122989 (689326), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Гідравлічний розрахунок газопроводів низького тиску виконано згідно вимог [1], а розрахункова схема наведена на листі.
Навантаження на один мережний ГРП в II районі складає 2512 м3/год, для прийнятого числа ГРП в районі (n=2) в середньому один ГРП обслуговує житлові будинки на площі:
У відповідності з завданням необхідно запроектувати газопровід низького тиску для ГРП-10. Умовна площа забудови приймаємо 1/4 частину всієї площі району, тобто Fгрп=34 га. Тому виникає необхідність скорегувати навантаження на ГРП:
Тиск на виході з ГРП-10 приймаємо P=3000 Па, а у найвіддаленіших споживачів P=1800 Па. Перепад тиску: P=3000–1800=1200 Па, що знаходиться в межах допустимого[1].
Сумарна приведена довжина газопроводів визначається згідно формули:
Lпр=Li·Ке·Кз=5014 м
де Li-геометрична довжина ділянки, м
Ке-коеф. етажності,
Кз-коеф. забудови.
Тоді питомі шляхові витрати газу дорівнюють
V=
=
Шляхові витрати визначаються:
Vш=Lпрі
(м3/год)
де Vгрп - потужність ГРП, м3/год; V – витрата газу зосередженим споживачем, м3/год;
Lпрі - приведена довжина і-тої ділянки, м.
Результати розрахунків приведені в табл. 9
Таблиця – 9 Шляхові витрати газу
| № ділянки | Геометр. довжина L, м | Коефіц. | Приведена довжина Lпр, м | Шляхові витрати газу Vw, м3/год | ||
| Поч. | Кін. | Ке | Кз | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1 | 0 | 450 | 1 | 0,5 | 225 | 45,09 |
| 2 | 1 | 400 | 1 | 0,5 | 200 | 40,08 |
| 2 | 3 | 775 | 1 | 0,5 | 387,5 | 77,66 |
| 2 | 13 | 813 | 1 | 1 | 813 | 162,93 |
| 3 | 4 | 363 | 1 | 1 | 363 | 72,75 |
| 4 | 5 | 225 | 1 | 1 | 225 | 45,09 |
| 6 | 5 | 300 | 1 | 0,5 | 150 | 30,06 |
| 7 | 6 | 538 | 1 | 0,5 | 269 | 53,91 |
| 3 | 7 | 300 | 1 | 0,5 | 150 | 30,06 |
| 5 | 8 | 350 | 1 | 0,5 | 175 | 35,07 |
| 9 | 8 | 250 | 1 | 1 | 250 | 50,1 |
| 4 | 9 | 313 | 1 | 1 | 313 | 62,73 |
| 10 | 9 | 400 | 1 | 1 | 400 | 80,16 |
| 3 | 10 | 225 | 1 | 1 | 225 | 45,09 |
| 10 | 13 | 225 | 1 | 1 | 225 | 45,09 |
| 8 | 11 | 200 | 1 | 0,5 | 100 | 20,04 |
| 11 | 12 | 363 | 1 | 0,5 | 181,5 | 36,37 |
| 13 | 14 | 200 | 1 | 1 | 200 | 40,08 |
| 14 | 12 | 375 | 1 | 1 | 375 | 75,15 |
| 14 | 16 | 137,5 | 1 | 1 | 137,5 | 27,56 |
| 12 | 15 | 550 | 1 | 0,5 | 275 | 55,11 |
| 15 | 16 | 325 | 1 | 0,5 | 162,5 | 32,57 |
| 16 | 1 | 775 | 1 | 0,5 | 387,5 | 77,66 |
| 2 | 17 | 63 | 1 | 0 | 0 | 0 |
Вузлові витрати газу:
Сума вузлових витрат газу також дорівнює навантаженню на ГРП:
Після визначення шляхових та вузлових витрат газу переходимо до знаходження розрахункових витрат, починаючи з кінцевих, найбільш віддалених від ГРП ділянок.
