Гидравлический расчет газопровода низкого и высокого давления

Вычисление гидравлического расчёта газопровода проходит с разными переменными, в зависимости от показателей давления газа.

Специфика гидравлического расчета

Любой выполняемый гидравлический расчет представляет собой определение параметров будущего газопровода. Эта процедура является обязательным, а также одним из важнейших этапов подготовки к строительству. От правильности исчисления зависит, будет ли газопровод функционировать в оптимальном режиме.

При осуществлении каждого гидравлического расчета производится определение:

  • необходимого диаметра труб, которые обеспечат эффективную и стабильную транспортировку нужного количества газа;
  • будут ли приемлемыми потери давления при перемещении требуемого объема голубого топлива в трубах заданного диаметра.

Потери давления происходят из-за того, что в любом газопроводе существует гидравлическое сопротивление. При неправильном расчете оно может привести к тому, что потребителям не будет хватать газа для нормальной работы на всех режимах или в моменты максимального его потребления.

Эта таблица является результатом гидравлического расчета, проведенного с учетом заданных значений. Для выполнения вычислений потребуется внести конкретные показатели в столбцы.

Начало участка Конец участка Расчетный расход м³/ч Длина газопровода Внутренний диаметр, см Начальное давление, Па Конечное давление, Па Перепад давления, Па
1 2 31,34 120 9,74 2000,00 1979,33 20,67
2 3 31,34 150 9,74 1979,33 1953,48 25,84
3 4 31,34 180 7,96 1953,48 1872,52 80,96
4 5 29,46 90 7,96 1872,52 1836,2 36,32
5 6 19,68 120 8,2 1836,2 1815,45 20,75
6 7 5,8 100 8,2 1815,45 1813,95 1,5
4 8 9,14 140 5 1872,52 1806,38 66,14
6 9 4,13 70 5 1815,45 1809,83 5,62

Такая операция представляет собой стандартизированную государством процедуру, которая выполняется согласно формулам, требованиям, изложенным в СП 42-101–2003.

Исчисления обязан проводить застройщик. За основу принимаются данные технических условий трубопровода, которые можно получить в своем горгазе.

Газопроводы, требующие выполнения расчетов

Государство требует, чтобы гидравлические вычисления выполнялись для всех типов трубопроводов, относящихся к системе газоснабжения. Так как процессы, происходящие при перемещении газа, всегда одинаковые.

К указанным газопроводам относятся следующие виды:

  • низкого давления;
  • среднего, высокого давления.

Первые предназначенны для транспортировки топлива к жилым объектам, всевозможным общественным зданиям, бытовым предприятиям. Причем в частных, многоквартирных домах, коттеджах давление газа не должно превышать 3 кПа, на бытовых предприятиях (непроизводственных) этот показатель выше и достигает 5 кПа.

Второй тип трубопроводов предназначен для питания сетей, причем всевозможных, низкого, среднего давления через газорегуляторные пункты, а также осуществляющих подвод газа к отдельным потребителям.

Это могут быть промышленные, сельскохозяйственные, различные коммунальные предприятия и даже отдельно стоящие, или пристроенные к промышленным, здания. Но в двух последних случаях будут существенные ограничения по давлению.

Перечисленные выше виды газопроводов специалисты условно делят на такие категории:

  • внутридомовые, внутрицеховые, то есть транспортирующие голубое топливо внутри какого-либо здания и доставляющие его к отдельным агрегатам, приборам;
  • абонентские ответвления, использующиеся для поставки газа от какой-то распределительной сети ко всем имеющимся потребителям;
  • распределительные, использующиеся для снабжения газом определенных территорий, например, городов, их отдельных районов, промпредприятий. Их конфигурация бывает различной и зависит от особенностей планировки. Давление внутри сети может быть любым предусмотренным — низким, средним, высоким.

Кроме того, гидравлический расчет выполняется для газовых сетей с разным количеством ступеней давления, разновидностей которых много.

Так, для удовлетворения потребностей могут использоваться двухступенчатые сети, работающие с газом, транспортируемым при низком, высоком давлении или низком, среднем. А также нашли применение трехступенчатые и различные многоступенчатые сети. То есть все зависит только от наличия потребителей.

Местное сопротивление

Гидравлическое сопротивление – это основная причина того, что необходимо выполнять данный вид расчета. Причем, оно зависит и от материала трубы

Несмотря на большое разнообразие вариантов газопроводов гидравлический расчет в любом из случаев схож. Так как для изготовления используются элементы конструкции со схожих материалов, а внутри труб происходят одинаковые процессы.

