Расчет систем газоснабжения района города
12.3 Гидравлический расчет тупиковых газопроводов низкого давления.
Тупиковые газопроводы низкого давления прокладываются внутри жилых
домов, внутри производственных цехов и по территории небольших населенных
пунктов сельского типа.
Источником питания подобных газопроводов являются ГРП низкого давления.
Гидравлический расчет тупиковых газопроводов производят по номограмме
рис. 11.4. из [10].Особенностью расчёта здесь является то, что при
определении потерь давления на вертикальных участках надо учитывать
дополнительное избыточное давление из-за разности плотностей газа и
воздуха, то есть
?РД = ± h • (?В - ?Г) • g,
где h - разность геометрических отметок в конце и начале газопровода,
м;
?В, ?Г - плотности воздуха и газа при нормальных условиях, кг/м3;
g - ускорение свободного падения, м/с2.
Для природного газа, который легче воздуха, при движении его по
газопроводу вверх значение ?Р будет отрицательным, а при движении вниз
положительным.
Учет местных сопротивлений можно производить путем введения надбавок на
трение
l Р = l Г * (1 + а/100), (м),
где а - процентная надбавка.
Рекомендуются следующие процентные надбавки:
на газопроводах от ввода в здание до стояка - 25%;
на стояках - 20%;
на внутри квартирной разводке:
при длине 1-2 м. - 450%,
при длине 3-4 м. - 200%,
при длине 5-7 м. - 120%,
при длине 8-12 м. - 50%.
Перепад давления ?Р в тупиковых газопроводах низкого давления
определяется начальным давлением после ГРП или ГРУ, которое равно 4-5 кПа,
и давлением необходимым для работы газогорелочных установок или газовых
приборов. Перепад давления ?Р, согласно рекомендациям таблицы 11.10. [10]
принимаем равным 350 Па.
1. Создаём расчётную схему газопровода: рис. 4.
2. Назначаем магистральное направление.
3. Определяем для каждого участка магистрального направления расчётный
расход газа по формуле,
VР = VЧАС • КОД, (м3/ч),
где - максимальный часовой расход газа соответствующего потребителя,
м3/ч,
VЧАС = 1,17 (м3/ч),
КОД - коэффициент одновременности, учитывающий вероятность
одновременной работы всех потребителей.
4. Определяем расчётную длину участков магистрального направления (l Р
i) по формуле,
l Р = l Г • (1 + а/100), (м),
где а - процентная надбавка.
Рекомендуются следующие процентные надбавки:
на газопроводах от ввода в здание до стояка - 25%;
на стояках - 20%;
на внутри квартирной разводке:
при длине 1-2 м. - 450%,
при длине 3-4 м. - 200%,
при длине 5-7 м. - 120%,
при длине 8-12 м. - 50%.
5. Вычисляем расчётную длину магистрального направления в метрах,
суммируя все расчётные длины его участков (? l Р i).
6. Определяем удельный перепад давления на магистральном направлении
А = ?Р / ? l Р i , (Па/м).
А = 8,1871345 (Па/м).
7. Используя диаграмму рис. 11.4. [10], определяем диаметры участков
газопровода магистрального направления и уточняют удельный перепад давления
на каждом участке в соответствии с выбранным стандартным диаметром.
8. Определяем действительный перепад давления газа на каждом участке,
умножая удельный перепад давления на расчётную длину участка.
9. Суммируем все потери на отдельных участках магистрального
направления.
10. Определяем дополнительное избыточное давление в газопроводе,
?РД = ± h • (?В - ?Г) • g,
?РД = 110,26538
где h - разность геометрических отметок в конце и начале газопровода,
м;
?В, ?Г - плотности воздуха и газа при нормальных условиях, кг/м3;
g - ускорение свободного падения, м/с2.
h = 20,7 (м),
11. Вычисляем алгебраическую сумму потерь давления а магистрали и
дополнительного избыточного давления и сравниваем её с допустимой потерей
давления в газопроводе ?Р.
Критерием правильности расчёта будет условие
(??Рi ± ?РД + ?РПРИБ) ? ?Р,
где ??Рi - сумма потерь давлений на всех участках магистрали, Па;
?РД - дополнительное избыточное давление в газопроводе, Па;
?РПРИБ - потеря давления газа в газоиспользующем приборе, Па;
?Р - заданный перепад давления, Па.
(??Рi ± ?РД + ?РПРИБ) = 338,24462 Невязка составляет 3,36%.
Отклонение (??Рi ± ?РД + ?РПРИБ) от ?Р должно быть не больше 10%.
Расчёт сделан верно.
Все расчёты по определению диаметров газопровода сводим в таблицу.
Табл. 10.
