Определение расчетного расхода газа

Сеть низкого давления проектируется многокольцевой. Вычерчиваем расчетную схему, нумеруем участки, наносим их длины. Помечаем направления движения газа и нулевые точки, т.е. точки встречи потоков газа. Распределение газа по каждой зоне действия ГРП условно принимаем равномерным.

Удельный расход газа по длине газопровода каждого кольца:

- протяженность кольца, м

Для кварталов с 3-х этажной застройкой:

q=95,61/3700 = 0,025

Для кварталов с 3-х и 5-ти этажной застройкой

q=344,63/3560 = 0,096

Для кварталов с 5-ти этажной застройкой

q=620,03/3500 = 0,177

Для кварталов с 7-ми этажной застройкой

q=298,60/3660 = 0,081

Путевые расходы газа на каждом участке газопровода:

Qn = q * l, м3/час

l – для рассматриваемого участка газопровода, м

Если участок газопровода является общим для двух колец, то ql =

Расчетные расходы газа на каждом участке газопровода:

Qр = Qтр + 0,55 * Qn, м3/час

Таблица 4. Путевые расходы газа

№	№ участка	Qn	L, м	q
	1-2			0,025
	2-3			0,025
	3-4			0,025
	4-5			0,025
	5-6			0,025
	6-7			0,025
	7-8	3,75		0,025
	8-9	6,25		0,025
	9-10	6,25		0,025
	10-11	18,15		0,121
	11-12	24,2		0,121
	12-13	24,2		0,121
	13-14	24,2		0,121
	14-15	24,2		0,121
	15-16	24,2		0,121
	16-17	24,2		0,121
	17-18	6,25		0,025
	18-1	6,25		0,025
	17-19	19,2		0,096
	19-20	22,08		0,096
	20-21	54,6		0,273
	21-22	54,6		0,273
	22-23	54,6		0,273
	23-24	54,6		0,273
	24-25	54,6		0,273
	25-26	54,6		0,273
	26-27	40,95		0,273
	27-28	22,08		0,096
	28-10	19,2		0,096
	27-29	35,4		0,177
	29-30	35,4		0,177
	30-31	38,7		0,258

33	31-32	51,6		0,258
	32-33	51,6		0,258
	33-34	51,6		0,258
	34-35	51,6		0,258
	35-36	51,6		0,258
	36-37	51,6		0,258
	37-38	35,4		0,177
	38-20	35,4		0,177
	37-39	20,25		0,081
	39-40	18,63		0,081
	40-41	16,2		0,081
	41-42	16,2		0,081
	42-43	16,2		0,081
	43-44	16,2		0,081
	44-45	16,2		0,081
	45-46	16,2		0,081
	46-47	12,15		0,081
	47-48	18,63		0,081
	48-30	20,25		0,081

Определяем расчетный расход газа путем подсчета. СНиП рекомендует для перехода от годового расхода газа на коммунально-бытовые нужды к часовому расходу пользоваться коэффициентом часового максимума Км.

В этом случае расчетный расход газа составит

где:

-суммарный годовой расход газа на коммунально-бытовые нужды, м3/год;

- часть максимального часового расхода газа на отопление и вентиляцию зданий, которая раздается из сети низкого давления м3/ч (усадебная застройка, одно-двухэтажные здания).

Расход газа на местное (поквартирное) отопление, а также мелкими котельными определяется:

Таблица 5. Расчетные расходы газа

№ участка	Qтр	Qn	Qр
Направление 4-5-6-7-8-9-10
4-5			2,75
5-6			7,75
6-7			12,75
7-8		3,75	17,063
8-9	18,75	6,25	22,188
9-10	31,25	6,25	34,688
Направление 4-3-2-1-18-17
4-3			2,75
3-2			7,75
2-1			12,75
1-18		6,25	18,438
18-17	27,25	6,25	30,688
Направление 23-24-25-26-27-28-10
23-24		54,6	30,03
24-25	54,6	54,6	84,63
25-26	109,2	54,6	139,23
26-27	163,8	40,95	186,32
27-28	204,75	22,08	216,89
28-10	246,03	19,2	256,59