Гидравлическое сопротивление и его роль

Как указывалось выше, основанием для проведения расчета является наличие в каждом газопроводе гидравлического сопротивления.

Оно действует на всю конструкцию трубопровода, а также на отдельные ее части, узлы — тройники, места существенного уменьшения диаметра труб, запорную арматуру, различные клапаны. Это приводит к потере давления транспортируемым газом.

Гидравлическое сопротивление всегда представляет из себя сумму:

  • линейного сопротивления, то есть действующего по всей длине конструкции;
  • местных сопротивлений, действующих у каждой составляющей части конструкции, где происходит изменение скорости транспортировки газа.

Перечисленные параметры постоянно и существенно влияют на рабочие характеристики каждого газопровода. Поэтому в результате неправильного расчета будут иметь место дополнительные и внушительные финансовые потери по причине того, что проект придется переделывать.

Почему необходимо проводить расчёт газопровода

На протяжении всех участков газопроводной магистрали проводятся расчёты для выявления мест, где в трубах вероятны появления возможных сопротивлений, изменяющих скорость подачи топлива.

Если все вычисления сделать правильно, то можно подобрать наиболее подходящее оборудование и создать экономичный и эффективный проект всей конструкции газовой системы.

Это избавит от лишних, завышенных показателей при эксплуатации и расходов в строительстве, которые могли бы быть при планировании и установке системы без гидравлического расчёта газопровода.

Расчет газопровода

Появляется лучшая возможность подбора нужного размера в сечении и материалов труб для более эффективной, быстрой и стабильной подачи голубого топлива в запланированные точки системы газопровода.

Обеспечивается оптимальный рабочий режим всей газовой магистрали.

Застройщики получают финансовую выгоду при экономии на закупках технического оборудования, строительных материалов.

Производится правильный расчёт газопроводной магистрали с учётом максимальных уровней расхода горючего в периоды массового потребления. Учитываются все промышленные, коммунальные, индивидуально-бытовые нужды.

Предварительный просмотр:

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

государственное автономное профессиональное образовательное учреждение

Саратовской области

 «Саратовский архитектурно-строительный колледж»

        УТВЕРЖДАЮ

                                                                       Зам. директора по учебной работе

                                                                     ______________ Муравьёва О.И.

                                                            «____»____________2014 г

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по выполнению практической работы №2

«Гидравлический расчет тупикового газопровода низкого давления»

ПМ.01.Участие в проектировании систем газораспределения

и газопотребления

Раздел 2. Проектирование наружных сетей систем газораспределения и газопотребления

МДК.01.02 Реализация проектирования систем газораспределения и газопотребления с использованием компьютерных технологий

Тема 2.4 Проектирование наружных систем газоснабжения

Специальность 08.02.08 Монтаж и эксплуатация

оборудования и систем газоснабжения базовой подготовки

Саратов, 2014

РЕКОМЕНДОВАНО  предметно-цикловой комиссией санитарно-технического цикла

Протокол №__, от «___»________201__ г.

Председатель комиссии _______/И.А.Ильичева /

ОДОБРЕНО методическим советом колледжа

Протокол №_  от «___»______201_г.

Председатель _____________/______________/

Разработчик(и) (автор):

Рецензенты:

__________________________________________________

Ф.И.О., должность, квалификационная категория 

__________________________________________________

Ф.И.О., место работы, должность, квалификационная категория (учёная степень, звание)

Красильникова И.С. преподаватель специальных дисциплин ГАПОУ СО «САСК» высшей квалификационной категории

Содержание

1. Пояснительная записка        3

2. Цель работы        4

3. Исходные данные        4

4. Порядок выполнения расчетов        4

Приложения        7

Список используемой литературы        15

  1. Пояснительная записка

Настоящие методические указания предназначены для студентов специальности 08.02.08 Монтаж и эксплуатация оборудования и систем газоснабжения базовой подготовки.

Для освоения основного вида профессиональной деятельности (ВПД): Участие в проектировании систем газораспределения и газопотребления и соответствующих профессиональных компетенций (ПК):

ПК.1.2.Выполнять расчеты систем газораспределения и газопотребления

студенту следует выполнять ряд практических работ. Целью выполнения практической работы №2 «Гидравлический расчет тупикового газопровода низкого давления» является закрепление теоретического материала, систематизация знаний, полученных в результате изучения темы 2.4. «Проектирование наружных систем газоснабжения», развитие практических навыков для последующего их применения на уроках курсового  проектирования.

        Целью настоящего пособия является оказание методической помощи студентам при выполнении практической работы №2. Пособие содержит необходимые сведения по составу и содержанию работы, порядку расчетов и оформлению работы.

