Общие сведения о внутридомовом газопроводе

Тема: Расчетный расход газа

Цель работы:

1. Научиться определять часовой расход газа.

2. Научиться читать аксонометрическую схему внутридомового газопровода.

3. Закрепить умение пользования справочной литературой, номограммами.

Материально - техническое и дидактическое оснащение:

1. Расположение газопровода на фасаде здания (9-этажное здание).

2. Планы расположения газового оборудования на первом и втором этажах.

3. Аксонометрическая схема внутридомового газопровода.

4. Стаскевич Н.Л. Справочник по газоснабжению и использованию газа/ Н.Л.Стаскевич, Г.Н. Северинец, Д.Я. Вигдорчик. – Л.: Недра, 1990.

5. Таблица коэффициентов местных сопротивлений.

6. Номограммы для определения эквивалентных длин.

7. Номограмма для определения потерь давления в газопроводах низкого давления (до 5 кПа).

8. Пример расчета.

Задание:

1. Определить количество квартир в 9-этажном доме и их тип по данному плану первого и типового (второго) этажей.

2. Определить расположение кухонь по условному обозначению. Считать площадь кухонь в однокомнатных квартирах – 9,2 м², в двухкомнатных – 7,25 м², в трехкомнатных – 8,69 м².

3. Описать присоединение газопровода жилого дома к внутриквартальному (см. пример).

4. Охарактеризовать методы используемые для определения максимального часового расхода газа.

5. Определить максимальный часовой расход газа с помощью максимального коэффициента неравномерности (первым методом).

Исходные данные:

- низшая теплота сгорания Q_н = 36000кДж/м³;

- расчетный перепад давлений 500 Па.

6 Результаты расчетов свести в таблицы (см. пример).

Общие сведения о внутридомовом газопроводе

В жилые, общественные и коммунальные здания газ поступает по газопроводам от городской распределительной сети. Эти газо­проводы состоят из абонентских ответвлений, подающих газ к зда­нию, и внутридомовых газопроводов, которые транспортируют газ внутри здания и распределяют его между отдельными газовыми приборами. Во внутренних газовых сетях жилых, общественных и коммунальных зданий можно транспортировать только газ низкого давления. Рассмотрим для примера схему внутреннего газопровода типового жилого. Расположение газопровода на фасаде здания показано на рис.1, а планы расположения газового оборудова­ния на первом и типовом (втором) этажах показаны на рис. 2.

В доме имеется 27 однокомнатных, 27 двухкомнатных и 54 трех­комнатных квартиры. Все квартиры оборудованы раздельными сани­тарными узлами. Площадь кухонь в однокомнатных квартирах 9,20 м², в двухкомнатных - 7,25 м², в трехкомнатных - 8,69 м². Будем считать, что в кухнях однокомнатных квартир установлены одноконфорочные плиты с духовыми шкафами, в кухнях двух­комнатных и трехкомнатных квартир - четырехконфорочные плиты с духовыми шкафами.

Газопровод жилого дома присоединяется к внутриквартальному газопроводу на расстоянии 6 м от здания. Цокольный ввод про­кладывается на углу здания, снаружи здания устанавливают про­бочный кран. Газопровод прокладывается по фасаду здания на уров­не второго этажа, и ввод его в здание непосредственно произво­дится во все кухни на втором этаже. Газовые стояки проходят в кухнях. Запрещается прокладыватьстояки в жилых помещениях, ванных комнатах и санитарных узлах. Отключающие краны ставят перед каждым газовым прибором. Газопровод внутри здания вы­полняют из стальных труб. Трубы соединяют сваркой. Резьбовые и фланцевые соединения допустимы только в местах установки отключающих устройств, арматуры и приборов. Газопровод прокладывают без уклона. Аксонометрическая схема внутридомового га­зопровода показана на рис. 3.