Для ділянок витрата газу визначається використовуючи 1-й закон Кірхгофа:
Qвхід=Qвиход
Вузол 0:
Вузол 1:
Вузол 16:
;
Вузол 15:
Вузол 12:
;
Вузол 14:
Вузол 13:
;
Вузол 11:
Вузол 8:
;
Вузол 9:
;
Вузол 4:
;
Вузол 5:
Вузол 6:
Вузол 7:
Вузол 10:
Вузол 3:
Вузол 2:
Тобто витрата останньої ділянки V12-17 дорівнює витраті ГРП-5.
Мінімальний діаметр газопроводу ds=57х3 мм (dy=50 мм). Спочатку виконуємо гідравлічний розрахунок головної магістралі:
17,2,3,10,13,14,16,1 довжиною ΣL=2400,5 м.
Питома втрата тиску:
R1=
Па/м
Результат наведено в таблиці 10.
Тиск газу у вузловій точці 1 дорівнює 1825,8, а запас:
α1 =
<
в межах допустимого, що менше рекомендованого значення в 10%.
Таблиця 10 – Гідравлічний розрахунок газопроводів низького тиску
| № ділянки | V, м3 / год | L, м | dy, мм | dз ·S, мм | R, Па/м | ΔP, Па | Pп, Па | Pк, Па | ||
| Головна магістраль 15–14–16–17–18–19–20–22–24–26–2–1 | ||||||||||
| 17–2 |
| 63 | 300 | 325×8 | 0,48 | 30,24 | 3000 | 2969,76 | ||
| 2–3 |
| 775 | 300 | 325×8 | 0,45 | 348,75 | 2969,76 | 2621,01 | ||
| 3–10 |
| 225 | 205 | 219×6 | 0,42 | 94,5 | 2621,01 | 2526,51 | ||
| 10–13 |
| 225 | 205 | 219×6 | 0,4 | 90 | 2526,51 | 2436,51 | ||
| 13–14 |
| 200 | 205 | 219×6 | 0,32 | 64 | 2436,51 | 2372,51 | ||
| 14–16 |
| 137,5 | 100 | 108×4 | 0,48 | 66 | 2372,51 | 2306,51 | ||
| 16–1 |
| 775 | 80 | 89×3 | 0,43 | 333,25 | 2306,51 | 1973,26 | ||
| ΣL=2400,5 R1 = | ||||||||||
| Магістраль: 3,7,6,5,8,11,12,15,16 | ||||||||||
| 3–7 |
| 300 | 205 | 219×6 | 0,20 | 60 | 2621,01 | 2561,0 | ||
| 7–6 |
| 538 | 205 | 219×6 | 0,12 | 64,56 | 2561,0 | 2496,4 | ||
| 6–5 |
| 300 | 205 | 219×6 | 0,11 | 33 | 2496,4 | 2463,4 | ||
| 5–8 |
| 350 | 125 | 133×4 | 0,16 | 56 | 2463,4 | 2407,4 | ||
| 8–11 |
| 200 | 125 | 140×4,5 | 0,18 | 36 | 2407,4 | 2371,4 | ||
| 11–12 |
| 363 | 125 | 133×4 | 0,14 | 50,82 | 2371,4 | 2320,5 | ||
| 12–15 |
| 550 | 125 | 133×4 | 0,11 | 60,5 | 2320,5 | 2260 | ||
| 15–16 |
| 325 | 100 | 114×4 | 0,11 | 35,75 | 2260 | 2224,25 | ||
| ΣL=2926 R1 = | ||||||||||
| Магістраль: 3,4,5, | ||||||||||
| 3–4 | 86,7938 | 363 | 125 | 133×4 | 0,28 | 101,64 | 2621,01 | 2519,4 | ||
| 4–5 | 86,7938 | 225 | 125 | 133×4 | 0,28 | 63 | 2519,4 | 2456,4 | ||
| ΣL=588 R1 = | ||||||||||
| Магістраль: 4–9 | ||||||||||
| 4–9 |
| 313 | 150 | 159×4 | 0,12 | 37,56 | 2519,4 | 2481,9 | ||
| R1 = | ||||||||||
| 10–9 |
| 400 | 150 | 159×4 | 0,13 | 52 | 2526,51 | 2474,5 | ||
| 9–8 |
| 250 | 125 | 140×4,5 | 0,23 | 57,5 | 2474,5 | 2417 | ||
| ΣL=650 R1 = | ||||||||||
| Магістраль: 14–12 | ||||||||||
| 14–12 |
| 375 | 125 | 133×4 | 0,2 | 75 | 2372,51 | 2297,6 | ||
| 2320,5 | ||||||||||
| R1 = | ||||||||||
| Магістраль: 2–1 | ||||||||||
| 2–1 |
| 775 | 100 | 108×4 | 0,8 | 620 | 2969,76 | 2349,8 | ||
| 1–0 |
| 450 | 80 | 89×3 | 0,5 | 405 | 2349,8 | 1944,8 | ||
| R1 = | ||||||||||
6. Газопостачання житлового будинку
6.1 Вихідні дані
Необхідно запроектувати та розрахувати внутрішньо-будинковий і дворовий газопроводи 5-ти поверхового 40-квартирного будинку. У відповідності з завданням в кухнях квартир встановлені газові плити ПГ – 4 та проточні водонагрівачі ВПГ-18, теплова потужність яких складає Q1=11,165 та Q2=20,9 кВт.
