122983 (Газификация микрорайона Восточный), страница 2

Система газоснабжения городов и населенных пунктов рассчитывается на максимальный часовой расход газа (м³/ч), который определяется

(1)

где - коэффициент часового максимума (коэффициент перехода от годового расхода к максимальному часовому расходу газа);

Q_y - годовой расход газа (определяется по нормам расхода теплоты), м³/год. Значение коэффициента часового максимума расхода газа на хозяйственно-бытовые нужды принимается в зависимости от численности населения, снабжаемого газом.

Для отдельных жилых домов и общественных зданий расчетный часовой расход газа определяется по сумме номинальных расходов газа газовыми приборами с учетом коэффициентов одновременности их действия

(2)

где K_sim - коэффициент одновременности, значение которого определяется по таблице 2;

q_ном - номинальный расход газа прибором или группой приборов, принимаемой по паспортным данным или техническим характеристикам приборов, м³/ч;

n_i - число однотипных приборов или групп приборов;

m - число приборов или групп приборов (при установке в квартирах приборов одного типа - это число квартир).

Гидравлический расчет газопроводов следует выполнять, как правило, на электронно-вычислительной машине (ЭВМ) с оптимальным распределением расчетной потери давления между участками сети.

При невозможности или нецелесообразности выполнения расчета на ЭВМ (отсутствие соответствующей программы, расчет отдельных участков газопровода и т.п.), гидравлический расчет допускается выполнять по приведенным в СНиП 42-01-2002 формулам или номограммам, составленным по этим формулам.

Расчетные потери давления газа в распределительных газопроводах низкого давления принимаются не более 1800 Па и распределяются между уличными, дворовыми и внутренними газопроводами (1200 Па - для уличных и внутриквартирных и 600 Па - для дворовых и внутренних газопроводов). Потери давления в местных сопротивлениях (колена, тройники, запорная арматура и др.) учитываются путем увеличения расчетной длины газопровода на 5... 10%.

При выполнении гидравлического расчета надземных и внутренних газопроводов с учетом степени шума, создаваемого движением газа, следует принимать скорости движения газа не более 7 м/с для газопроводов низкого давления, 15 м/с для газопроводов среднего давления, 25 м/с для газопроводов высокого давления.

Примечание:

1. Для квартир, в которых устанавливается несколько однотипных газовых приборов, коэффициент одновременности следует принимать как для такого же числа квартир с этими газовыми приборами.

2. Значения коэффициента одновременности для емкостных водонагревателей, отопительных котлов или отопительных печей рекомендуется принимать равным 0,85 независимо от числа квартир.

Таблица 2 - Значение коэффициента одновременности K_sim для жилых домов

3.1 Расчет тупиковых разветвленных газовых сетей среднего и высокого давления

Расчет по традиционной методике сводится к определению необходимых диаметров и проверке заданных перепадов давлений. Расчет можно производить по формулам или номограммам, которые значительно упрощают все вычисления.

Номограммы построены в координатах

Q_P=f(A_cp, D), (3)

(4)

где L - длина участка газопровода;

Р_н, Р_к - абсолютное начальное и конечное давление соответственно в начале и конце участка газопровода;

D - диаметр участка газопровода.

Порядок расчета

1. Начальное давление в газовой сети высокого или среднего давления определяется режимом работы газорегуляторной станции (ГРС), конечное - рабочим давлением на входе в газорегуляторные пункты (ГПР) (сетевые или объектовые).

2. Выбирается наиболее удаленная точка распределительных газопроводов и определяется общая длина по выбранному основному направлению.

3. При расчетах газораспределительных сетей по традиционному методу применяется правило постоянного перепада квадратов давления на единицу длины газопровода

Расчетная длина выбранного направления с учетом потерь на местные сопротивления

(5)

где l_i - геометрическая длина участка газопровода.

4. Определяются расчетные расходы газа для каждого сосредоточенного отбора газа и для участков газопровода.

5. По величинам А_ср и Q_p по номограммам определяются диаметры отдельных участков газопровода. Диаметры округляются по ГОСТ обычно в большую сторону.

Для стандартных диаметров при известных расходах газа находятся действительные значения А_ср , затем разность квадратов давлений.

6. Производится расчет давлений. Так как давление на выходе из ГРС известно, то расчет можно вести с начала газораспределительной сети. При давлениях Р_к значительно больших заданных уменьшают диаметры участков, расположенных ближе к началу основного направления.

7. После расчета давлений в узлах основного направления приступают к расчету ответвлений, начиная со второго пункта рассмотренной методики. При этом за начальное давлении на ответвлении принимается давление в узле, из которого оно исходит.

3.2 Расчет тупиковых разветвленных газовых сетей низкого, высокого и среднего давлений методом оптимальных диаметров

В специальной литературе нет обоснованных рекомендаций для осуществления корректировки диаметров участков как для случая превышения расчетного перепада давления, так и для случая его неполного использования. Метод расчета оптимальных диаметров основан на оптимальном распределении перепада давления. В качестве расчетных формул для гидравлического расчета газопроводов были приняты практические зависимости, до настоящего времени используемые французской фирмой GAS de FRANCE. В качестве целевой функции, минимум которой обеспечивает оптимальное распределение расчетного перепада давления, избрана материальная характеристика

Порядок расчета

1. Определяются расчетные расходы газа по участкам.

2. Определяются материальные характеристики М, для всех участков.

3. Определяются параметры участков П_i , при этом:

- определение параметров производится от тупиковых участков против хода газа;

- для бестранзитных участков П_i =0;

- для участков примыкающих к бестранзитным, параметр определяется по формуле

(6)

- после определения параметров П_i определяют показатель А для каждого участка; эту операцию следует производить от точки питания к периферии;

- зная расчетные расходы газа, длину участков и значения А, подбирают диаметр этих участков по основной расчетной формуле.

При постановке и решении любой оптимизационной задачи требуется четко выделить критерий (критерии оптимальности), назначив при этом целевую функцию.

В рассматриваемом случае в качестве критерия оптимальности выбраны минимальные затраты на строительство тупиковой газораспределительной сети (стоимость труб и работ по строительству).

Метод оптимальных диаметров может быть использован для тупиковой газораспределительной сети любой конфигурации. При этом оптимизация ведется одновременно по всем направлениям и тупиковым отводам.

Линия гидравлического уклона при использовании этого метода будет отличаться от таковой, рассчитанной по старому методу. Рассмотрим соотношение:

(7)

Представим его в следующем виде

(8)

При расчете по старому (традиционному) методу

(9)

Представим соотношения (7) и (8) на одном графике