Исходные данные для проектирования: низшая теплота сгора­ния сухого газа Q_н = 36 000 кДж/м³; расчетный перепад давлений 500 Па. Гидравлический расчет выполняют для газопроводов, со­единяющих распределительную сеть с дальним газовым прибором, т. е. газовой плитой в квартире на девятом этаже.

Анализ режимов потребления газа в квартирах показывает, что максимальные коэффициенты часовой неравномерности умень­шаются с увеличением населенности квартиры. Следовательно, при определении рас четного расхода газа нужно учитывать газообору­дование квартир, их населенность и число квартир, присоединен­ных к газопроводу.

Определить максимальный часовой расход газа можно двумя методами:

- с помощью максимального коэффициента неравномер­ности k_{ч.г max};

- с использованием коэффициента одновременности включения газовых приборов в пик потребления k_о, представля­ющего собой отношение максимального часового расхода газа к среднечасовому расходу за год.

Эти коэффициенты связаны друг с другом и при наличии необходимой информации по одному из них молено определить другой.

Формула для определения расчетного годового расхода газа с помощью коэффициентов неравномерности имеет вид

(1)

k_ч.гmax - максимальный коэффициент часовой неравномерности потребления газа в год, зависящий от характера использования газа в квартире (на приго­товление пищи или на приготовление пищи и горячей воды), населенности квартиры и общего числа квартир;

Q_г.кв - годовое потребление газа населением квартиры, м³;

8 760 -число часов в году, ч;

N - число квартир каждого типа.

Расчетный расход газа с помощью коэффициента одновремен­ности k_о определяется по формуле

Q_р.г = Σ k_о∙Q_ном∙N (2)

где п - число типов приборов в квартире;

K_о - коэффициент одно­временности работы однотипных приборов;

Q_ном - номинальный расход газа прибором, м³/ч;

N - число однотипных приборов.

Главный недостаток метода расчета расхода газа по коэффици­енту одновременности состоит в том, что в этом случае не учиты­вается число людей, пользующихся одним газовым прибором. При современных условиях бытового обслуживания населения мощность установленных газовых приборов, как правило, превосходит не­обходимую мощность, вытекающую из потребности людей, про­живающих в квартире. В перспективе, в связи с дальнейшим разви­тием службы быта, избыточность мощности установленных в квар­тире газовых приборов будет расти. Несоответствие

мощности га­зовых приборов в квартирах потребностям населения приводит к существенным ошибкам при определении расчетного расхода газа по коэффициенту одновременности, а, следовательно, к перерас­ходу металла.

Определение максимального часового расхода газа первым мето­дом

1. Найдем расчетный расход газа для каждого участка газопро­вода по формуле (1).

Расчет расхода газа начинается с участка 16-15 снабжения га­зом двухкомнатной квартиры.

Потребление теплоты для приготовления пищи в квартирах с централизованным горячим водоснабжением Q_N = 2 800 МДж на одного человека в год (СНиП 2.04.04-87, справочная литература).

Годовой расход газа на одну квартиру

где Q - теплота сгорания газа, кДж/м³;

N_m - число жильцов в квартире, чел.

Заданная теплота сгорания газа Q = 36000 кДж/м³, тогда для двухкомнатной квартиры, в которой проживают три человека, го­довой расход газа

м³

Коэффициент k_ч.гmax определяется в зависимости от числа прожи­вающих в квартире жильцов (N_кв = 3 чел.) и числа квартир (N_i = 1), т.е. k_ч.гmax = 30,834 (используем справочные таблицы).

В результате получим расход газа на участке 16-15:

м³/ч

Далее рассчитываем для остальных участков:

Результаты расчета расхода газа на всех участках газопровода сведем в таблицу.

