Гидравлический расчет газопровода низкого давления
3. Определение расхода газа на коммунально-бытовые нужды
Расчет часовых расходов газа на коммунально-бытовые предприятия необходим для осуществления гидравлического расчета тупиковой системы газоснабжения высокого давления (алгоритм расчета системы газоснабжения высокого давления приведен в разделе 5).
В первую очередь необходимо определить годовой рас - ход теплоты.
Расход теплоты для данных потребителей учитывает расход газа на стирку белья в прачечных, на помывку людей в банях, на приготовление пищи в столовых, кафе и ресторанах, на выпечку хлеба.
Расход газа коммунально-бытовыми потребителями определяем по производительности или пропускной способности предприятий и нормам расхода теплоты на единицу продукции или одного потребителя.
Годовое количество теплоты, необходимое для функционирования любого заданного предприятия (баня, прачечная, хлебозавод, столовая), определяется по формуле
Причем количество теплоты для хлебозавода определяется следующим образом:
Здесь для столовых: обеды - s = 0,3 · 365ч0,5 · 365; завтраки, ужины - s = 0,1 · 365ч0,3 · 365.
В соответствии с исходными данными и данными табл. 3.1 и 3.2 определяется расход газа на коммунально-бытовые нужды, м3 /ч:
Таблица 3.1
Нормы расхода теплоты
Таблица 3.2
Коэффициент часового максимума
Часовой расход газа на один котел в газовой котельной рассчитывается по следующей формуле:
4. Проектирование и гидравлический расчет системы газоснабжения высокого давления
Движение газа в газопроводах высокого давления, в отличие от газопроводов низкого давления, происходит при значительном изменении плотности газа и скорости его движения. Поэтому при гидравлическом расчете газопроводов высокого давления используется другая методика расчета.
Сеть газопроводов высокого давления второй категории питает предприятия, которые находятся внутри рассматриваемого жилого района. Газопровод высокого давления проектируется по тупиковой схеме. Трассу газопровода прокладывают под землей вдоль проезжей части с минимальным заходом в зону жилой застройки. Выбираем точку подключения газопровода к магистральному газопроводу, который находится на расстоянии 2 км от линии застройки (см. исходные данные), затем выбирается наиболее протяженное и нагруженное направление - магистраль. Разбиваем ее на участки, на каждом из участков расход газа постоянен. Далее производится распределение газопроводов по ответвлениям к каждому неучтенному предприятию, ответвления к ним также разбиваются на участки. В местах врезки потребителей газа предусматривается установка запорной арматуры.
Производится расчет невыгодного кольца, затем расчет всех ответвлений с увязкой по давлению. Потери давления в местных сопротивлениях допускается учитывать путем увеличения расчетной длины газопроводов на 10%.
Для магистрали находим среднюю характеристику сети бср МПа2 /км, которая равна:
На каждом участке, зная геометрическую длину, учитываем местные сопротивления путем добавления 10 % от потерь по длине, определяем расчетную длину:
По полученной характеристике сети и расходу газа на участке по номограмме определяются диаметры участков и давления во всех точках сети:
1) по рассчитанной средней характеристике сети и расходу газа на промпредприятии по номограмме находится точка пересечения двух линий;
2) если найденная точка попадает на номограмме между двумя диаметрами, передвигаясь по линии постоянного расхода к ближайшему из них, фиксируем диаметр в таблице;
3) уточняем значение удельных потерь давления буч для каждого участка и заносим полученный результат в табл. 4.1.
Давление в конце каждого участка подсчитывается по формуле
Невязка между давлением в конце участка и давлением на входе в ГРП или коммунально-бытовое предприятие не должна превышать 10%.
Также производим увязку ответвлений. Потери в этих ответвлениях увязываются с потерями на участках магистрали. Невязка также не должна превышать 10%.
В конце каждого ответвления конечное давление принимаем равным давлению на выбранной магистральной трассе газопровода
Расчет газопровода высокого давления сводится в табл. 4.1.
