Годовой расход газа на
отопление жилых и общественных зданий,
м3/год
где - удельная отопительная
характеристика здания, ккал/(м3*ч*0С), для жилых
и общественных зданий можно принять = 0,3-0,4 ккал/(м3*ч*0С);
- средняя
расчетная температура внутреннего
воздуха, 0С, можно
принять равным 180;
– средняя
температура наружного воздуха
за отопительный период, согласно СНиП 2.01.01-82 «Строительная климотология
и геофизика» = -19 0С
- продолжительность
отопительного периода, сутки согласно СНиП 2.01.01-82 «Строительная климотология
и геофизика» =164
-к.п.д. отопительных установок,
для котельных
3.2 Расчетные
часовые расходы газа
Часовой расход газа на бытовые
и коммунально-бытовые нужды определяют
как долю суммарного годового расхода
газа на эти нужды по формуле по СНиП 2.04.08-87*
где - годовой расход
газа на бытовые и коммунально-бытовые
нужды, м3/год
- коэффициент часового максимума
(перехода от годового расхода газа к максимальному
часовому расходу)
Значение коэффициента часового
максимума расхода газа на хозяйственно-бытовые
нужды в зависимости от численности
населения, снабжаемого газом, для нашего
села , для пунктов общественного
питания , пункты производства хлеба
и кондитерских изделий
Для отдельных жилых домов
расчетный часовой расход газа
определяют по сумме номинальных
расходов газа газовыми приборами
с учетом коэффициента одновременности
их действий по формуле
,
где Ksim – коэффициент
одновременности.
qnom – номинальный
расход газа прибором или группой приборов,
принимаемой по паспортным данным или
техническим характеристикам приборов,
м3/ч;
ni – число однотипных
приборов или групп приборов;
m – число приборов или групп
приборов (при установке в квартирах приборов
одного типа – это число квартир).
Количество газа, потребляемое
на участке сети (путевой расход) определяется
как
где n – число жилых домов на
участке.
Транзитный расход определяется
как сумма всех путевых расходов, проходящих
транзитом через рассчитываемый участок
Результаты расчетов по определению
расходов газа для каждого участка приведены
в таблице 3
Примем , что в домах данного
села установлены газовые плиты ПГ-4 с
расходом газа qпг = 1,18 м3/ч, газовые
отопительные аппараты АОГВ-17,5 с расходом
qаогв = 1,76 м3/ч и аппараты
горячего водоснабжения ВПГ-23 с расходом
qвпг = 2,35 м3/ч
В соответствии с расчетной
схемой (рисунок 3.1) определяем максимальные
часовые расходы газа для каждой
зоны, определим геометрическую
длину питаемого контура I, II,III и полуконтура
А, Б. Определим удельные путевые расходы
в каждом контуре и полуконтуре. Расчеты
приведены в таблице 2.
. Рисунок 3.1 –
Расчетная схема
Таблица 2 – Расходы
газа на зонах села Дмитриевка
Номер зоны |
Площадь зоны,
м2 |
Количество домов,
домов |
Часовой расход
газа, в отдельном доме
м3/ч |
Длина контура,
м |
Расход газа ,
м3/ч*м |
Удельный путевой
расход, м3/ч*м |
I |
347500 |
82 |
3,7 |
2070 |
303,4 |
0,147 |
II |
363000 |
81 |
3,7 |
1920 |
299,7 |
0,156 |
III |
1127500 |
193 |
3,7 |
4450 |
714,1 |
0,160 |
А |
227900 |
167 |
3,7 |
1390 |
617,9 |
0,445 |
Б |
696900 |
54 |
3,7 |
2390 |
199,8 |
0,084 |
Итого
|
2762800 |
577 |
- |
- |
2134,9 |
- |
Таблица 3 – Расчетный
расход газа
Номер участка |
Длина участка, м |
Удельный путевой
расход, м3/ч*м
|
Расход газа, м3/ч |
| |
|
|
|
1-2 |
430 |
0,445 |
191,35 |
95,675 |
0 |
95,675 |
2-3 |
560 |
0,147 |
82,32 |
41,16 |
|
136,835 |
2-6 |
530 |
0,592 |
313,76 |
156,88 |
|
252,555 |
3-4 |
560 |
0,156 |
87,36 |
43,68 |
177,995 |
221,675 |
3-7 |
430 |
0,303 |
130,29 |
65,145 |
177,995 |
243,14 |
4-9 |
380 |
0,156 |
59,28 |
29,64 |
324,635 |
354,275 |
5-6 |
430 |
0,529 |
227,47 |
113,735 |
0 |
113,735 |