        Кроме того, в пособии приведен список рекомендуемой литературы и необходимые приложения.

        В результате выполнения практической работы студент должен:

уметь

  • определять расчетные расходы газа потребителями низкого давления;
  • выполнять гидравлический расчет систем газораспределения и газопотребления;
  • пользоваться нормативно-справочной информацией для расчета элементов систем газораспределения и газопотребления.

Практическая работа № 2

Гидравлический расчет тупикового газопровода низкого давления

Цель работы: научиться выполнять расчет газопровода низкого давления.

Исходные данные:  Внутридворовый газопровод, к которому присоединены 6 жилых зданий. Схема газопровода, число квартир и установленное оборудование в здании определяется согласно варианту задания (приложение 2)

Порядок выполнения расчетов:

1) Для проведения гидравлического расчета намечаются расчетные участки от точки подключения к распределительному уличному газопроводу до отключающего устройства на вводе в здание.

2) Определяем длины расчетных участков. Результаты определения сводим в таблицу 1.

Таблица 1–  Длины расчетных участков

№ участков

1-2

2-3

3-4

4-5

5-6

6-7

всего

Длина      l, м

3) Расчетные расходы газа Vр, м3/ч, определяем по формуле:

                    Vр = ∑ K0.Vi . ni                                                                                         (1)

где   K0 –коэффициент одновременности работы газовых приборов, принимается по таблице 1 приложения.        

         Vi – номинальный расход газа на прибор, м3/ч;

          ni – число однотипных приборов.

Номинальный расход газа прибором принимается по паспортным данным или техническим характеристикам приборов. Для укрупненных расчетов значение Vi можно принимать следующее:

-плита 2-конфорочная …………………..0,6 м3/ч;

-плита 4-конфорочная …………………..1,1 м3/ч;

– водонагреватель         …………………..2,7 м3/ч.

Пример: по участку 1-2 газ подается на жилой дом, в котором 70 квартир. В квартирах установлены четырехконфорочные газовые плиты и проточные газовые водонагреватели. Коэффициент одновременности работы газовых приборов для 70 квартир Ко=0,195, отсюда расчетный расход газа:

1-2   = 0,195 .  (1,1+2,7) . 70=51,87 м3/ч.

4) Определяем средние ориентировочные удельные потери давления на расчетной ветке от подключения к распределительному газопроводу до наиболее удаленного здания по формуле:

                          Rор =         250        

 (1,1 . ∑ ℓ )   ,                                                       (2)

где 250 – нормативный перепад давления, Па;

       1,1 – 10% на местные сопротивления;

        ∑ℓ– суммарная длина расчетной ветки, м.

5)  Определяем диаметры участков газопроводов по расчетному расходу газа и значению удельных ориентировочных потерь давления, используя номограмму (приложение).

6) Для выбранных диаметров газопроводов на участках по номограмме определяем действительные удельные потери давления.

7)  Определяем полные потери давления на каждом участке, для чего умножаем действительные потери давления на участках на длину этих участков.

8)  Суммируем потери давления на участках и результат сравниваем с нормативным расчетным перепадом давления, то есть определяем невязку потерь давления по формуле:

          (3)

Величина невязки не должна превышать 10%. В случае недоиспользования или превышения расчетного перепада давления изменяем диаметр газопровода на одном или нескольких участках.

Результаты расчетов сводим в таблицу 3.

Таблица 2 – Гидравлический расчет газопроводов низкого давления тупиковой сети

№ расчетного участка

Длина участка l,м

Расчетный расход газа Vр,м3

Удельные ориентировочные потери давления, Rор, Па/м

Диаметр участка

dxS

Потери давления

       Исправления

Действитель-ные удельные потери давления Rд, Па/м

потери давления на участке

∆Р=Rд*l

dxS

∆Р=Rд*l

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

9) Выводы по работе.

        ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Таблица 3ЗНАЧЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ОДНОВРЕМЕННОСТИ  ВКЛЮЧЕНИЯ ГАЗОВЫХ ПРИБОРОВ Кsim ДЛЯ ЖИЛЫХ ДОМОВ

Число квартир

Коэффициенты одновременности Кsim в зависимости от установки в жилых домах газового оборудования