Участок
1 комната	2 комнаты	3 комнаты	1 комната	2 комнаты	3 комнаты	1 комната	2 комнаты	3 комнаты
16-15	-	30.834	-	-	233.33	-	-		-	0.821
15-14	-	18.349	-	-	233.33	-	-		-	0.977
14-13	-	14.738	-	-	233.33	-	-		-	1.178
13-12	-	13.364	-	-	233.33	-	-		-	1.424
12-11	-	12.388	-	-	233.33	-	-		-	1.650
11-10	-	11.923	-	-	233.33	-	-		-	1.905
10-9	-	11.328	-	-	233.33	-	-		-	2.112
9-8	-	11.005	-	-	233.33	-	-		-	2.345
8-7	-	10.641	-	-	233.33	-	-		-	2.551
7-6	13.220	10.641	-	155.56	233.33	-			-	4.664
6-5	13.220	9.222	-	155.56	233.33	-			-	6.534
5-4	11.299	9.222	-	155.56	233.33	-			-	8.033
4-3	11.299	8.490	-	155.56	233.33	-			-	9.717
3-2	10.416	8.490	-	155.56	233.33	-			-	11.099
2-1	10.416	8.490	6.189	155.56	233.33	311.11				22.969

Таблица 1 – Расход газа на участках газопровода

2. Определим диаметры участков газопровода. Диаметры участ­ков задаются исходя из опыта проектирования. В случае несоответ­ствия суммарных потерь давления располагаемому напору ряд уча­стков пересчитывается на другой диаметр.

3. Определим длины участков газопровода. Длины участков за­меряются по поэтажному плану с нанесенным на нем газопрово­дом и аксонометрической схеме газопровода.

4. Определим суммы коэффициентов местных сопротивлений. Для каждого участка коэффициенты ξ выбираем по таблице значений коэффициентов местных сопротивлений (приложение 1).

5. Определим расчетные длины участков газопровода

l_p = l + l_экв,

где l_экв - эквивалентная длина, учитывающая местные потери дав­ления газа

на участке, м.

Значения l_экв при ξ=1 находят по номограмме(приложение 2) в зависимости от расчетного расхода газа и диаметра участка.

6. Определим потери давления на участках газопровода. Удель­ные потери давления на участке , Па/м, находим с помощью но­мограммыпо расчетному расходу Q_p на участке и диаметру участка (приложение 3).

Тогда потери давления на участке .

7. Учтем влияние гидростатического давления р_гст. Гидростати­ческое давление на участке рассчитываем по формуле

р_гст =g∙Н(p_B-p_г),

где g=9,81 - ускорение свободного падения, м/с²;

Н-разность геометрических отметок участка, м;

р_в = 1,29 - плотность воздуха, кг/м³;

р_г = 0,75 - плотность газа, кг/м³.

Определяем суммарные потери давления на участках с учетом потерь давления в трубах и арматуре бытовой газовой плиты. Все результаты расчета расхода газа на участках газопровода первым методом заносим в таблицу.

Таблица 2 – Результаты гидравлического расчета внутридомового газопровода первым методом

Участок		d, м	l, м	∑ξ	при ∑ξ=1	м	м	, Па⁄м	∆p, Па⁄м
16-15	0.82129			8.1	0.343	2.7783	32.7783	1.5	49.16745
15-14	0.977482				0.38	0.38	30.38	1.9	57.722
14-13	1.177677				0.46	0.46	30.46	2.1	63.966
13-12	1.423846				0.48	0.48	30.48		91.44
12-11	1.649824				0.46	0.46	30.46	3.7	112.702
11-10	1.905475				0.43	0.43	30.43	6.5	197.795
10-9	2.112116			1.35	0.42	0.567	30.567		244.536
9-8	2.34502			1.5	0.41	0.615	30.615		306.15
8-7	2.550888		0.46	1.95	0.37	0.7215	1.1815		14.178
7-6	4.663734		30.58	2.8	0.65	1.82	32.4	2.8	90.72
6-5	6.534289		0.46		0.7	0.7	1.16		5.8
5-4	8.033099		30.58	2.8	0.73	2.044	32.624		260.992
4-3	9.717175		0.46	1.35	0.75	1.0125	1.4725		16.1975
3-2	11.09939		24.68	2.75	0.99	2.7225	27.4025		164.415
2-1	22.96867		4.6		1.2	2.4		4.29	30.03