15+2.3/12.5+0.7/9.5+0.4/8.4)=14.83%

3. Определение расчетных расходов газа по участкам сети

Vi=?(qi/Qн)•Ko•ni•3600

где Vi -расход газа, кДж/м3

qi - номинальная тепловая нагрузка i- го прибора или группы однотипных приборов, принимаемая по паспортным данным или техническим характеристикам приборов, кВт

Ko -коэффициент одновременности действия для однотипных приборов или групп приборов

ni -количество однотипных приборов или групп приборов

m -количество типов или групп приборов

Расчет газопровода ведется для 10- этажного 2- секционного жилого дома, снабжаемого природным газом

Теплота сгорания газа Q=36784.42 кДж/м3

Определение номинального расхода газа для водонагревателя «BOSCH Gaz 4000 W» и плиты бытовой газовой 4- комфорочной ПГ-4 «Indesit» с духовым шкафом, для которых тепловая мощность горелки

- тепловая мощность плиты N= 11.5 кВт

- тепловая мощность водонагревателя N= 24 кВт

Тогда

Номинальный расход газа газовой плитой ПГ-4

Vпг=2.25 м3/ч

Номинальный расход водонагревателем

Vвн=(N•3600)/(Qнз) =(24•3600)/(36748.42•0.8)=2.94 м3/ч

Определение расчетных расходов (другой вид формулы 1 )

Vi=?Ko•Vру

где Ko-коэффициент одновременности действия для однотипных приборов или группы приборов

Vру=Nпр+(Vпг+Vвн)- номинальный расход группы приборов ВН+ПГ на расчетном участке, м3/ч

Расчетные расходы газа по участкам

Номер участка	Тип приборов	Номер прибора	Кол-во квартир	Ко	Vг	Расход Vр,м3/ч
ВН-1	ВН+ПГ-4	1	1	0,700	2,94	2,058
1-2	ВН+ПГ-4	1ВН+1ПГ-4	1	0,700	5,19	3,633
2-3	ВН+ПГ-4	2ВН+2ПГ-4	2	0,560	10,38	5,813
3-4	ВН+ПГ-4	3ВН+3ПГ-4	3	0,480	15,57	7,474
4-5	ВН+ПГ-4	4ВН+4ПГ-4	4	0,430	20,76	8,921
5-6	ВН+ПГ-4	5ВН+5ПГ-4	5	0,400	25,95	10,380
6-7	ВН+ПГ-4	6ВН+6ПГ-4	6	0,392	31,14	12,207
7-8	ВН+ПГ-4	7ВН+7ПГ-4	7	0,370	36,33	13,442
8-9	ВН+ПГ-4	8ВН+8ПГ-4	8	0,360	41,52	14,947
9-10	ВН+ПГ-4	9ВН+9ПГ-4	9	0,345	46,71	16,115
10-11	ВН+ПГ-4	10ВН+10ПГ-4	10	0,340	51,90	17,646
11-12	ВН+ПГ-4	20ВН+20ПГ-4	20	0,280	103,80	29,064
12-13	ВН+ПГ-4	40ВН+40ПГ-4	40	0,230	207,60	47,748

4. Гидравлический расчет

После определения расчетных расходов газа на каждом участке внутридомового газопровода приступаем к второму этапу- гидравлическому расчету. Задаемся диаметром внутридомового газопровода и по табл. 1-2 прил 9 для гидравлического расчета газопроводов низкого давления определяем удельную потерю давления на участке газопровода в зависимости от расчетного расхода газа (в числителе указан расход газа ,м3/ч ,в знаменателе -удельная эквивалентная длина lэ ). Также можно использовать номограмму в прил. 4.

Расчетная длина участка определяется как сумма фактической и эквивалентной длины, которая учитывает потери давления в местных сопротивлениях.

Эквивалентная длина участка внутридомового газопровода определяется как произведение удельной эквивалентной длины и суммы коэффициентов местных сопротивлений участка газопровода. Удельная эквивалентная длина определяется по номограмме для определения эквивалентных длин в зависимости от расчетного расхода газа и принятого диаметра газопровода. Местные сопротивления определяются для расчетного участка газопровода по п.2 табл.7.

Эквивалентная длина участка газопровода определяется по формуле

lэкв=lэ•?о

где lэ- удельная эквивалентная длина (по прил. 7), м

?о- сумма коэффициентов местных сопротивлений

Расчетная длина участка газопровода определяется по формуле

lр=lф+lэкв

В гидравлическом расчете внутридомового газопровода необходимо учитывать гидростатическое давление из-за большой разницы отметок начала и конца участка газопровода по формуле

Hг=±z•g•(св-сг)

где Hг- гидростатическое давление, Па

z- разность геометрических отметок начала и конца участка внутридомового газопровода, м

св- плотность воздуха при нормальных условиях, кг/м3

сг-плотность газообразного топлива, кг/м3

Знак (+) принимается в случае, если газ легче воздуха и направление потока газа сверху вниз, и знак (-) при подаче газа снизу вверх и наоборот.

Принимаются потери давления газа в бытовой газовой плите 60 Па, в водонагревателе 90 Па, в газовом счетчике 100 Па.