Плита 4 -конфорочная

Плита 2 -конфорочная

Плита 4 – конфорочная и газовый проточный водонагреватель

Плита 2-конфорочная и газовый проточный водонагреватель

1

1

1

0,700

0,750

2

0,650

0,840

0,560

0,640

3

0,450

0,730

0,480

0,520

4

0,350

0,590

0,430

0,390

5

0,290

0,480

0,400

0,375

6

0,280

0,410

0,392

0,360

7

0,280

0,360

0,370

0,345

8

0,265

0,320

0,360

0,335

9

0,258

0,289

0,345

0,320

10

0,254

0,263

0,340

0,315

15

0,240

0,242

0,300

0,275

20

0,235

0,230

0,280

0,260

30

0,231

0,218

0,250

0,235

40

0,227

0,213

0,230

0,205

50

0,223

0,210

0,215

0,193

60

0,220

0,207

0,203

0,186

70

0,217

0,205

0,195

0,180

80

0,214

0,204

0,192

0,175

90

0,212

0,203

0,187

0,171

100

0,210

0,202

0,185

0,163

400

0,180

0,170

0,150

0,135

                                                                Продолжение приложения

Номограмма для определения потерь давления в газопроводах низкого давления (до 5 кПа) с природным газом (р = 0,73 кг/м3, v= 14,3 10-6 м2/с при 0°С и давлении 101,3 МПа)

                                                                Продолжение приложения

Таблица 4 –  Таблица для расчета газопроводов низкого давления (трубы стальные водогазопроводные ГОСТ 1050-88)

Удельные

потери

давления,

Па/м

Условный проход, дюймы;

наружный и внутренний диаметры, мм

½; 21,25

и 15,75

¾; 26,75

и 21,25

1; 33,5

и  27

1 ¼; 42,25

и 35,75

1 ½; 48

и 41

2; 60

и 53

2 ½; 75

и 68

3; 88,5

80,5

Природный газ (ρ =0.73 кг/м3 ; υ= 15*10-8 м2/с)