Відповідно вводи в газопровід передбачити окремо в кожну кухню 1-го поверху з вимикаючими пристроями, розміщеними зовні будинку. План типового поверху та генплан житлової групи з нанесенням вуличного газопроводу низького тиску наведені на кресленні.
6.2 Визначення витрат газу
Номінальна витрата газу 4 – пальниковою газовою плитою:
V1=(3,6·Q1)/(Qн·η1)=(3,6·11,165)/(34·1)=1,18 м3/год.
Витрата газу проточним водонагрівачем:
V2=(3,6·Q2)/(Qн·η2)=(3,6·20,9)/(34·0,82)=2,7 м3/год.
Номінальна витрата газу однією квартирою:
ΣV=V1+V2=1,18+2,7=3,88 м3/год.
А розрахункова витрата буде дорівнювати:
ΣVр=ΣV·Ksim=0,7·3,8=2,7 м3/год.
де: Ksim – коефіцієнт одночасності, Ksim=0,7.
Для ділянок газопроводу, які постачають газ для квартир, розрахункова витрата газу визначається згідно з формулою:
Результати розрахунку наведені в таблиці 11.
6.3 Гідравлічний розрахунок газопроводів
Починають з точки підключення дворового газопроводу до вуличної мережі низького тиску точка 1 (див. креслення). Кільцева точка – газовий прилад (ВПГ-18) 5-го поверху будинку №1 найбільш віддаленого газового стояка (Г.Ст. 1) найбільш віддаленого житлового будинку. Рекомендований перепад тиску згідно становить ΔPр=600 Па. Гідравлічний опір ВПГ-18 дорівнює ΔP1=100 Па, газового лічильника G2,5 – ΔP2=200 Па.
Тоді розрахунковий перепад тиску на ділянці 1–12:
ΔPр1=ΔPр-ΔP1-ΔP2=600–100–200=300 Па.
Розрахункова довжина ділянки ΣLр=196,38 м.
Середня питома втрата тиску на тертя дорівнює:
R=300/196,38=1,53 Па/м
По розрахунковим витратам Q1 та середній питомій втраті тиску підбираємо діаметри газопроводів dy.
Сумарний гідравлічний опір газопроводу ΣΔΡ=334,42 Па. Гідростатичний тиск для вертикальних ділянок (стояка) визначаються по формулі:
ΔΡг=±h·g(ρв-ρг) Па
де: h – різниця геометричних висот початку і кінця газопроводу, м.
«+» при русі газу вверх; «– «при русі газу вниз, бо ρв> ρг.
ΔΡг=(12·9,81) (1,21–0,73)=56,5 Па
Таким чином загальні втрати тиску в дворових та внутрішньо-будинкових газопроводів становлять:
ΣΔΡ=283,73+200+100–56,5=527,23 Па<600 Па
Сумарні втрати тиску не перевищують рекомендованих.
Манометричний тиск газу перед пальниками газових приладів складе:
Па,
що відповідає рекомендованим значенням.