Таблица 4.1
Гидравлический расчет газопровода высокого давления
Пример расчетной схемы газопровода высокого давления.
Проверка гидравлического расчета производится по формуле
Заключение
Главные требования, предъявляемые жителями к сетям газопотребления жилых зданий и внутридомовому газопотребляющему оборудованию, - безопасность, надежность и экономичность. К горькому сожалению, вынуждены констатировать, что в XXI веке утечки и взрывы, как выражаются журналисты, «бытового» газа в жилых домах, отравление людей угарным газом от работающего газоиспользующего оборудования не остались в истории, а продолжают с пугающей регулярностью уносить жизни россиян.
Каждая крупная авария освещается в средствах массовой информации, на высоком уровне принимается «ряд срочных мер», однако количество аварий не сокращается, а наоборот - растет.
Существуют как объективные, так и субъективные причины роста аварийности газового оборудования в стране. К объективным причинам относятся: старение газопроводов и дымоходов, несоответствие их современным требованиям безопасности; сложности с «обязательностью» применения нормативных документов; неразбериха с собственностью на внутридомовые газовые сети; отсутствие эффективного механизма обновления бытового газового оборудования; неэффективная система естественной приточно-вытяжной вентиляции в большинстве жилых домов. К субъективным причинам следует отнести: формализм, исторически присутствующий в организации плановых проверок газового оборудования, дымоходов и вентканалов жилых домов; слабую пропаганду безопасных способов эксплуатации газового оборудования; «фактор населения» - незаконные врезки, самостоятельное подключение и ремонт газовых приборов, вандализм, маргинальный образ жизни части населения. 41 Как бороться с перечисленными явлениями? На первый взгляд, кажется, что борьба с ними бесполезна. Периодически даже обсуждаются радикальные (и явно популистские) предложения, например введение полного запрета на использование газового оборудования в многоквартирных жилых домах. По мнению авторов, безопасность каждого газифицированного жилого дома обеспечивается, во-первых, разумным и легитимным проектным решением; во-вторых, применением современного, исправного, полностью автоматизированного газоиспользующего оборудования; в-третьих, грамотной эксплуатацией этого оборудования и сопутствующих инженерных систем (дымоходов и вентканалов). Для профессионального выполнения проектных работ, монтажа, ремонта и обслуживания современного газоиспользующего оборудования необходимы кадры - специалисты по теплогазоснабжению и вентиляции. Надеемся, что учебное пособие поможет в подготовке таких специалистов, а также будет интересно практикующим инженерам-теплотехникам и газовикам.
Список использованной литературы
1. СНиП 42-101-2002. Газораспределительные системы. М.: Госстрой России, 2003.
2. СП 42-101-2003. Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб. М.: ЗАО «Полимергаз», 2003.
3. СП 42-103-2003. Проектирование и строительство газопроводов из полиэтиленовых труб и реконструкция изношенных газопроводов. М.: ЗАО «Полимергаз», 2003.
4. СП 42-12-2004. Проектирование и строительство газопроводов из металлических труб» М.: ОАО «Росгазификация», 2004.
5. СП 62.13330.2011. Газораспределительные системы. Актуализированная редакция СНиП 42-01-2002
6. ГОСТ 3262-75. Трубы стальные водогазопроводные. Технические условия (с изм. 1-6). Введ. 1977-01-01 / Госстандарт. М.: Стандартинформ, 2007. 15 с.
7. ГОСТ 5542-2014. Газы горючие природные для промышленного и коммунально-бытового назначения. Технические условия. - Взамен ГОСТ 5542-87. - Введ. 2015-07-01 / Росстандарт. М.: Стандартинформ, 2015. - 12 с.
8. ГОСТ 9.602-2005. Единая система защиты от коррозии и старения. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии. - Введ. 2007-01-01 / Росстандарт. - М.: Стандартинформ, 2010. - 58 с.