0,10

0,049/0,018

0,16/0,059

0,42/0,155

1,23/0,46

2,15/0,76

4,32/1,1

8,5/1,6

13,4/2,0

0,15

0,073/0,027

0,24/0,089

0,63/0,23

1,85/0,65

2,71/0,84

5,43/1,2

10,70/1,7

16,8/2,1

0,30

0,140/0,052

0,48/0,178

1,26/0,470

2,76/0,77

4,00/0,93

8,06/1,3

15,9/1,9

25,0/2,4

0,50

0,24/0,089

0,86/0,32

1,73/0,55

3,69/0,82

5,36/1,00

10,8/1,4

21,2/2,0

33,5/2,6

0,56

0,27/0,1

0,90/0,33

1,85/0,56

3,96/0,83

5,73/1,0

11,5/1,5

22,7/2,1

35,8/2,6

1,00

0,48/0,178

1,35/0,430

2,58/0,610

5,53/0,91

8,00/1,10

16,1/1,6

31,7/2,2

50,1/2,8

1,50

0,72/0,270

1,71/0,460

3,24/0,640

6,97/0,96

10,10/1,20

20,30/1,7

39,90/2,4

63,1/3,0

2,00

0,88/0,320

2,00/0,480

3,83/0,670

8,22/1,00

11,90/1,20

23,90/1,7

41,20/2,5

74,5/3,1

2,50

1,00/0,320

2,26/0,490

4,35/0,690

9,34/1,00

13,50/1,20

27,20/1,8

53,60/2,6

84,6/3,2

3,00

1,11/0,330

2,51/0,510

4,84/0,710

10,37/1,10

14,90/1,30

30,20/1,8

59,5/2,6

94,1/3,3

3,50

1,21/0,34

2,75/0,52

5,30/0,72

11,30/1,1

16,40/1,3

33,1/1,9

65,10/2,7

102,0/3,4

4,00

1,31/0,34

2,96/0,53

5,69/0,74

12,24/1,1

17,70/1,3

35,6/1,9

70,10/2,7

111,0/3,4

4,50

1,40/0,35

3,17/0,53

6,09/0,75

13,08/1,1

18,90/1,4

38,1/2,0

75,00/2,8

118,0/3,5

5,5

1,57/0,36

3,56/0,55

6,84/0,77

14,56/1,2

21,20/1,4

42,8/2,0

84,30/2,9

132,0/3,6

6,25

1,69/0,36

3,82/0,56

7,35/0,78

15,7/1,2

22,8/1,4

45,9/2,1

90,50/2,9

142,0/3,7

8,75

2,05/0,38

4,64/0,59

8,92/0,83

19,25/1,2

27,7/1,5

55,8/2,2

109,9/3,0

173,0/3,8

12,50

2,50/0,40

5,68/0,62

10,93/0,87

23,40/1,3

33,90/1,6

68,3/2,3

133,0/3,02

208,0/3,9

17,50

3,05/0,42

6,82/0,65

13,08/0,91

28,20/1,4

41,10/1,6

82,4/2,3

158,0/3,2

246,0/3,9

25,00

3,77/0,44

8,48/0,68

16,20/0,96

34,90/1,4

49,90/1,6

98,5/2,3

189,0/3,2

294,0/3,9

35,00

4,56/0,46

10,26/0,70

19,70/1,00

41,30/1,4

59,10/1,6

116,0/2,3

224,0/3,2

349,0/3,9

50,00

5,62/0,50

12,40/0,70

23,50/1,00

48,9/1,4

70,70/1,6

139,0/2,3

267,00/3,2

416,0/3,9

Таблица 5- Таблица для расчета газопроводов низкого давления (трубы стальные бесшовные ГОСТ 8732 -85)

Удельные

потери

давления,

Па/м

Условный проход,

наружный и внутренний диаметры, мм

100;  108х5

и 98

125; 133х5,5

и 122

150; 159х5,5

и 148

200;  219х7

и 205

250; 273х9

и  255

300; 325х10

и  305

350;  377х10

и 357

400; 426х11

и 404

0,10

22,9/2,7

41,4/3,7

70,0/4,9

169/8,0

307/10,9

798/14,1

767/17,8

1071/19,6

0,15

28,8/2,9

52,0/3,9

88,0/5,2

213/8,5

386/11,5

626/14,9

963/18,8

1345/22,3

0,25

28,4/3,1

69,5/4,2

117,0/5,6

285/9,1

515/12,4

836/16,0

1286/20,2

1796/24,0

0,35

46,7/3,3

84,5/4,5

143/6,0

346/9,5

626/13,0

1016/16,8

1564/21,2

2182/25,2

0,44

53/3,4

95,6/4,6

162,0/6,2

392/9,8

710/13,4

1150/17,4

1771/21,5

2472/26,0

0,87

78,7/3,7

143,0/5,2

241/6,9

585/10,8

1056/14,8

1734/19,2

2637/24,1

3680/28,6

1,00

85,4/3,8

153,0/5,3

261/7,0

634/11,0

1144/15,2

1858/19,5

2859/24,7

3991/29,2

2,00

127,0/4,2

229,0/5,8

388,0/7,7

943/12,1

1701/16,7

2763/21,5

4147/26,8

5660/31,6

2,75

153,0/4,4

275,0/6,1

466,0/8,0

1132/12,7

2043/17,4

3192/22,0

4807/26,8

6618/31,6

3,50

175,0/4,6

317,0/6,3

536,0/8,3

1293/13,0

2258/17,4

3606/22,0

5430/26,8

7492/31,6

4,00

188,0/4,7

341,0/6,4

577,0/8,5

1365/13,0

2414/17,4

3852/22,0

5798/26,8

8012/31,6

5,25

221,0/4,8

399,0/6,7

671,0/8,7

1564/13,0

2762/17,4

4410/22,0

6640/26,8

9167/31,6

6,00

237,0/4,9

430,0/6,7

714,0/8,7

1674/13,0

2957/17,4

4721/22,0

7110/26,8

9812/31,6

7,50

270,0/5,0

481,0/6,7

797,0/8,7

1871/13,0

3305/17,4

5275/22,0

7944/26,8

10967/31,6

8,75

291,0/5,0

519/6,7

862/8,7

2020/13,0

3569/17,4

5675/22,0

8574/26,8

11830/31,6

10,00

312,0/5,0

556,0/6,7

921,0/8,7

2160/13,0

3817/17,4

6092/22,0

9177/26,8

12663/31,6

12,50

348,0/5,0

621/6,7

1029/8,7

2414/13,0

4257/17,4

6810/22,0

10255/26,8

14151/31,6

15,00

382,0/5,0

680,0/6,7

1128/8,7

2646/13,0

4675/17,4

7462/22,0

11237/26,8

15503/31,6

17,00

413/5,0

735/6,7

1218/8,7

2857/13,0

5049/17,4

8060/22,0

12132/26,8

16752/31,6

20,00

440/5,0

783/6,7

1298/8,7

3046/13,0

5396/17,4

8613/22,0

12956/26,8

17897/31,6

30,00

540/5,0

962/6,7

1594/8,7

3741/13,0

6609/17,4

10551/22,0

15888/26,8

21923/31,6

35,00

584/5,0

1039/6,7

1722/8,7

4052/13,0

7140/17,4

11393/22,0

17168/26,8

23692/31,6

45,00

662/5,0

1179/6,7

1953/8,7

4581/13,0

8095/17,4

12923/22,0

19457/26,8

26855/31,6

50,00

698/5,0

1242/6,7

2059/8,7

4830/13,0

8534/17,4

13620/22,0

20508/26,8

28312/31,6

                                                                                ПРИЛОЖЕНИЕ 2

     Вариант  №1.