Коэффициент в?, учитывающий разность плотностей табличного и реального газа, определяется по формуле

в?=vсг/стабл

в?=v0,76/0,72=1,028

Таблица 3.1

Гидравлический расчет внутридомового газопровода (ветка 1)

Номер у-ка	Vр м3/ч	dу,мм	lф,м	lэ,м	?о	lэкв,м	lр,м	Потери давления
								h/l Па/м	Hгидр Па	Hуч Па
ВН-1	2,058	20	1,00	0,48	1,4	0,67	1,67	2		3,34
1-2	3,633	20	3,85	0,56	2,1	1,17	5,02	5,75		28,89
2-3	5,813	25	3,00	0,72	1,0	0,72	3,72	3,25		12,09
3-4	7,474	32	3,00	1,00	1,0	1,00	4,00	1,75		7,00
4-5	8,927	32	3,00	1,00	1,0	1,00	4,00	2,25		9,00
5-6	10,380	32	3,00	1,00	1,0	1,00	4,00	3,00		12,00
6-7	12,207	32	3,00	1,00	1,0	1,00	4,00	4,00		16,00
7-8	13,442	32	3,00	1,00	1,0	1,00	4,00	4,75		19,00
8-9	14,947	32	3,00	1,00	1,0	1,00	4,00	5,75		23,00
9-10	16,115	32	3,00	1,00	1,0	1,00	4,00	6,25		25,00
10-11	17,646	50	0,40	1,30	2,0	3,20	3,60	1,00		3,60
11-12	29,064	50	18,00	1,80	1,5	2,70	20,70	3,00		62,10
12-13	47,748	63	3,00	2,50	0,4	4,00	4,00	2,00		8,00
Итого	175,91	228,60

?Hгидр=9,8•(((1,29-0,72)•34)-((1,29-0,72)•2,5))=175,91 Па

Потери давления внутридомового газопровода

H1=(Hвн+Hсч+?Hуч-?Hгидр)•в?=(90+100+228,6-175,91)•1,028=249,48 Па

Таблица 3.2

Гидравлический расчет внутридомового газопровода (ветка 2)

Номер у-ка	Vр м3/ч	dу,мм	lф,м	lэ,м	?о	lэкв,м	lр,м	Потери давления
								h/l Па/м	Hгидр Па	Hуч Па
ВН-1	2,058	20	1,00	0,48	1,4	0,67	1,67	2		3,34
1-2	3,633	20	3,85	0,56	2,1	1,17	5,02	5,75		28,89
2-3	5,813	25	3,00	0,72	1,0	0,72	3,72	3,25		12,09
3-4	7,474	32	3,00	1,00	1,0	1,00	4,00	1,75		7,00
4-5	8,927	32	3,00	1,00	1,0	1,00	4,00	2,25		9,00
5-6	10,380	32	3,00	1,00	1,0	1,00	4,00	3,00		12,00
6-7	12,207	32	3,00	1,00	1,0	1,00	4,00	4,00		16,00
7-8	13,442	32	3,00	1,00	1,0	1,00	4,00	4,75		19,00
8-9	14,947	32	3,00	1,00	1,0	1,00	4,00	5,75		23,00
9-10	16,115	32	3,00	1,00	1,0	1,00	4,00	6,25		25,00
10-11	17,646	50	23,40	1,60	2,0	3,20	26,60	1,00		26,60
11-12	29,064	50	6,60	1,80	1,5	2,70	9,30	3,00		27,90
12-13	47,748	63	3,00	2,50	0,4	4,00	4,00	2,00		8,00
Итого	175,91	217,82

Потери давления внутридомового газопровода

H2=(Hвн+Hсч+?Hуч+?Hгидр)•в?=(90+100+217,82-175,91)•1,028=238,4 Па

Разница потерь давления ветки № 1 и ветки № 2 должна составлять не более 5?

?= (H1-H2)•100?/H1=(228,6-217,82) •100?/228,6=0,04=4?

5. Расчет дымохода

После определения расчетных расходов газа на каждом участке внутридомового газопровода приступаем ко второму этапу- гидравлическому расчету. Задаемся диаметром внутридомового газопровода и по табл. 1-2

Водонагреватель с закрытой камерой «BOSCH Gaz 4000W»

Технические характеристики:

- Максимальная тепловая мощность N=24 кВт

- Минимальная тепловая мощность N=8,9 кВт

- Коэффициент избытка воздуха бп=2,5

- Температура продуктов сгорания 136 ?С

- Диаметр коаксиального дымохода 60/100 мм

Теоретический расход воздуха на горение

Vт= Qн/3770=36748.42/3770=9.74 м3/м3

где Qн- низшая теплота сгорания, кДж/м3

Расход газа

Vг=N3600/ Qн=24•3600/36748.42=2.35 м3/ч

Расход продуктов сгорания через дымоход

Qпс=(1+ Vт• бп)•Vг=(1+9.74•2.5)•2.35=59.57 м3/ч

Изменение температуры продуктов сгорания по мере движения по дымоходу

?l=(tпс-tов)/((0.384•Qпс)/R•Fпс+0.5)

tов- температура окружающего воздуха, ?С

- жилое помещение +20 ?С

- чердак зимой +5 ?С, чердак летом +22,4 ?С

- наружная температура зимой -31 ?С, летом +22,4 ?С

R- среднее значение коэффициента теплопередачи для стенок дымохода отнесенное к внутренней поверхности, Вт/(м2?С)

- для неутепленной стальной соединительной трубы, R=4,05 Вт/(м2?С)

- для дымоходов, расположенных в кирпичной стене с толщиной стенки полкирпича, R=2,44 Вт/(м2?С)

- для наружной дымовой трубы с толщиной стенки в один кирпич сечением 1к х 1к, R=3,37 Вт/(м2?С)

Fвп - внутренняя площадь поверхности расчетного участка дымохода, м2

ti=ti-1-?ti

а. Охлаждение газов в вертикальном участке присоединительной трубы

Fвп=3.14•0.1•0.5=0.157 м2

для неутепленной стальной соединительной трубы, R=4,05 Вт/(м2?С)