Направление 23-22-21-20-19-17
23-22		54,6	30,03
22-21	54,6	54,6	84,63
21-20	109,2	54,6	139,23
20-19	163,8	22,08	175,94
19-17	205,08	19,2	215,64
Направление 23-24-25-26-27-29-30
23-24		54,6	30,03
24-25	54,6	54,6	84,63
25-26	109,2	54,6	139,23
26-27	163,8	40,95	186,32
27-29	204,75	35,4	224,22
29-30	275,55	35,4	295,02
Направление 23-22-21-20-38-37
23-22		54,6	30,03
22-21	54,6	54,6	84,63
21-20	109,2	54,6	139,23
20-38	163,8	35,4	183,27
38-37	234,6	35,4	254,07

Направление 43-44-45-46-47-48-30
43-44		16,2	8,91
44-45	16,2	16,2	25,11
45-46	32,4	16,2	41,31
46-47	48,6	12,15	55,283
47-48	60,75	18,63	70,997
48-30	99,63	20,25	110,77
Направление 43-42-41-40-39-37
43-42		16,2	8,91
42-41	16,2	16,2	25,11
41-40	32,4	16,2	41,31
40-39	48,6	18,63	58,847
39-37	87,48	20,25	98,618
Направление (ГРП2) 10-11-12-13
10-11	277,28	18,15	287,26
11-12	295,78	24,2	309,09
12-13	344,18	24,2	357,49
Направление (ГРП2) 17-16-15-14-13
17-16	229,33	24,2	242,64
16-15	253,53	24,2	266,84
15-14	277,73	24,2	291,04
14-13	326,13	24,2	339,44

Направление (ГРП1) 30-31-32-33
30-31	375,18	38,7	396,47
31-32	413,88	51,6	442,26
32-33	517,08	51,6	545,46
Направление (ГРП1) 37-36-35-34-33
37-36	322,08	51,6	350,46
36-35	373,68	51,6	402,06
35-34	425,28	51,6	453,66
34-33	528,48	51,6	556,86

6. Гидравлический расчет газопровода низкого давления

В результате гидравлического расчета многокольцевой сети низкого давления подбирают диаметры труб таким образом, чтобы при пропуске расчетного количества газа вся сеть была гидравлически увязана. Перепад давления в сети

- сумма длин участков полуколец, м

Ориентируясь на среднюю удельную потерю давления и расчетные расходы газа, подбираем по номограмме диаметр труб и определяем соответствующие этим диаметрам фактические удельные потери давления.

Потери давления на участке определяем по формуле:

, где

= 0,82 кг/см3;

= 0,73 гк/см3

Таблица 6. Определение диаметров и удельных потерь давления газопровода

№ уч-ка	Qр, м3/ч	l. м				dн х s
Направление 4-5-6-7-8-9-10-11-12-13
4-5	2,75			0,66	0,48	57*3	107,808
5-6	7,75		0,5	57*3	112,3
6-7	12,75		0,6	70*3	134,76
7-8	17,063		0,65	70*3	109,4925
8-9	22,188		0,68	75,5*4	190,91
9-10	34,688		0,66	88,5*4	185,295
10-11	287,26		0,75	100*4	126,3375
11-12	309,09		0,75	133*4	168,45
12-13	357,49		0,6	159*4	134,76
						Итого:	1270,113
Направление 4-3-2-1-18-17-16-15-14-13
4-3	2,75			0,6316	0,46	57*3	103,316
3-2	7,75		0,55	57*3	123,53
2-1	12,75		0,63	60*3	141,498
1-18	18,438		0,53	70*3	148,7975
18-17	30,688		0,63	75*3	176,8725