nsportal.ru

Позиция

Наименование объекта

Число квартир

Установленное оборудование

1

Жилой дом

150

ПГ-4

2

Жилой дом

220

ПГ-4

3

Жилой дом

100

ПГ-2, ВПГ

4

Жилой дом

100

ПГ-2, ВПГ

5

Жилой дом

300

ПГ-2

6

Жилой дом

280

ПГ-4

Вариант №2.

nsportal.ru

Позиция

Наименование объекта

Число квартир

Установленное оборудование

1

Жилой дом

70

ПГ-2, ВПГ

2

Жилой дом

120

ПГ-4, ВПГ

3

Жилой дом

180

ПГ-4

4

Жилой дом

55

ПГ-2

5

Жилой дом

300

ПГ-4

6

Жилой дом

280

ПГ-4

Вариант №3.

nsportal.ru

Позиция

Наименование объекта

Число квартир

Установленное оборудование

1

Жилой дом

60

ПГ-2, ВПГ

2

Жилой дом

80

ПГ-4

3

Жилой дом

90

ПГ-4

4

Жилой дом

150

ПГ-4

5

Жилой дом

220

ПГ-2

6

Жилой дом

50

ПГ-4, ВПГ

Вариант №4

nsportal.ru

Позиция

Наименование объекта

Число квартир

Установленное оборудование

1

Жилой дом

120

ПГ-4

2

Жилой дом

150

ПГ-4

3

Жилой дом

130

ПГ-2

4

Жилой дом

75

ПГ-2, ВПГ

5

Жилой дом

85

ПГ-4, ВПГ

6

Жилой дом

200

ПГ-4

Вариант №5

nsportal.ru

Позиция

Наименование объекта

Число квартир

Установленное оборудование

1

Жилой дом

150

ПГ-4

2

Жилой дом

170

ПГ-4

3

Жилой дом

150

ПГ-2

4

Жилой дом

65

ПГ-2, ВПГ

5

Жилой дом

70

ПГ-4, ВПГ

6

Жилой дом

90

ПГ-2, ВПГ

Вариант №6

nsportal.ru

Позиция

Наименование объекта

Число квартир

Установленное оборудование

1

Жилой дом

60

ПГ-2

2

Жилой дом

60

ПГ-2

3

Жилой дом

80

ПГ-4

4

Жилой дом

170

ПГ-4

5

Жилой дом

120

ПГ-4

6

Жилой дом

50

ПГ-2, ВПГ

Вариант №7

nsportal.ru

Позиция

Наименование объекта

Число квартир

Установленное оборудование

1

Жилой дом

80

ПГ-2, ВПГ

2

Жилой дом

190

ПГ-4

3

Жилой дом

140

ПГ-2

4

Жилой дом

100

ПГ-2, ВПГ

5

Жилой дом

250

ПГ-4

6

Жилой дом

120

ПГ-4

Вариант №8

nsportal.ru

Позиция

Наименование объекта

Число квартир

Установленное оборудование

1

Жилой дом

150

ПГ-4

2

Жилой дом

140

ПГ-4

3

Жилой дом

80

ПГ-2, ВПГ

4

Жилой дом

60

ПГ-4, ВПГ

5

Жилой дом

230

ПГ-4

6

Жилой дом

180

ПГ-2

Вариант № 9

nsportal.ru

Позиция

Наименование объекта

Число квартир

Установленное оборудование

1

Жилой дом

50

ПГ-2

2

Жилой дом

60

ПГ-4, ВПГ

3

Жилой дом

110

ПГ-4

4

Жилой дом

150

ПГ-4

5

Жилой дом

230

ПГ-4

6

Жилой дом

75

ПГ-2, ВПГ

Вариант № 10

nsportal.ru

Позиция

Наименование объекта

Число квартир

Установленное оборудование

1

Жилой дом

40

ПГ-4, ВПГ

2

Жилой дом

160

ПГ-4

3

Жилой дом

90

ПГ-2, ВПГ

4

Жилой дом

140

ПГ-4

5

Жилой дом

160

ПГ-4

6

Жилой дом

190

ПГ-2

Список используемой литературы

СНиП 42-01- 2002 Газораспределительные системы

    СП 42-101-2003 Свод правил по проектированию и строительству. Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб.