Таблиця 11 – Гідравлічний розрахунок дворових та внутрішньо-будинкових газопроводів
| № ді-лянки | Номін. витрата газу ΣV, м3/год. | Кіль- кість квар-тир N, шт. | Коеф. ksim | Розрах. витрата газу ΣV, м3/год. | Гео – метри-чна довжи-на Lт, м | Над-бавка α, % | Роз-рахун-кова довжи-на Lт, м | Умовн. діаметр dy, мм | Пито-ма втра-та тиску R, Па/м | Втра-та тиску ΔP, Па | |
| 1–2 | 155,2 | 40 | 0,39 | 60,53 | 79,0 | 25 | 98,75 | 100 | 1,5 | 148,2 | |
| 2–3 | 77,6 | 20 | 0,28 | 21,72 | 29,9 | 25 | 37,38 | 80 | 1,48 | 55,3 | |
| 3–4 | 77,6 | 20 | 0,28 | 21,72 | 1,2 | 25 | 1,5 | 80 | 1,48 | 2,22 | |
| 4–5 | 77,6 | 20 | 0,28 | 21,72 | 1,2 | 25 | 1,5 | 80 | 1,48 | 2,22 | |
| 5–6 | 77,6 | 20 | 0,28 | 21,72 | 5,8 | 25 | 7,25 | 80 | 1,48 | 10,73 | |
| 6–7 | 58,2 | 15 | 0,3 | 17,4 | 3,5 | 25 | 4,38 | 70 | 1,0 | 4,38 | |
| 7–8 | 38,8 | 10 | 0,34 | 13,19 | 11,6 | 25 | 14,5 | 50 | 1,5 | 21,75 | |
| 8–9 | 19,4 | 5 | 0,4 | 7,76 | 3,5 | 25 | 4,38 | 40 | 1,4 | 6,13 | |
| 9–10 | 19,4 | 5 | 0,4 | 7,76 | 1,3 | 20 | 1,56 | 40 | 1,4 | 2,18 | |
| 10–11 | 15,52 | 4 | 0,43 | 6,67 | 2,9 | 20 | 4,1 | 40 | 1,1 | 4,51 | |
| 11–12 | 11,64 | 3 | 0,48 | 5,59 | 2,9 | 20 | 4,1 | 40 | 1,2 | 4,92 | |
| 12–13 | 7,76 | 2 | 0,56 | 4,35 | 2,9 | 20 | 4,1 | 32 | 1,3 | 5,33 | |
| 13–14 | 3,88 | 1 | 0,7 | 2,72 | 3,4 | 20 | 4,08 | 25 | 1,3 | 5,3 | |
| 14–15 | 2,7 | 1 | 1 | 2,7 | 1,6 | 450 | 8,8 | 25 | 1,2 | 10,56 | |
| ΣLт=196,38 | Σ=283,73 | ||||||||||
Висновки
В результаті розробки курсового проекту отримано наступні характеристики району міста:
Загальна площа житлової забудови 743,88 га.
Кількість населення 1141748 людей.
Загальна площа житлових будинків 5094012 тис. м2.
Витрата газу містом на:
-
комунально-побутові потреби 19560,86 м3/год
-
теплопостачання 103278,6 м3/год.
Розрахункова втрата тиску в мережі P=300 Па.
В місті запроектовано 12 ГРП, вартість одного 12000 грн.
В наслідок гідравлічного розрахунку розраховано мережі високого і низького тиску, запас тиску по ділянкам не перевищує нормативних меж 10%.
Дворова мережа газопостачання для розрахункового будинку, задовольняє потреби населення в газі, втрата тиску 527,23 Па в межах норми. Запас тиску перед пальником Pп=1272,77>1200 Па, що задовольняє вимозі надійної роботи пальника і відповідає рекомендованим значенням [4,2].
Література
1. Ионин А.А. Газоснабжение. – М.: Стройиздат, 1989. – 439 с.
2. Щекин Р.В. Справочник по теплоснабжению и вентиляции. – К: Будівельник 1976 р.
3. Пономарчук І.А., Слободян Н.М. Газопостачання населених пунктів. Практикум. Навчальний посібник. – Вінниця: ВДТУ, 2001. –110 с.
4. Шишко Г.Г., Енин П.М. Учет расхода газа. – К.: Урожай, 1993. –309 с.
600>