6-7 |
550 |
0,307 |
168,85 |
84,425 |
997,987 |
968,675 |
11-6 |
1380 |
0,244 |
336,72 |
168,36 |
24,36 |
192,72 |
9-8 |
550 |
0,316 |
173,8 |
86,9 |
476,555 |
563,455 |
12-9 |
670 |
0,16 |
107,2 |
53,6 |
254,36 |
308,36 |
10-11 |
580 |
0,084 |
48,72 |
24,36 |
0 |
24,36 |
11-12 |
1440 |
0,16 |
230,4 |
115,2 |
24,36 |
139,56 |
Итого |
|
|
2157,52 |
|
|
|
Проверяем правильность
определения транзитных расходов. На участках
7-8 и 8-9, принадлежащие точке питания, расход
газа равен
1265,71=1931,865
Полученная величина практически
совпадает с расходом газа на всю
газоснабжаемую территорию, равным
2134,9 м3/ч
4
Гидравлический расчет кольцевой
газораспределительной сети
Расчет газораспределительной
сети сводиться к расчету диаметров участков
сети и давления в узловых точках.
При расчете диаметров определяющей
операцией является распределение расчетного
перепада давления по участкам сети. Выбор
расчетного перепада на участке при зафиксированном
расходе газа однозначно определяет диаметр
участка газовой сети.
Традиционный метод основан
на принципе равномерного расчетного
перепада давления по участкам сети. Указанный
принцип заключается в том, что при расчете
диаметров участков сети низкого давления
используется соотношение:
где
– расчетная длина приоритетного
направления, состоящего из N участков;
Li = (1,05-1,10)Lфi – расчетная
длина i-ого участка. В соответствии со
СП 42-101-2003 падение давления в местных сопротивлениях
допускается учитывать путем увеличения
фактической длины участков газопровода
Lфi на 5-10%.
Pн – абсолютное
давление в начале участка газопровода;
Pк – абсолютное
давление в конце участка газопровода.
Для упрощения ручных вычислений
широко используются номограммы, построенные
в координатах Qр = f(Aср, D).
Для сети примем два главных
направления. Для колец I и II – первое главное
направление от точки питания 8 до точки
1, т.е. 8-7-3-2-1. Для кольца III – второе
направление 8-9-12-11-10.
Расчетная длина первого
направления
второго главного направления
Удельные потери давления
по главным направлениям соответственно
По полученным значениям
потерь давления и расчетных
расходов соответствующих участков
по номограмме (Приложение 2) определяем
их диаметры. Все результаты сводим
в таблицу 4.
Так как табличная плотность
не совпадает с расчетной плотностью газа,
необходимо ввести правку, считая, что
потери давления находятся в
прямой зависимости от плотности.
Находим ошибку в распределении
расходов по кольцам. Ошибка считается
допустимой, если она будет меньше
или равна 10%. В нашем случае в I
и II кольцах превышает допустимую
и равна соответственно ∆1=71,08% и ∆2=25,26%. В
таком случае необходимо произвести
гидравлическую увязку сети .
Определим поправочные расходы
в кольцах. Поправочный расход без учета
соседних колец
а) в первом кольце
б) во втором кольце
в) в третьем кольце
Вычисляем поправочные
расходы, учитывающие невязки в соседних
кольцах
а) в первом кольце
б) во втором кольце
в) в третьем кольце
Поправочные расходы
в кольцах будут равны
Вводим поправочные расходы
во все кольца, для этого определяем
поправочные расходы на всех участках
и просуммируем их предварительно
Далее производим расчет тупиковых
участков. Все расчеты сведем в таблицу
5
Учас
ток |
l,
м |
Q,
м3/ч |
∆P,
Па |
∆P/l
Па/м |
D*δ
мм |
∆P/l
Па/*м |
∆P
Па |
1.1∆P
Па |
1-2
5-6
10-11 |
430
430
580 |
95,675
113,735
24,36 |
396,85
1052,6
389,3 |
0,92
2,45
0,67 |
133*4
159*5
108*4 |
0,35
0,3
0,1 |
150,5
129
58 |
165,55
141,9
63,8 |
5
Подбор оборудования ГРП и ее описание
ГРП предназначен
для снижения давления газа и поддержания
его на необходимом для эксплуатации
уровне независимо от изменения расхода.