17-16	242,64				0,61	88,5*4	137,006
16-15	266,84		0,61	88,5*4	137,006
15-14	291,04		0,72	140*4,5	161,712
14-13	339,44		0,69	159*4	154,974
						Итого:	1284,712
Направление 23-24-25-26-27-28-10-11-12-13
23-24	30,03			0,6936	0,68	75*3	152,728
24-25	84,63		0,71	89*3	159,466
25-26	139,23		0,62	114*4	139,252
26-27	186,32		0,69	114*4	116,2305
27-28	224,22		0,7	133*4	180,803
28-10	295,02		0,7	133*4	157,22
10-11	287,26		0,67	140*4,5	112,8615
11-12	309,09		0,66	159*4	148,236
12-13	357,49		0,68	159*4	152,728
						Итого:	1319,525

Направление 23-22-21-20-19-17-16-15-14-13
23-22	30,03			0,6557	0,66	75,5*4	148,236
22-21	84,63		0,61	108*4	137,006
21-20	139,23		0,67	114*4	150,482
20-19	175,94		0,61	114*4	157,5569
19-17	215,64		0,64	133*4	143,744
17-16	242,64		0,65	133*4	145,99
16-15	266,84		0,64	140*4,5	143,744
15-14	291,04		0,63	159*4	141,498
14-13	339,44		0,66	159*4	148,236
						Итого:	1316,493
Направление 23-24-25-26-27-29-30-31-32-33
23-24	30,03			0,7273	0,72	75*3	161,712
24-25	84,63		0,6	108*4	134,76
25-26	139,23		0,68	114*4	152,728
26-27	186,32		0,63	133*4,1	106,1235
27-29	224,22		0,7	140*4,5	157,22
29-30	295,02		0,71	140*4,5	159,466
30-31	396,47		0,59	144*4,5	99,3855
31-32	442,26		0,61	159*4	137,006
32-33	545,46		0,7	159*4	157,22
						Итого:	1265,621
Направление 23-22-21-20-38-37-36-35-34-33
23-22	30,03			0,6667	0,66	75,5*4	148,236
22-21	84,63		0,61	108*4	137,006
21-20	139,23		0,67	114*4	150,482
20-38	183,27		0,66	133*4,1	148,236
38-37	254,07		0,68	140*4,5	152,728
37-36	350,46		0,7	140*4,5	157,22
36-35	402,06		0,56	144*4,5	125,776
35-34	453,66		0,6	159*4	134,76
34-33	556,86		0,62	159*4	139,252
						Итого:	1293,696

Направление 43-44-45-46-47-48-30-31-32-33
43-44	8,91			0,6742	0,59	57*3	132,514
44-45	25,11		0,67	75,5*4	150,482
45-46	41,31		0,66	89*3	148,236
46-47	55,283		0,67	89*3	112,8615
47-48	70,997		0,61	108*4	157,5569
48-30	110,77		0,65	114*4	182,4875
30-31	396,47		0,72	133*4,1	121,284
31-32	442,26		0,61	140*4,5	137,006
32-33	545,46		0,68	159*4	152,728
						Итого:	1295,156
Направление 43-42-41-40-39-37-36-35-34-33
43-42	8,91			0,6383	0,61	57*3	137,006
42-41	25,11		0,63	75,5*4	141,498
41-40	41,31		0,63	89*3	141,498
40-39	58,847		0,48	108*4	123,9792
39-37	98,618		0,62	114*4	174,065
37-36	350,46		0,7	159*4	157,22
36-35	402,06		0,5	133*4,1	112,3
35-34	453,66		0,6	140*4,5	134,76
34-33	556,86		0,65	159*4	145,99
						Итого:	1268,316

6. Гидравлический расчет внутреннего газопровода низкого давления

для жилого дома

Расчетный перепад давления газа:

Расчетный расход газа:

где n – количество однотипных приборов, шт.;

q – номинальный расход газа, м3/час

для ВПГ q = 2.1 м3/час

для ПГ4 q = 0,6 м3/час

К – коэффициент одновременности

Таблица 7. Гидравлический расчет внутреннего газопровода жилого дома

№	№ участка	К		l, м			dнxs
	1-2	0,7	0,42	1,1	7,3	7,4	21,3*2,8	8,954
	2-3	0,7	4,2	6,2	7,4	21,3*2,8	56,5
	3-4	0,56	6,72	2,8	3,5	26,8*2,8	12,07
	4-5	0,48	8,64	2,8		33,5*3,2	68,9
	5-6	0,345	12,42	6,8	3,5	33,5*3,2	29,3
	6-7	0,345	18,63	3,2	3,5	38*3,0	13,79
	189,5	350Па

7. Гидравлический расчет газопровода среднего давления.