?t1=(136-20)/(0.384•59.57/4.05•0.157)+0,5=3,18?С

t1=136-3,18=0,063 м2

б. Охлаждение газов в присоединительной трубе

Fвп=3,14•0,1•0,2=0,063 м2

для неутепленной стальной соединительной трубы, R=4,05 Вт/(м2?С)

?t2=(132,82-20)/(((0,384•59,7)/(4,05•0,063))+0,5)=1,25?С

t2=132,82-1,25=131,57 м2

в. Охлаждение газов во внутреннем дымоходе

Fвп=4•0,14•27,2=15,23 м2

для дымоходов, расположенных в кирпичной стене с толщиной стенки полкирпича, R=2,44 Вт/(м2?С)

?t3=(131,57-20)/(((0,384•59,7)/(2,44•15,23))+0,5)=100,51?С

t3=131,57-100,51=31,06 м2

г. Охлаждение газов во внутреннем дымоходе

Fвп= 4•0,14•1,5=0,84м2

для дымоходов, расположенных в кирпичной стене с толщиной стенки полкирпича, R=2,44 Вт/(м2?С)

?t4лето=(31,06-22,4)/(((0,384•59,7)/(2,44•0,84))+0,5)=0,7?С

?t4зима=(31,06-5)/(((0,384•59,7)/(2,44•0,84))+0,5)=2,23?С

t4лето=31,06-0,7=30,36 м2

t4зима=31,06-2,23=28,83 м2

д. Охлаждение газов в наружном дымоходе

Fвп= 4•0,14•0,5=0,28 м2

- для наружной дымовой трубы с толщиной стенки в один кирпич сечением 1к х 1к, R=3,37 Вт/(м2?С)

?t5лето=(30,36-22,4)/(((0,384•59,7)/(3,37•0,28))+0,5)=0,32?С

?t5зима=(28,83-(-31))/(((0,384•59,7)/(3,37•0,28))+0,5)=2,42?С

t5лето=30,36-0,32=30,04 м2

t5зима=28,83-2,42=26,41 м2

Так как данные температуры ниже температуры точки росы, то необходимо теплоизолировать дымоход

Определение разряжения в дымоходе

?pт=0,035•Н•((1/273+tов)-(1/273+tпс))•Рб

где Н- высота участка, создающего тягу

tов-температура окружающего воздуха

tпс - средняя температура газов на участке

Рб- барометрическое давление

а. Тяга создаваемая на первом участке

?pт1=0,035•0,1•((1/(273+20))-(1/(273+((136+132,82)/2)))•105=0,315 Па

б. Тяга создаваемая на втором участке

?pт2=0,035•27,2•((1/(273+20))-(1/(273+((131,57+31,06)/2)))•105=57,12 Па

в. Тяга создаваемая на третьем участке

?pт3=0,035•27,2•((1/(273+20))-(1/(273+((131,57+31,06)/2)))•105=57,12 Па

г. Тяга создаваемая на четвертом участке

?pт4лето=0,035•1,5•((1/(273+22,4))-(1/(273+((31,06+30,36)/2)))•105=0,48 Па

?pт4зима=0,035•1,5•((1/(273+5))-(1/(273+((31,06+28,83)/2)))•105=1,55 Па

д. Тяга создаваемая на пятом участке

?pт5лето=0,035•0,5•((1/(273+22,4))-(1/(273+((30,36+30,04)/2)))•105=0,15 Па

?pт5зима=0,035•0,5•((1/(273+(-31)))-(1/(273+((28,83+26,41)/2)))•105=1,41 Па

Тогда, суммарные потери давления

?рт зима=0,315+57,12+1,55+1,41=60,39 Па

?рт лето=0,315+57,12+0,48+0,15=58,06 Па

Определение потерь давления на трение по длине в дымоходе

?ртр=л•l/d•w2/2•с•((273+ tпс)/273)

Где л-коэффициент трения, принимаемый для кирпичных каналов и труб равным 0,04, для металлических труб 0,02

l- длина расчетного участка, м

d- диаметр, м

w- скорость уходящих газов

с- плотность уходящих газов

tср- средняя температура газов на расчетном участке

Если сечение прямоугольное ,то берется эквивалентный диаметр

dэ=4ѓ/П

6. Определение количества жителей, проживающих в кварталах

Площадь квартала

S=a•b

Где a -длина квартала

b -ширина квартала

Количество жителей

N=S•с

Где с- плотность населения, чел/га

№ квартала	Длина, м	Ширина, м	Площадь, га	с, , чел/га	Кол-во жителей, чел	Примечание
1	300	200	6	350	2100
2	300	200	6	350	2100
3	300	200	6	350	2100
4	-	-	-	-	-	Зеленая зона
5	300	200	6	350	2100
6	300	200	6	350	2100
7	300	200	6	350	2100
8	300	200	6	350	2100
9	300	200	6	350	2100
10	300	200	6	350	2100
11	300	200	6	350	2100
12	300	200	6	350	2100
13	300	200	6	350	2100
14	300	200	6	350	2100
15	300	200	6	350	2100
16	-	-	-	-	-	Зеленая зона
				Итого	29400

7. Определение газопотребления на бытовые нужды в квартирах по годовым нормам

Потребление газа в квартирах, в-ыраженное в тепловых единицах.

