Газоснабжение района города Челябинск

     Располагаемый перепад давления в распределительных газопроводах низкого давления принимается равным 1200 Па [см. 4].

     При расчете кольцевых и тупиковых  систем необходимо выполнить 2 условия:

     Потери  по полукольцам должны быть равны.

     Сумма потерь давления от ГРП (или другого  источника питания) до концевой точки или точки схода не должна превышать располагаемый перепад давления.

     Для определения расчетных часовых  расходов на участках сети с равномерно распределенным  расходом необходимо определить удельный, путевой и транзитный расходы газа.

     Для определения путевых расходов

     а) всю газифицируемую территорию разбивают  на площади с одинаковым удельным потреблением газа, которые получают газ от определенных контуров или  участков сети.

     б) вычисляют количества газа, которое  потребляют на этих площадях.

     в) рассчитывают удельный путевой расход путем деления потребляемого газа на этих площадях на периметр сети, от которой подается газ.

     Удельный  путевой расход: 

   

,   м³/ч   (2.1) 

     где:

     ΣL_р – общая протяжённость сети (суммарная приведенная длина участков), использующей газ:

     при двухсторонней раздаче

     при односторонней раздаче

     при отсутствии раздачи

     ΣV – общий расчетный часовой расход газа на сеть низкого давления;

     1,1 – коэффициент, учитывающий потери давления на местные сопротивления.

     г) определяют путевой расход участка, умножая удельный расход на его длину.

     Путевой расход газа: 

   

,   м³/ч   (2.2) 

     Расчетным расходом на участке, имеющем переменную нагрузку называется такой постоянный расход, который эквивалентен по создаваемой потере давления совместному действию путевого и транзитного расходов.

     Расчетный расход: 

   

   (2.3) 

     Для определения диаметров труб найдем удельные потери по длине всей ветки: 

   

   (2.4) 

     Затем с помощью номограммы низкого давления подбираем диаметр и находим R_уд для каждого участка.

     Если  с помощью номограммы потребуется  вычислить потери давления для газа с другой плотностью по сравнению с принятой при составлении номограммы, то полученную потерю давления необходимо умножить на поправочный коэффициент, равный отношению плотности, или использовать вспомогательные таблицы.

     Потери  давления на участке:  
 

   ΔР=1,1∙R_уд∙L_действ   (2.5) 

     Гидростатические потери: 

    

)    (2.6) 

     где: 

       -высота рассчитываемого участка со знаком, зависящим от движения газа (вверх или вниз).

       = 1,29 кг/м³ – плотность воздуха

       = 0,727 кг/м³ – плотность газа

     Степень использования газа предприятиями и учреждениями коммунально-бытового обслуживания населения 15 % от пропускной способности этих предприятий

 

     Приведенная длина сети низкого давления ∑L_пр=13225 м

     Удельный  путевой расход газа 

 

 

     Расчет  путевых и транзитных расходов, подбор диаметров, определение перепада давления в сети низкого давления приведен в Приложении №2

.

2.2. Гидравлический расчет сети среднего давления 

     Газовые сети высокого (среднего) давления являются верхним иерархическим уровнем городской системы газоснабжения. Для средних и больших городов их проектируют кольцевыми.

     К газопроводам среднего давления подключаются потребители с расходом газа, превышающим 50 м³/ч. К ним относятся ГРП, мелкие и крупные (квартальные и районные) котельные, промышленные предприятия, пекарни и прачечеые.

     Для гидравлического расчета необходимо выбрать диктующего потребителя, т.е. потребителя при обеспечении  у которого требуемого расхода и  давления, другие потребители будут заведомо обеспечены требуемым расходом и давлением. Расположить этого потребителя желательно максимально удаленно от ГРС.

     При расчете кольцевых сетей необходимо оставлять резерв для увеличения пропускной способности системы  при аварийных гидравлических режимах. Принятый резерв следует проверять расчетом при возникновении наиболее неблагоприятных аварийных ситуаций. Такие режимы обычно возникают при выключении головных участков сети [см. 2].

     Расчетный объем газа на сеть среднего давления:

(2.8)

 

     Давление  на входе к диктующему потребителю: P=0.23 МПа

     Для гидравлического расчета необходимо выбрать диктующего потребителя, т.е. потребителя при обеспечении  у которого требуемого расхода и  давления, другие потребители будут заведомо обеспечены требуемым расходом и давлением. Расположить этого потребителя желательно максимально удаленно от ГРС. Для подбора труб необходимого диаметра от ГРС до диктующего потребителя нужно рассчитать потери давления на участках

     Расчет  конечного давления на участке: 

         (2.9) 

     где:

       – начальное давление газа на участке

       – потери для данного участка в зависимости от его длины, расхода газа и диаметра трубы, которые определяются по номограмме [см. 2, рис. 6.2] подбора диаметров газовых труб среднего давления. 

 

     Давление  после ГРС:  P=350 кПа 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Таблица 2

       Гидравлический расчет сети среднего давления

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.3. Гидравлический расчет внутридомовых газопроводов

     1. Определяем расчетные расходы по участкам

 

       (2.10) 

       – коэффициент одновременности работы приборов (зависит от кол-ва приборов)

       – расход газа на прибор

     n – кол-во однотипных приборов 

           (2.11)  

     N – тепловая нагрузка прибора(для газовой плиты N=5000 ккал/час, для водонагревателя 10000 ккал/час)

     2. Задаемся располагаемым перепадом давления (ΔP=250Па)

     3. Определяем удельные средние потери по длине: 

          (2.12) 

     4. По удельным средним расходам и удельным потерям давления по длине выбираем диаметры участка и уточняем действительные потери по длине. Определяем потери давления на участках по выражению: 

ΔP=

          (2.13) 

     5. Суммируем потери от наиболее удаленной точки до сети низкого давления (не более 250 Па)

     _{Расчетный часовой расход газа} 

 

     K₀ – коэффициент одновременности работы приборов [см. 4, Таблица 2.5];

     V_пр – номинальный расход газа газовыми приборами;

     n – количество однотипных приборов;

     Расход  газа на прибор: 

          (2.15) 

     _{N – Тепловая нагрузка прибора;}

     _{Nпл=5000 ККал/час - тепловая нагрузка газовой плиты;}

     _{Nнагр=10000 ККал/час - тепловая нагрузка газового нагревателя;} 

 

 

 

       (2.16) 

     Гидравлический  расчет внутридомовых газопроводов – Таблица 3.

     Подбор  диаметров внутридомовых газопроводов производят по номограмме для определения потерь давления в газопроводах низкого давления [см. 4].

Таблица 3

     Гидравлический  расчет внутридомовых газопроводов