Принимаем расходы газа на бани, хлебозавод, котельные (в контрольной работе по газоснабжению проводились расчеты расходов на коммунально-бытовые нужды);

Qбани = 50м3/час;

Qхз = 65 м3/час;

Qкот = 1200 м3/час.

1. Для учета потерь давления в местных сопротивлениях определяем расчетную длину каждого участка;

2. За начальное давление на участке АГРС-1 принимаем абсолютное давление после АГРС Р₁ = 0,47 МПа, выбираем расчетную ветвь.

3. Определяем расчетную длину (длину расчетной ветви) l_р.

4. Определяем расчетный расход Q_р.

5. Рассчитываем разность квадратов давлений:

6. Подбираем диаметр по номограмме по известным Q_р, l_р и

7. Для принятого диаметра принимаем действительную разность давлений , кПа².

8. Рассчитываем конечное давление на участке по формулам:

где l - длина участка;

Устанавливаем расчетную ветвь - участок АГРС – Б1:

,

м.

Рассчитываем расход газа на участке АГРС-1:

,

м³/ч.

Вычисляем разность квадратов давлений:

,

Определяем диаметр трубопровода

D = 219×6 мм.

Для выбранного диаметра определяем действительную разность квадратов давлений:

.

Рассчитываем конечное давление на участке АГРС-1:

,

.

Определяем скорость движения газа в трубопроводе высокого давления:

,

где ,

;

№ уч-ка	Расход газа	Диаметр	Длина, м	Давление, кПа	Скорость
АГРС-1	3030,87	219*6				443,34607	10,22
1-ГРП2	670,31	70*3			443,34	429,556871	16,20
1-2	2360,56	133*4			443,34	426,263247	17,75
2-Б2		76*3			426,26	370,53211	19,96
2-3	1160,56	89*3			426,26	373,187642	14,93
3-ГРП1	1045,56	108*4			373,18	347,420225	16,86
3-3а		57*3			373,18	364,611327	15,0
3а-Б3		57*3			364,61	362,401775	11,29
3а-4		57*3			364,61	362,340244	22,08

Номограмма для определения потерь давлении в газопроводах низкого давления (до 5 кПа). Природный газ ρ = 0,73 кг/м³, ν = 14,3 -10⁶ м²/с

Номограмма для определения потерь давления в стальных газопроводах среднего и высокого давления (до 1,2 МПа). Природный газ с параметрами ρ = 0,73 кг/м³,

ν = 14,3 -10⁶ м²/с

Список литературы

1. Ионин А.А Газоснабжение.- М.; Стройиздат, 1981. – 415с.

2. Стаскевич Н.Л., Северинцев Г.Н., Вигдарчик Д.Я. Справочник по газоснабжению и использованию газа.-Л.: Недра,1990.-762с.

3. СНиП 2.04.08-87*. Газоснабжение.- М.:Стройиздат,1981.- 79с.

4. СНиП 2.07.01-89^*. Градостроительство. – М.:Стройиздат, 2000. – 79с.

5. СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика. – М.: Стройиздат, 1983 – 136 с.

6. Гордюхин А.И. Газовые сети и установки. Устройство и проектирование. М.: Стройиздат, 1987. – 383 с.

7. Скафтымов Н.А. Основы газоснабжения. – Л.: Недра, 1975. – 343с.

8. Справочник проектировщика: внутренние санитарно-технические устройства. Вторая часть. Водопровод и канализация. / Под ред. И.Г. Староверова и Ю.И. Шиллера. – М.: Стройиздат,1990 – 247 с.

9. Гуськов Б.И., Кряжев Б.Г. Газификация промышленных предприятий. – М.:Стройиздат, 1982. – 368с.