Qкв=Yк/100•N•(qк1•Z1/100+ qк2•Z2/100+ qк3•Z3/100)

Где N-количество жителей района города, чел

qк1 qк2 qк3-соответствнно нормы тепла на приготовление пищи при наличии в квартире централизованного горячего водоснабжения, наличия и отсутствия водонагревателя, МДж

Yк- процент охвата населения газоснабжением

Z1- доля людей, охваченных централизованным горячим водоснабжением

Z2- доля людей, имеющих в квартирах водонагреватели

Z3- доля людей, проживающих в квартирах без горячего водоснабжения и отсутствии водонагревателей

Qкв-=100/100•29400•(4100•50/100+10000•50/100+6000•0/100)=207270000 МДж/кг

Годовой расход газа

Vкв=Qкв/Qн=207270000/36,74842=5640242,5 м3/г

Потребление газа в механизированных прачечных, включая дезинфекцию белья, сушку и глажение

Qпр=100•(Zпр/100•Yпр/100•N/1000)•(qпр+qпр)

газопровод гидравлический расчет

где 100-норма грязного белья на 1 чел. в год, кг

qпр,qпр- норма расхода теплоты на стирку и дезинфекцию белья, МДж

Qпр=100•40/100•100/100•29400/1000•(8800+2240)=12983040 МДж/год

Vпр= Qпр/ Qн=12983040/36,74842=353295,2 м3/г

Потребление газа на мытье в банях без ванн

Qб=Zб/100•Yб/100•N•52•qб

где 52- количество помывок в год одним человеком

qб- норма расхода теплоты на мытье в банях, МДж

Qб=60/100•100/100•29400•52•40=36691200 МДж/год

Годовой расход газа

Vб=Qб/Qн=3691200/36,74842=999678,5 м3/г

Потребление газа на предприятиях общественного питания

Qпоп=360•Zпоп/100•Yпоп•N•(qоб+qз)

где qоб,qз- норма расхода теплоты на приготовление обедов, завтраков, ужинов, МДж

Qпоп=360•40/100•100/100•29400•(4,2+2,1)=26671680 МДж/год

Годовой расход газа

Vпоп= Qпоп/Qн=26671680/36,74842=725791,2 м3/г

Потребление газа в учреждениях здравоохранения

Qуз=12/100•Y/100•N•qуз

где 12- количество коек на 1 тысячу жителей

qуз- нормы расхода теплоты в учреждениях здравоохранения, приготовление пищи и горячей воды, МДж

Qуз=12/100•100/100•29400•3200=1128960 МДж/год

Годовой расход газа

Vуз= Qуз/Qн=1128960/36,74842=30721,3 м3/г

Потребление газа на предприятиях хлебопекарной промышленности

Qхп=(0,6ч0,8)•365/1000•Yхп/100•N•qхп

где (0,6ч0,8)- норма суточной выпечки хлеба на 1 тысячу жителей, т

qхп- средний расход теплоты на выпечку хлеба на предприятиях хлебопекарной промышленности, МДж/(год чел)

qхп=(2500+5450+7750)/3=5233,33 МДж/(год чел)

Qхп=0,6•385/1000•100/100•29400•5233,33=33695319 МДж/год

Годовой расход газа

Vхп= Qхп/Qн=33695319/36,74842=916918,8 м3/г

Потребление газа не предприятия торговли, ателье

Qт=0,05•Qкв Qт=0,05•207270000=10363500 МДж/год Годовой расход газа, Vт= Qт/Qн=10363500/36,74842=282012,1 м3/г

Суммарный годовой расход газа на район города

?Qгод=Qкв+Qпр+Qб+Qпоп+Qуз+Qхп+Qт=5640242,5+353295,2+999678,5+725791,2+30721,3+ + 916918,8+282012,1=8948659.6 м3/г

8. Определение расхода газа на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение по укрупненным показателям

Определение расходов газа на отопление и вентиляцию

Для жилых районов городов и других населенных пунктов годовой расход тепла на отопление и вентиляцию жилых и общественных зданий определяется по удельным нормам теплопотребления по формуле, кДж

где tвн- средняя температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий, принимаемая для жилых и общественных зданий 22?С

tср о- расчетная температура наружного воздуха за период со среднесуточной температурой воздуха 8?С и менее(отопительный период )

tро- расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления

tрв- расчетная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции

к1- коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий (при отсутствии данных следует принимать 0,25)

к2-- коэффициент, учитывающий тепловой поток на вентиляцию общественных зданий (при отсутствии данных следует принимать 0,25)

z- усредненное за отопительный период число часов работы системы вентиляции общественных зданий в течении суток (при отсутствии данных следует принимать 16ч)

n0- продолжительность отопительного периода, сут, соответствующая периоду со средней суточной температурой наружного воздуха 8?С и ниже

F- общая площадь жилых зданий

з0- КПД отопительных установок в долях единиц (для местных котельных принимается 0,8ч0,85, для районных котельных с учетом КПД тепловых сетей 0,8)

q- укрупненный показатель максимального часового расхода теплоты на отопление жилых зданий, кДж/ч на 1м2 жилой площади, принимаемой по табл. 18

Жилая площадь отапливаемых помещений

F=ѓн•N=18•29400=529200 м2

ѓн- расчетная жилищная обеспеченность, равная 18 м2/чел

=164292040,2 МДж/г

Годовой расход газа на отопление и вентиляцию

Vгв=Qо/Qн=164292040,2/36,74842=4470723,9 м3/г

Часовой расход газа на отопление и вентиляцию

Vгв= Vгв/24•n?=4470723,9/24•215=866,4 м3/ч

Определение расхода газа на централизованное горячее водоснабжение

Годовой расход тепла на горячее водоснабжение ГВ жилых и общественных зданий

где tхз- температура холодной (водопроводной) воды в отопительный период (при отсутствии данных принимается 5?С)