  1. О.Б. Колибаба, В.Ф. Никишов, М.Ю. Ометова Основы проектирования и эксплуатации систем газораспределения и газопотребления: Учебное пособие.- СПб.: Издательство «Лань», 2013
  2. Фокин С.В., Шпортько О.Н. Системы газоснабжения: устройство, монтаж и эксплуатация: Учебное пособие для сред. Проф. образования.-М.: Альфа-М: ИНФРА-М, 2011
  3. Брюханов О.Н., Жила В.А. Природные и искусственные газы, М.: Издательский центр «Академия», 2004 г.

Правила выполнения расчета

Выше указывалось, что процедуру любого гидравлического расчета регламентирует профильный Свод правил с номером 42-101–2003.

Документ свидетельствует, что основным способом выполнения исчисления является использование для этой цели компьютера со специальными программами, позволяющими рассчитать планируемую потерю давления между участками будущего газопровода или нужный диаметр труб.

Расчетная схема

Любой гидравлический расчет выполняется после создания расчетной схемы, включающей основные показатели. Более того, в соответствующие графы пользователь вносит известные данные

Если нет таких программ или человек считает, что их использование нецелесообразно, то можно применять другие, разрешенные Сводом правил, методы.

К которым относятся:

  • расчет по приведенным в СП формулам — это самый сложный способ расчета;
  • расчет по, так называемым, номограммам — это более простой вариант, чем использование формул, ведь какие-либо исчисления производить не придется, потому что необходимые данные указаны в специальной таблице и приведены в Своде правил, и их просто нужно подобрать.

Любой из методов расчета приводит к одинаковым результатам. А поэтому вновь построенный газопровод будет способен обеспечить своевременную, бесперебойную подачу планируемого количества топлива даже в часы его максимального использования.

Классификация газопроводов

Современные газопроводы – это целая система комплексов сооружений, предназначенных для транспортировки горючего топлива от мест его добычи до потребителей. Поэтому по предназначению они бывают:

  • Магистральными – для транспортировки на большие расстояния от мест добычи до пунктов назначения.
  • Местными – для сбора, распределения и подачи газа к объектам населённых пунктов и предприятий.

Классификация магистральных газопроводов

По магистральным трассам сооружаются компрессорные станции, которые нужны для поддержания в трубах рабочего давления и поставки газа до назначенных пунктов к потребителям в необходимых объёмах, рассчитанных заранее. В них газ очищается, осушается, сжимается и охлаждается, а затем возвращается в газопровод под определённым давлением, необходимым для данного участка прохождения топлива.

Все газопроводы – это сложные сооружения, оснащённые автоматизированными системами регулировки всеми технологическими процессами. Их эксплуатация основывается на технических исследованиях, в том числе на результатах гидравлического расчёта трубопроводов.

Местные газопроводы, расположенные в населённых пунктах, классифицируются:

  • По виду газа – транспортироваться может природный, сжиженный углеводородный, смешанный и др.
  • По давлению – на разных участках газ бывает с низким, средним и высоким давлением.
  • По расположению – наружные (уличные) и внутренние, надземные и подземные.

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

  • Мне нравится 

 

Влияние материала труб на расчет

Для строительства газопроводов можно использовать трубы, изготовленные только из определенных материалов: стали, полиэтилена. В некоторых случаях применяются изделия из меди. Скоро будут массово использоваться металлопластиковые конструкции.

Линейное сопротивление

Каждая труба имеет шероховатость, что приводит к линейному сопротивлению, которое влияет на процесс перемещения газа. Причем, этот показатель значительно выше у стальных изделий, чем у пластиковых

Сегодня нужные сведения можно получить только для стальных и полиэтиленовых труб. В результате проектирование и гидравлический расчет можно выполнять только с учетом их характеристик, чего требует профильный Свод правил. А также в документе указаны необходимые для исчисления данные.

Коэффициент шероховатости всегда приравнивается к следующим значениям:

  • для всех полиэтиленовых труб, причем независимо новые они или нет, — 0,007 см;
  • для уже использовавшихся стальных изделий — 0,1 см;
  • для новых стальных конструкций — 0,01 см.

Для каких-либо других видов труб этот показатель в Своде правил не указывается. Поэтому их использовать для строительства нового газопровода не стоит, так как специалисты горгаза могут потребовать внести коррективы. А это опять же дополнительные расходы.

Что ещё учитывается при расчёте газопроводной магистрали

В результате трения о стенки скорость газа по сечению трубы различается – по центру она быстрее. Однако применяется для расчётов средний показатель – одна условная скорость.

Различают два вида перемещения по трубам: ламинарное (струйное, характерное для труб с малым диаметром) и турбулентное (имеет неупорядоченный характер движения с непроизвольным образованием вихрей в любом месте широкой трубы).