|NO |Расход|Коэфф.|Расчёт|Длина |Надб. |Расчёт|Усл. |Потери давления|
|участк| | |. |участк|на |. |диам. | |
|а |газа, |одно- |расход|а |мес. |длина,|мм |Па |
| |м3/ч |врем. |, |м |сопр. | | | |
| | | |м3/ч | | |м | | |
| | | | | | | | |на 1 м|на уч-ке|
|1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |9 |10 |
|10-15 |1,17 |0,65 |1,17 |6 |120 |13,2 |21,3Ч2,|2,2 |29,04 |
| | | | | | | |8 | | |
|9-10 |0,34 |0,45 |1,521 |3 |20 |3,6 |21,3Ч2,|4 |14,4 |
| | | | | | | |8 | | |
|8-9 |3,51 |0,35 |1,5795|3 |20 |3,6 |21,3Ч2,|4,2 |15,12 |
| | | | | | | |8 | | |
|7-8 |4,68 |0,29 |1,638 |3 |20 |3,6 |21,3Ч2,|4,5 |16,2 |
| | | | | | | |8 | | |
|6-7 |5,85 |0,26 |1,6965|7 |25 |8,75 |21,3Ч2,|5 |43,75 |
| | | | | | | |8 | | |
|1-6 |11,7 |0,255 |3,042 |4 |25 |5 |21,3Ч2,|19 |95 |
| | | | | | | |8 | | |
|0-1 |17,55 | |4,4752|4 |25 |5 |21,3Ч2,|35 |175 |
| | | |5 | | | |8 | | |
| | | | | | |?42,75| | |?388,51 |
Окончательно принимаем следующие диаметры газопровода на участках
магистрального направления:
10-15: 21,3Ч2,8 мм
9-10: 21,3Ч2,8 мм
8-9: 21,3Ч2,8 мм
7-8: 21,3Ч2,8 мм
6-7: 21,3Ч2,8 мм
1-6: 21,3Ч2,8 мм
0-1: 21,3Ч2,8 мм
Два других стояка несут аналогичную нагрузку и по конструкции идентичны
расчетному. Поэтому диаметры газопровода на этих стояках принимаем такими
же, как и у рассчитанного.
Исключение составят только участки подводящего газопровода 1-2, 6-11.
Определяем диаметры газопроводов на этих участках:
1. Расчётные длины ответвлений: 0-1-6-11-12-13-14, 0-1-2-3-4-5
соответственно составят LP 6-11 = 40,25, LP 1-2 = 41,5 (м).
2. Расчетные расходы газа :
Участок 1-2 V Р = 1,6965 (м3/ ч)
Участок 6-11 V Р = 1,6965 (м3/ ч).
3.Средняя удельная потеря
А6-11 = 8,6956522, А1-2 = 8,4337349.
4. Диаметры участков по номограмме рис.11.4 из [10]:
Участок 2-16 = 21,3Ч2,8,
Участок 2-3 = 21,3Ч2,8.
На этом расчет тупикового газопровода низкого давления заканчивается.
13. Библиографический список.
СНиП 2.04.08-87 Газоснабжение. Госстрой СССР.-М: ЦИТП Госстроя СССР, 1988.-
64с.
СНиП 2.04.05-91 Строительная климатология и геофизика. Госстрой СССР.-М:
Стройиздат, 1983. -136 с.
Ионин А.А. Газоснабжение. -М: Стройиздат, 1989. -439 с.
Филатов Ю.П., Клоков А.А., Марухин А.И. Системы газоснабжения: Учебное
пособие.-Н. Новгород, 1993. -97 с.
ГОСТ 21.609-83.
ГОСТ 21.610-85.
Правила безопасности в газовом хозяйстве. Госпроматомнадзор СССР. -М:
Недра, 1991. - 141 с.
Стаскевич Н.Л., Северинец Г.Н., Вигдорчик Д.Я. Справочник по газоснабжению
и использованию газа. -Л: Недра, 1990. -762 с.
Энергетическое топливо СССР. Справочник. -М: Энергоатомиздат, 1991. -184
с.
Курилов В.К. Расчет систем газоснабжения городов и населенных пунктов:
Учебное пособие. -Редакционно-издательский отдел Ивановской архитектурно-
строительной академии, 1998. -86 с.
-----------------------
L=0,07км
(18)
L=0,66км
(15)
L=0,07км
(14)
L=0,37км
(16)
L=1,68км
(17)
16
17
0
15
14
(35)
L=0,05
(34)
L=0,06
(33)
L=0,08
(32)
L=0,08
(1)
L=0,2км
V14
19,525
V15
26,78
V16
85,235
V17
433,01
V1
26,78
(31)
L=0,17
V13
3,543
(19)
L=0,12
13
1
(13)
L=0,43км
(2)
L=0,21км
V12
85,235
(30)
L=0,07
12
V2
1883,52
(12)
L=0,23км
(20)
L=0,11
2
V11
15208,94
(3)
L=0,14км
(29)
L=0,06
11
(11)
L=0,04км
V3
3,543
(21)
L=0,08
3
V10
26,78
(28)
L=0,15
10
(4)
L=0,41км
(10)
L=0,11км
V4
1131,22
(22)
L=0,16
4
V9
1883,52
(27)
L=0,15
9
V5
26,78
V6
19,525
V7
433,01
V8
3,543
(26)
L=0,1
(25)
L=0,07
(24)
L=0,12
(23)
L=0,04
8
7
6
5
(9)
L=0,2км
(8)
L=0,11км
(7)
L=0,16км
(6)
L=0,14км
(5)
L=0,83км
рис.2. Расчётная схема кольцевого газопровода высокого давления.
рис. 3. Расчётная схема многокольцевого газопровода низкого давления.
4
10
2
4
9
8
6
7
5
1
0
3
ГРП
12
13
11
+20
+20
+0,5
-0,7
+3,5
V1
V1
V1
V1
V1
V1
V1
V1
V1
V1
V1
V1
V1
V1
V1
рис. 4. Расчётная схема тупикового газопровода низкого давления.
5
4
3
2
10
9
8
7
14
13
12
11
6
1
15
6 м
6 м
6 м
3 м
3 м
3 м
3 м
3 м
3 м
3 м
3 м
3 м
10 м
7 м
5 м
4 м
4 м
0
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