350- расчетное число суток в году работы системы горячего водоснабжения

gгв- укрупненный показатель среднечасового расхода теплоты на горячее водоснабжение на одного человека( с учетом общественных зданий ), принимаемый по табл 19

N- количество жителей

tхл- температура холодной (водопроводной) воды в неотопительный период (при отсутствии данных принимается 15?С

згв- КПД котельной (0,8ч0,85)

в- коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды на горячее водоснабжение в неотапливаемый период по отношению к отопительному периоду, принимаемый при отсутствии данных для жилищно-коммунального сектора 0,8

Qгв= 24•1,26•29400•(215+(350-215)•(60-15/60-5)•0,8)•1/0,8=337134076 МДж/год

Годовой расход газа на централизованное горячее водоснабжение

Vгв=Qгв/Qн=337134076/36,74842=9185464 м3/г

Часовой расход газа на ГВ

Vгв= Vгв/24•n?=9185464/24•215=1780 м3/ч

Расчётный расход определяется по формуле, м3/ч:

Vр=Km·Vгод , (16)

где Km - коэффициент часового максимума, принимаемый для различных видов потребителей, в соответствии с [4], по таблицам 2,3 Приложение Б.

Значения коэффициента часового максимума расхода газа на хозяйственно-бытовые нужды в зависимости от численности населения, снабжаемого газом, в соответствии с [4],приведены в таблице 2, Приложения Б.

Для бань, прачечных, предприятий общественного питания и предприятий по производству хлеба и кондитерских изделий , в соответствии с [4], -в таблице 3 Приложения Б.

Значения коэффициента часового максимума при расчете расхода газа нужды отопления, вентиляции и ГВС зависит от климатических данных объекта проектирования и определяется по формулам:

где m- число часов включения газовых приборов в периоды максимального потребления газа.

Сводная таблица результатов расчета

Потребитель	Годовой расход тепла Q МДж/год	Годовой расход газа V м3/год	Кm	Vp м3/час
Жилые дома	207270000	5640242,5	1/2400	2350
Прачечная	12983040	353295,2	1/2900	122
Бани	36691200	999678,5	1/2700	370
Предприятия общепита	26671680	725791,2	1/2000	363
Хлебопекарная промышленность	33695319	916918,8	1/6000	153
Учреждения здравоохранения	1128960	30721,3	1/3000	10
Предприятия торговли	10363500	282012,1	1/2250	125
Котельная отопл+вент	164292040,2	4470723,9	-	866
Котельная ГВС	337134076	9185464	-	1780
Итого	830229815			6139

Определение часового расхода газа по кварталам

№ квартала	Кол-во жителей N	Годовой расход тепла Q МДж/год	Годовой расход газа V м3/год	Кm	Vp м3/час	Примечание
1	2100	14805000	403373	2000	202
2	2100	14805000	403373	2000	202
3	2100	14805000	403373	2000	202
4	-	-	-	-	-	Зеленая зона
5	2100	14805000	403373	2000	202
6	2100	14805000	403373	2000	202
7	2100	14805000	403373	2000	202
8	2100	14805000	403373	2000	202
9	2100	14805000	403373	2000	202
10	2100	14805000	403373	2000	202
11	2100	14805000	403373	2000	202
12	2100	14805000	403373	2000	202
13	2100	14805000	403373	2000	202
14	2100	14805000	403373	2000	202
15	2100	14805000	403373	2000	202
16	-	-	-	-	-	Зеленая зона

9. Гидравлический расчет тупиковой сети низкого давления

Жилой квартал (квартал №1) однородной застройки снабжается природным газом (с=0,76 кг/м3) в количестве 202 м3/ч

Подача газа в распределительную газовую сеть осуществляется из ШРП под давлением 300 даПа

Удельный расход газа в сети

Vуд=Vрч/?li=47,748•10/433=1,1 м3/ч•м

Путевые расходы газа на участках

Vуч=lуч•Vуд

V1-2=l1-2• Vуд=12•1,1=13,2 м3/ч

V2-3 =V3-4 =V4-5 =V5-6=36,6•1,1=40,26 м3/ч

V6-7 =V2-8 =V2-9 =V3-10 =V3-11 =V4-12 =V4-13 =V5-14 =V5-15 =V6-16=27,5•1,1=30,25 м3/ч

Расчетные расходы газа на участках сети

Vр уч= Vт уч+0,5 Vуч

V6-7 =V2-8 =V2-9 =V3-10 =V3-11 =V4-12 =V4-13 =V5-14 =V5-15 =V6-16=0+0,5•30,25=15,125 м3/ч

V5-6=30,25•2+0,5•40,26=80,63 м3/ч

V4-5=30,25•4+40,26+0,5•40,26=181,39 м3/ч

V3-4=30,25•6+40,26•2+0,5•40,26=282,15 м3/ч

V2-3=30,25•8+40,26•3+0,5•40,26=382,91 м3/ч

V1-2=30,25•10+40,26•4+0,5•40,26=483,67 м3/ч

Путевые и расчетные расходы газа

участок	Путевой расход м3/ч	Расчетный расход м3/ч
1-2	13,2	483,67
2-3	40,26	382,91
3-4	40,26	282,15
4-5	40,26	181,39
5-6	40,26	80,63
6-7	30,25	15,125
2-8	30,25	15,125
2-9	30,25	15,125
3-10	30,25	15,125
3-11	30,25	15,125
4-12	30,25	15,125
4-13	30,25	15,125
5-14	30,25	15,125
5-15	30,25	15,125
6-16	30,25	15,125

Определяя среднюю удельную потерю давления на основной магистрали сети от ШРП до точки 1 (1-2-3-4-5-6-7), общее падение давления на этой магистрали принимается Н=120 даПа .10% этого падения давления относится за счет потерь в местных сопротивлениях.