Расчет диаметра трубопровода магистрального газоснабжения

Расчет диаметра трубопровода магистрального газоснабжения

Газ перемещается не только из-за оказываемого на него внешнего давления. Его слои оказывают давление между собой. Поэтому учитывается и фактор гидростатического напора.

На скорость перемещения влияют и материалы труб. Так в стальных трубах в процессе эксплуатации увеличивается шероховатость внутренних стенок и оси сужаются по причине зарастания. Полиэтиленовые трубы, наоборот, увеличиваются во внутреннем диаметре с уменьшением толщины стенок. Всё это учитывается при расчётном давлении.

Основные уравнения гидравлического расчёта газопровода

Для расчёта движения газа по трубам берутся значения диаметра трубы, расходы топлива и потеря напора. Вычисляется в зависимости от характера движения. При ламинарном – расчёты производятся строго математически по формуле:

Р1 – Р2 = ∆Р = (32*μ*ω*L)/D2 кг/м2 (20), где:

  • ∆Р – кгм2, потери напора в результате трения;
  • ω – м/сек, скорость движения топлива;
  • D – м, диаметр трубопровода;
  • L – м, длина трубопровода;
  • μ — кг сек/м2, вязкость жидкости.

Основные уравнения гидравлического расчёта газопровода

При турбулентном движении невозможно применить точные математические расчёты по причине хаотичности движения. Поэтому применяются экспериментально определяемые коэффициенты.

Рассчитываются по формуле:

Р1 – Р2 = (λ*ω2*L*ρ)/2g*D (21), где:

  • Р1и Р2 – давления в начале и конце трубопровода, кг/м2;
  • λ – безразмерный коэффициент сопротивления;
  • ω – м/сек, средняя по сечению трубы скорость движения газа;
  • ρ – кг/м3, плотность топлива;
  • D – м, диаметр трубы;
  • g – м/сек2, ускорение силы тяжести.

Видео: Основы гидравлического расчета газопроводов

 

Пример выполнения расчета

Приведен пример выполнения гидравлического расчета с помощью программы для газопроводов низкого давления. В предлагаемой таблице желтым цветом выделены все данные, которые проектировщик должен ввести самостоятельно.

Они перечислены в пункте о компьютерном гидравлическом расчете, приведенном выше. Это температура газа, коэффициент кинетической вязкости, плотность.

В данном случае осуществляется расчет для котлов и плит, ввиду этого необходимо прописать точное количество конфорок, которых может быть 2 или 4. Точность важна, ведь программа автоматически выберет коэффициент одновременности.

Компьютерный расчет

На картинке желтым цветом выделены колонки, в которые показатели должен ввести сам проектировщик. Внизу приведена формула для расчета расхода на участке

Стоит обратить внимание на нумерацию участков — ее придумывают не самостоятельно, а берут из ранее составленной схемы, где указаны аналогичные цифры.

Далее прописывается фактическая длина газопровода и так называемая расчетная, которая больше. Происходит это потому, что на всех участках, где есть местное сопротивление, необходимо увеличивать длину на 5-10%. Это делается для того, чтобы исключить недостаточное давление газа у потребителей. Программа осуществляет расчет самостоятельно.

Суммарный расход в кубических метрах, для которого предусмотрена отдельная колонка, на каждом участке исчисляется заранее. Если дом многоквартирный, то нужно указывать количество жилья, причем начиная с максимального значения, как видно в соответствующей графе.

В обязательном порядке в таблицу вносятся все элементы газопровода, при прохождении которого теряется давление. В примере указаны клапан термозапорный, отсечной и счетчик. Значение потери в каждом случае бралось в паспорте изделия.

Расчет для газопровода высокого давления

С помощью одной программы можно делать расчеты для всех видов газопроводов. На картинке исчисления для сети среднего давления

Внутренний диаметр трубы указывается согласно техническому заданию, если у горгаза есть какие-то требования, или из ранее составленной схемы. В этом случае на большинстве участков он прописан в размере 5 см, ведь большая часть газопровода идет вдоль фасада, а местный горгаз требует, чтобы диаметр был не меньше.

Если даже поверхностно ознакомиться с приведенным примером выполнения гидравлического расчета, то легко заметить, что, кроме внесенных человеком значений, присутствует большое количество других. Это все результат работы программы, так как после внесения цифр в конкретные колонки, выделенные желтым цветом, для человека работа по расчету закончена.

То есть само вычисление происходит довольно оперативно, после чего с полученными данными можно отправляться на согласование в горгаз своего города.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...