Одновременно производится очистка
от механических примесей, а при необходимости
осуществляется и учет расхода
газа. ГРП сооружают на распределительных
сетях населенных пунктов или предприятия
для обеспечения газом потребителей.
Основные составляющие ГРП
следующие: узел регулирования давления
газа с предохранительно-запорным клапаном
и обводным газопроводом (байпасом), предохранительный
сбросный клапан, контрольно-измерительные
приборы, продувочные трубопроводы.
Газ высокого или среднего давления
входит в ГРП и поступает в узел регулирования,
в котором по ходу движения газа располагают:
входное отключающее устройство для отключения
основной линии; фильтр для очистки газа
от различных механических примесей; предохранительный
запорный клапан, автоматически отключающий
подачу газа потребителям в случае выхода
из строя регулятора давления газа; регулятор,
который снижает давление газа независимо
от расхода газа потребителями; выходное
отключающее устройство.
Фильтры,
устанавливаемые в ГРП должны
иметь устройства для определения перепада
давления в нем, характеризующего степень
засоренности фильтрующей кассеты при
максимальном расходе газа.
Выходное давление из ГРП контролируется
предохранительным запорным клапаном
(ПЗК) и предохранительным сбросным клапаном
(ПСК). ПЗК контролирует верхний и нижний
пределы давления газа, а ПСК – только
верхний. ПСК настраивают на меньшее давление,
чем ПЗК, поэтому он срабатывает первым.
Сброс газа в атмосферу следует осуществлять
в том случае, если регулятор давления
работает нормально, но при закрытии клапан
не обеспечивает герметичности отключения
(вследствие засорения клапана, износа
и пр.). Если протечка через неплотно закрытый
клапан будет превосходить потребление
газа, то выходное давление будет расти.
Для предотвращения роста давления избыток
газа необходимо сбросить в атмосферу.
Такие ситуации обычно бывают кратковременными
(в ночное время), а количество сбрасываемого
газа незначительным. Срабатывание клапана
ПСК при указанных обстоятельствах предотвращает
закрытие предохранительного клапана
и нарушение нормального газоснабжения
потребителей.
Если же отказал регулятор давления,
клапан ПСК сработал, а давление в сетях
продолжает расти, то такая ситуация является
аварийной. В этом случае срабатывает
клапан ПЗК, который перекроет газопровод
перед регулятором и прекратит подачу
газа потребителям. Клапан ПЗК сработает
также при недопустимом снижении давления
газа, которое может произойти при аварии
на газопроводе. По устранении причин
отключения газа его подача потребителям
автоматически не возобновляется. Вновь
пустить газ может только обслуживающий
персонал, что предотвращает аварии и
несчастные случаи при пуске газа.
Клапан ПСК настраивают на давление,
превышающее регулируемое на 15 %. Верхний
предел настройки ПЗК принимают на 25 %
выше регулируемого давления после ГРП.
Нижний предел – минимально допустимое
давление газа в сети.
Для бесперебойного снабжения
потребителей газом при выходе из строя
регулятора давления, замене, осмотре
или ремонте оборудования предусмотрен
обводной газопровод (байпас). Регулирование
давления газа на байпасе производят вручную.
Диаметр обводной линии должен обеспечить
максимальный пропуск газа при минимальном
входном давлении и нормальном выходном.
Для надежности и удобства ручного регулирования
на байпасе устанавливают последовательно
кран и задвижку.
1 – входное отключающее
устройство на основной линии; 2 – фильтр;
3 – диафрагма; 4 – предохранительный запорный
клапан; 5 – регулятор давления; 6 – выходное
отключающее устройство; 7 – байпас; 8 –
герметизирующее устройство (кран) на
байпасе; 9 – задвижка на байпасе для регулирования
давления; 10 – предохранительный сбросный
клапан; 11 – свеча