Тогда потери давления на трение

Нтр=120-0,1•120=108 даПа

Средняя удельная потеря давления на трение

?ртр=Нтр/( l1-2 +l2-3 +l3-4 +l4-5 +l5-6 +l6-7)=108/(12+36,6+36,6+36,6+36,6+27,5)=0,6 даПа/м

Таблица гидравлического расчета

участок	Длина участка	Расчетный расход	диаметр	Уд. потери давления	Потери давления
1-2	12	483,67	133	1	12
2-3	36,6	382,91	133	0,6	21,96
3-4	36,6	282,15	108	1,25	45,75
4-5	36,6	181,39	89	1,5	54,9
5-6	36,6	80,63	76	1	36,6
6-7	27,5	15,125	38	0,25	6,9
					?Нтр=177,8

Рассчитывается давление на каждом участке

P1=3000 Па

P2 =P1 -?P1-2=3000-120=2880 Па

P3 =P2 -?P2-3=2880-219,6=2660,4 Па

P4 =P3 -?P3-4=2660,4-457,5=2202,9 Па

P5 =P4 -?P4-5=2202,9-549=1653,9 Па

P6 =P5 -?P5-6=1653,9-366=1287,9 Па

P7 =P6 -?P6-7=1287,9-69=1218,9 Па

Рассчитывается давление перед самым удаленным прибором ближайшего и самого дальнего домов, оно должно быть в пределе от 1300 до 2000 Па

Pуд 1=Р2-?Ржз=2880-600=2280 Па›2000 Па

Pуд 9=Р7-?Ржз=1218,9-600=618,9 Па‹1300 Па

Варьированием диаметров не удалось добиться нормируемого значения. В этом случае устанавливаем перед каждым жилым домом регулятор-стабилизатор, который настроен на выходное давление 2000 Па.

На выходе из ШРП давление повышается с 3000 Па до 5000 Па

Производится перерасчет давлений на участках

P1=5000 Па

P2 =P1 -?P1-2=5000-120=4880 Па

P3 =P2 -?P2-3=4880-219,6=4660,4 Па

P4 =P3 -?P3-4=4660,4-457,5=4202,9 Па

P5 =P4 -?P4-5=4202,9-549=3653,9 Па

P6 =P5 -?P5-6=3653,9-366=3287,9 Па

P7 =P6 -?P6-7=3287,9-69=3218,9 Па

Пересчитывается давление перед самыми удаленными приборами в соответствии с выходным давлением регулятора-стабилизатора

Pуд 1=Ррег-?Ржз=2000-600=1400 Па

Pуд 9=Ррег-?Ржз=2000-600=1400 Па

10. Подбор ШРП

К установке принимаем шкафной газорегуляторный пункт ГРПШ-07-У1

Рабочий расход

Vшрп1= Vшрп4=202+202+202+202=808 м3/ч

Vшрп2= Vшрп3=202+202+202=606 м3/ч

Максимальная пропускная способность ШРП должна быть на 20% выше, чем расчетный расход газа через ШРП и определяется по формуле

Vmax= 1,2•Vшрп=1,2•808=969,6 м3/ч

Технические характеристики

- давление на входе 0,6 МПа

- давление на выходе 50 кПа

- пропускная способность 1000 м3/ч

- регулятор давления газа MBN/50-Titanium

- масса 350 кг

Нормальная работа регулятора давления возможна в пределах от 10 до 80% пропускной способности регулятора давления согласно формуле

Vнорм=(0,1ч0,8)• Vшрп=(0,1ч0,8)•1000 =100ч800 м3/ч



Схема пневматическая функциональная

1 -- регулятор давления комбинированный;

2 -- фильтр картриджный;

2.1 -- кран ј под дифференциальный манометр;

2.2 -- манометр дифференциальный;

3 -- ПСК;

4 -- заслонка дископоворотная входная;

5 -- заслонка дископоворотная выходная;

6 -- заслонка дископоворотная на байпасе;

7 -- кран шаровой ДУ 25;

8 -- кран шаровой ДУ 20;

9 -- кран шаровой ДУ 15;

10 -- кран трехходовой под манометр;

11 -- манометр 0-0,6 МПа;

12 -- манометр 0-10 кПа;

13 -- продувочный трубопровод ДУ 20;

14 -- сбросной трубопровод ДУ 40 от ПСК

Максимальный расход газа через ШРП находится в пределах нормальной работы регулятора давления

Настройка пределов срабатывания отключающего устройства

Верхний предел 125% от Рвых

Рв=1,25• Рвых=1,25•0,05=0,0625МПа

Нижний предел 5ч10% от Рвых

Рв=0,1• Рвых=0,1•0,05=0,005МПа

где Рвых выходное давление после регулятора, МПа

Р=1,15• Рвых=1,15•0,05=0,0575 МПа

Количество газа, подлежащего сбросу ПСК, определяется при наличии пер. ед регулятором давления ПЗК по формуле

Q?0,0005•Qд=0,0005•1000=0,5 м3/ч

где Q- количество газа, подлежащего сбросу ПСК в течение часа, м3/ч (при 0?С и 0,10132 МПа)

Qд -расчетная пропускная способность регулятора давления, м3/ч (при 0?С и 0,10132 МПа)

Расходы газа по потребителям низкого и среднего давления представлены в таблице

Потребитель	Годовой расход тепла Q МДж/год	Годовой расход газа V м3/год	Кm	Vp м3/час
Жилые дома	207270000	5640242,5	1/2400	2350
Прачечная	12983040	353295,2	1/2900	122
Бани	36691200	999678,5	1/2700	370
Предприятия общепита	26671680	725791,2	1/2000	363
Хлебопекарная промышленность	33695319	916918,8	1/6000	153
Учреждения здравоохранения	1128960	30721,3	1/3000	10
Предприятия торговли	10363500	282012,1	1/2250	125
Котельная отопл+вент	164292040,2	4470723,9	-	866
Котельная ГВС	337134076	9185464	-	1780
Итого	830229815			6139

Делим расход сети на два равных по нагрузке полукольца - получаем точку «0». При расчетах аварийных режимов эта точка будет разделять аварийное и рабочее полукольца, а участок 10-11 является резервной перемычкой

Давление в точке «А» Р набс=0,25 МПа, давление перед ШРП принимается Р кабс=0,15 МПа

Расчет кольцевой сети среднего давления проводится при трех режимах работы

- аварийный режим I -из работы выключен участок 3-4, газ движется против часовой стрелки

- аварийный ражим II -из работы выключен участок 3-12, газ движется по часовой стрелке

- при нормальном режиме: часть потребителей питается по одной половине кольца, а другая часть по другой при 100% нагрузке всех потребителей. Диаметры принимаем максимальные из расчета двух аварийных режимов.

При аварийном режиме I расходы газа на отводах к потребителям в рабочем полукольце 3-12-0 принимаем равным 100% от расчетных расходов потребителями. На аварийном полукольце 4-8-0 расходы газа потребителями принимаются в размере 75% от расчетных расходов потребителями.

При аварийном режиме II расходы газа на отводах к потребителям в рабочем полукольце 3-8-0 принимаем равным 100% от расчетных расходов потребителями. На аварийном полукольце 12-9-0 расходы газа потребителями принимаются в размере 75% от расчетных расходов потребителями.

№	Длина,км	Vp, м3/ч	Dy мм	A МПа2/км	A•Lp МПа	Давление на участке
участка	L	Lp=1,1L
1	2	3	4	5	6	7	8	9

Аварийный режим 1 (отказал участок 3-4)

3-12	0,175	0,1925	3493	273	0,0031	0,00059675	0,25	0,24880
12-11	0,586	0,6446	3004	273	0,0026	0,00167596	0,24880	0,24541
11-10	0,340	0,3740	2196	225	0,0028	0,0010427	0,24541	0,24327
10-9	0,694	0,7634	1590	225	0,0018	0,00137412	0,24327	0,24043
9-8	0,256	0,2816	1437	225	0,0017	0,00047872	0,24043	0,23943
8-7	0,056	0,0616	1159,5	200	0,0019	0,00011704	0,23943	0,23919
7-6	0,051	0,0561	1068	200	0,0018	0,00010098	0,23919	0,23898
6-5	0,471	0,5181	613,5	180	0,0008	0,00041448	0,23898	0,23811
5-4	0,661	0,7271	7,5	180	0,0001	0,00007271	0,23811	0,23795

Аварийный режим 2 (отказал участок 3-12)

3-4	0,100	0,1100	3364,5	273	0,0031	0,000341	0,25	0,24932
4-5	0,661	0,7271	3354,5	273	0,0035	0,00254485	0,24932	0,24416
5-6	0,471	0,5181	2546,5	225	0,0033	0,00170973	0,24416	0,24063
6-7	0,051	0,0561	1940,5	225	0,0025	0,00014025	0,24063	0,24034
7-8	0,056	0,0616	1818,5	200	0,0024	0,00014784	0,24034	0,24003
8-9	0,256	0,2816	1448,5	200	0,0029	0,00081664	0,24003	0,23833
9-10	0,694	0,7634	1333,5	200	0,0022	0,00167948	0,23833	0,23478

Подобные документы

• Теплогазоснабжение и вентиляция

  Вычисление расходования теплоты городом и гидравлический расчет тепловой сети. Потребление тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Построение магистрали ответвления и охвата квартир газоснабжением. Расход газа на коммунально-бытовые нужды.
  
  курсовая работа [119,9 K], добавлен 29.05.2012
  

• Газоснабжение города

  Основные характеристики газообразного топлива. Определение количества жителей. Расход газа на комунально-бытовые нужды, тепла на отопление, вентиляцию и ГВС жилых и общественных зданий. Гидравлический расчет магистральных газопроводов высокого давления.
  
  курсовая работа [403,1 K], добавлен 15.05.2015
  

• Разработка системы газоснабжения деревни Новое Вологодского района

  Характеристика деревни Новое Вологодского района. Общие сведения и проектирование газопровода. Выбор, обоснование системы газоснабжения. Оценка основных характеристик природного газа. Гидравлический расчет и оборудование газопровода среднего давления.
  
  дипломная работа [413,0 K], добавлен 10.07.2017
  

• Проект производства работ на монтаж газопровода частного сектора

  Оценка температуры сгорания и пределов взрывания газа. Гидравлический расчет газопровода и выбор его оптимальных диаметров. Подбор оборудования ШРП. Разработка плана производства строительно-монтажных работ, направленных на газификацию населенного пункта.
  
  дипломная работа [81,1 K], добавлен 22.11.2010
  

• Проектирование газопровода "Уренгой-Рязань"

  Проектирование газопровода для подачи газа с Уренгойского газового месторождения. Физические свойства перекачиваемого газа. Технологический расчет газопровода. Экономические расчеты по конкурирующим вариантам. Генеральный план компрессорной станции.
  
  курсовая работа [177,8 K], добавлен 16.08.2011
  

• Проект газоснабжения двухэтажного жилого дома

  Определение плотности и теплоты сгорания природного газа. Анализ основных параметров системы газоснабжения. Гидравлический расчет газопроводов низкого давления. Сравнение полиэтиленовых труб с металлическими трубами, их достоинства и недостатки.
  
  дипломная работа [463,3 K], добавлен 15.02.2017
  

• Расчет параметров газопровода

  Трубопроводный транспорт как один из самых экономичных видов транспорта. Освоение Заполярного нефтегазоконденсатного месторождения. Расчет свойств перекачиваемого газа. Выбор рабочего давления, определение диаметра газопровода и длины его участков.
  
  дипломная работа [662,9 K], добавлен 20.05.2015
  

• Проектирование системы газоснабжения населенного пункта

  Характеристика, геологическое строение и гидрогеологические условия района строительства газорегуляторного пункта. Определение годовых и часовых расходов газа. Гидравлический расчет сети среднего и низкого давления. Устройство сбросных трубопроводов.
  
  дипломная работа [1,8 M], добавлен 31.05.2019
  

• Проектирование автономной газовой котельной мощностью 4,7 Гкал/ч на нужды системы отопления в посёлке Шухободь

  Технико-экономическое обоснование установки автоматизированной котельной, предназначенной для теплоснабжения посёлка Шухободь, Череповецкого района. Расчёт плотности природного газа, тепловых нагрузок. Гидравлический расчет сети. Подбор котлоагрегата.
  
  дипломная работа [3,3 M], добавлен 10.07.2017
  

• Газоснабжение домов частного сектора от сети среднего давления через ГРПШ

  Расчет расходов газа и параметров газопровода среднего давления. Подбор фильтра, регулятора давления и сбросного клапана. Разработка продольного профиля: определение глубины заложения инженерных коммуникаций, отметок верха трубы, дна и глубины траншеи.
  
  курсовая работа [2,9 M], добавлен 22.08.2010
  

• Теплогазоснабжение и вентиляция поселка

  Оценка мощности потребления тепла для посёлка в черте города Смоленска. Определение тепловых потоков на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Расчет и построение графика расхода теплоты. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций.
  
  контрольная работа [870,3 K], добавлен 25.03.2012
  

• Разработка газоснабжения города

  Расчет расходов газа различными категориями потребителей. Подбор регулятора давления. Газовый пищеварительный котёл КПГ-250. Защита газопроводов от коррозии. Климатические данные. Схема газоснабжения города. Гидравлический расчет кольцевых газовых сетей.
  
  курсовая работа [203,8 K], добавлен 16.02.2016
  

• Расчет горячего водоснабжения

  Определение тепловых нагрузок микрорайона на отопление, вентиляцию. Выбор схемы включения подогревателя ГВС к тепловой сети. Тепловой и гидравлический расчет кожухотрубных и пластинчатых водоподогревателей с целью разработки системы отопления микрорайона.
  
  курсовая работа [135,7 K], добавлен 11.11.2013
  

• Газоснабжение улицы Азанова города Баймак Республики Башкортостан

  Проект газоснабжения пятиэтажного дома. Характеристика района строительства. Расчет параметров газового топлива. Выбор трассы газораспределительных систем. Гидравлический расчет внутридомового газопровода. Выбор оборудования газорегуляторного пункта.
  
  курсовая работа [120,7 K], добавлен 25.04.2017
  

• Газоснабжение промышленного предприятия

  Определение основных характеристик природного газа. Рассмотрение особенностей газоснабжения лакокрасочного завода, расчет расхода котельной. Изучение условий прокладки наружного газопровода высокого давления. Подбор оборудования регуляторной установки.
  
  курсовая работа [53,4 K], добавлен 01.02.2015
  

• Горячее водоснабжение жилого здания

  Внутренние системы горячего водоснабжения. Определение расчетных расходов воды и теплоты. Гидравлический расчет подающих и циркуляционных трубопроводов системы горячего водоснабжения. Особенности подбора оборудования абонентских вводов и тепловых пунктов.
  
  курсовая работа [105,6 K], добавлен 20.12.2009
  

• Расчет системы горячего водоснабжения жилого дома

  Выбор системы горячего водоснабжения. Тепловой баланс системы. Выбор схемы присоединения подогревателей. Расчет секундных и циркуляционных расходов горячей воды. Гидравлический расчет трубопроводов. Выбор водомера. Расчет потерь давления в тепловом узле.
  
  курсовая работа [305,2 K], добавлен 19.09.2012
  

• Сети водоотведения населенного пункта

  Хозяйственно-бытовая сеть К1 промышленного предприятия: определение расчетных расходов, гидравлический расчет канализационного коллектора. Дождевая сеть К2 промышленного предприятия: трассировка сети. Гидравлический расчет очистных сооружений отстойника.
  
  курсовая работа [201,8 K], добавлен 22.07.2011
  

• Организация строительства магистрального газопровода

  Характеристика трассы и природно-климатическая характеристика района строительства газопровода. Технологический расчет магистрального газопровода. Очистка газа от механических примесей. Сооружение подводного перехода через реку, характеристика работ.
  
  дипломная работа [917,4 K], добавлен 14.05.2013
  

• Водопроводный ввод и водомерный узел

  Трубы, арматура, оборудование и материалы, применяемые при устройстве внутренних систем холодного и горячего водоснабжения, канализации и водостоков. Определение расходов на расчетных участках и последующий гидравлический расчет сети водопотребления.
  
  курсовая работа [3,4 M], добавлен 04.11.2013
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам