Газоснабжение квартала и жилого дома
Волгоград 2015
1. Исходные данные:
Жилой квартал с девятиэтажной застройкой.
Ассортимент приборов – плита газовая четырехконфорочная, проточный водонагреватель. Газовые приборы и стояки размещаются в помещениях кухонь.
Низшая теплота сгорания газа - 
34 МДж/м3.
Плотность газа - 
0,74 кг/м3.
Давление на выходе из ПРГ – 3 кПа.
Определение расчетных расходов газа
Газопроводы прокладывают таким образом, чтобы обеспечить заданный расход газа всем потребителям кратчайшим путем при выполнении требований нормативных документов к расстояниям от газопровода до зданий и сооружений. Прокладка газопровода осуществляется, как правило, параллельно контурам застройки. В местах пересечения подземным газопроводом каналов тепловой сети, коммуникационных коллекторов, каналов различного назначения с проходом над или под пересекаемым сооружением предусматривается прокладка газопровода в футляре, выходящем на 2 м в обе стороны от наружных стенок пересекаемых сооружений.
В жилых домах квартала установлены четырехконфорочные газовые плиты и проточные водонагреватели. Номинальный расход газа каждым прибором определяется по паспортным характеристикам, с учетом номинальной тепловой мощности, м3/ч:
 ,
| (1) |
где 
– низшая теплота сгорания топлива, кДж/м3;
Q – паспортная тепловая мощность прибора, кВт.
Тепловая мощность горелок стола четырех конфорочной плиты выбираются в соответствии с паспортными данными.
Таблицу убрать
Техническая характеристика унифицированных газовых стационарных бытовых плит по ГОСТ 10798-85*
| Основные параметры и размеры | Нормы для напольных плит |
| Число горелок стола, не менее Число горелок стола нормальной тепловой мощности для плит, не менее: двухгорелочных трехгорелочных четырехгорелочных Тепловая мощность горелок стола, кВт/ч: пониженной нормальной повышенной Тепловая мощность основной горелки духового шкафа на единицу ее объема, кВт/дм3, не более КПД горелок стола при номинальном режиме, %, не менее Полезный объем духового шкафа, дм3, не менее: двух- и трехгорелочных плит четырехгорелочных и более Размеры плиты, мм: высота Н глубина L ширина B Расстояние от стены до входного штуцера, мм Условный проход входного штуцера, мм Расстояние от пола до входного штуцера, мм Номинальное давление при работе на природном газе, кПа Масса плиты, кг, не более: двухгорелочных трехгорелочных четырехгорелочных | 0,7±0,06 1,9±0,12 2,8±0,12 0,09 450; 600 500; 520 1,3 |
Принимаем плиту с одной горелкой повышенной мощности (2,8 кВт), две горелки нормальной мощности (1,9 кВт) и одну пониженной мощности (0,7 кВт).
|
|
Основная горелка духового шкафа имеет мощность – 0,09 кВт/дм3:
 м3/ч.
| |
Тепловая мощность проточного водонагревателя принимается – 30 кВт:
м3/ч.
Квартальная сеть газопроводов низкого давления разбивается на отдельные участки.
Расчетный расход газа на участке, м3/ч, определяется как сумма расходов отдельных приборов с учетов одновременности их работы:
 ,
| (2) |
где К sim – коэффициент одновременности работы приборов;
q ном – номинальный расход газа прибором или группой приборов, м3/ч;
|
|
n i – число однотипных приборов или групп приборов, шт.;
m – число типов приборов или групп приборов, шт.
Результаты расчета расходов газа сводим в таблицу 1.
Таблица 1 – Определение расчетных расходов газа по участкам квартального газопровода
| Номер участка | Ассортимент приборов | Количество квартир, n | Коэффициент одновременности, Ksim | Расход газа, м3/ч | |
| расчетный,
| ||||
| Расчетная магистраль | |||||
| 1-2 | ПГ4+ВПГ | 0,184 | (1,2+3,18)х108 =473,04 | 87,0 | |
| 2-3 | ПГ4+ВПГ | 0,163 | 1261,44 | 205,6 | |
| 3-4 | ПГ4+ВПГ | 0,15 | 1734,48 | 260,2 | |
| 4-5 | ПГ4+ВПГ | 0,15 | 1892,16 | 283,8 | |
| 5-6 | ПГ4+ВПГ | 0,15 | 2838,24 | 425,7 | |
| Ответвления | |||||
| 9-5 | ПГ4+ВПГ | 0,171 | 946,08 | 161,8 | |
| 7-3 | ПГ4+ВПГ | 0,184 | 473,04 | 87,0 | |
| 8-4 | ПГ4+ВПГ | 0,238 | 157,68 | 37,5 | |
| 10-2 | ПГ4+ВПГ | 0,176 | 788,4 | 138,8 |
Таблицу убрать
| Число квартир | Коэффициент одновременности Ksim в зависимости от установки в жилых домах газового оборудования | |||
| Плита 4-конфорочная | Плита 2-конфо-рочная | Плита 4-конфорочная и газовый проточный водонагреватель | Плита 2-конфорочная и газовый проточный водонагреватель | |
| 0,700 | 0,750 | |||
| 0,650 | 0,840 | 0,560 | 0,640 | |
| 0,450 | 0,730 | 0,480 | 0,520 | |
| 0,350 | 0,590 | 0,430 | 0,390 | |
| 0,290 | 0,480 | 0,400 | 0,375 | |
| 0,280 | 0,410 | 0,392 | 0,360 | |
| 0,280 | 0,360 | 0,370 | 0,345 | |
| 0,265 | 0,320 | 0,360 | 0,335 | |
| 0,258 | 0,289 | 0,345 | 0,320 | |
| 0,254 | 0,263 | 0,340 | 0,315 | |
| 0,240 | 0,242 | 0,300 | 0,275 | |
| 0,235 | 0,230 | 0,280 | 0,260 | |
| 0,231 | 0,218 | 0,250 | 0,235 | |
| 0,227 | 0,213 | 0,230 | 0,205 | |
| 0,223 | 0,210 | 0,215 | 0,193 | |
| 0,220 | 0,207 | 0,203 | 0,186 | |
| 0,217 | 0,205 | 0,195 | 0,180 | |
| 0,214 | 0,204 | 0,192 | 0,175 | |
| 0,212 | 0,203 | 0,187 | 0,171 | |
| 0,210 | 0,202 | 0,185 | 0,163 | |
| 0,180 | 0,170 | 0,150 | 0,135 | |
| Примечания: 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. Значение коэффициента одновременности для емкостных водонагревателей, отопительных котлов или отопительных печей рекомендуется принимать равным 0,85 независимо от количества квартир. |
Гидравлический расчет квартального газопровода низкого давления
|
|
Диаметры участков газопроводов определяются гидравлическим расчетом, при этом суммарные потери давления газа от ГРП до самого удаленного газового прибора не должны превышать 1800 Па, из которых 1200 Па приходится на квартальные газопроводы и 600 Па на внутридомовые газопроводы.
Диаметр труб при подземной прокладке газопроводов, выполненных из полиэтиленовых трубопроводов, должен быть не менее 32 мм.
Диаметры газопроводов подбираются по номограмме для гидравлического расчета газопроводов низкого давления. Предварительно определяется расчетный внутренний диаметр газопровода по формуле (3):
(3)
где d p — расчетный диаметр, см;
А, В, т, т 1 — коэффициенты, определяемые по таблицам 6 и 7 [2] в зависимости от категории сети (по давлению) и материала газопровода;
Q 0 — расчетный расход газа, м3/ч, при нормальных условиях;
D Р уд — удельные потери давления, Па/м, определяемые по формуле
(4)
D Р доп — допустимые потери давления, Па. Суммарные потери давления в квартальном газопроводе принимаются в размере 1200 Па;
L — расстояние до самой удаленной точки, м.
Для сети полиэтиленовых газопроводов низкого давления А =626, В =0,0446, m =1,75, m 1=4,75.
Потери давления, Па, на участке газопровода низкого давления определяются по удельным потерям давления, приходящимся на единицу расчетной длины участка газопровода
, (5)
где 
— удельные потери давления в зависимости от расхода газа и диаметра участка газопровода, Па/м, определяются по номограмме;
— расчетная длина участка, м.
,
l Д – действительная длина участка, м.
Внутренний диаметр газопровода принимается из стандартного ряда внутренних диаметров трубопроводов: ближайший больший - для стальных газопроводов и ближайший меньший - для полиэтиленовых.
Па/м,
,
.
Расчет ориентировочного диаметра сводим в таблицу 2.
Таблица 2 – Определение ориентировочных диаметров
| Участок | Расход газа, м3/ч | Ориентировочный диаметр, см | Принятый диаметр полиэтиленового газопровода x толщину стенки, мм |
| 1-2 | 7,1 | 75х4,3 | |
| 2-3 | 205,6 | 9,7 | 110х6,3 |
| 3-4 | 260,2 | 10,6 | 125х7,1 |
| 4-5 | 283,8 | 11,0 | 125х7,1 |
| 5-6 | 425,7 | 12,7 | 140х8,0 |
| 9-5 | 161,8 | 8,9 | 90х5,2 |
| 7-3 | 7,1 | 75х4,3 | |
| 8-4 | 37,5 | 5,2 | 50х2,9 |
| 10-2 | 138,8 | 8,4 | 90х5,2 |
Таблицу убрать
| Трубы по ГОСТ Р 50838-2009 SDR17,6 | ||
| Dy | Внутренний диаметр dв, см | Dхs |
| 2,6 | 32х3 | |
| 3,54 | 40х2,3 | |
| 4,42 | 50х2,9 | |
| 5,58 | 63х3,6 | |
| 6,64 | 75х4,3 | |
| 7,96 | 90х5,2 | |
| 9,74 | 110х6,3 | |
| 11,08 | 125х7,1 | |
| 12,4 | 140х8,0 | |
| 14,18 | 160х9,1 | |
| 15,94 | 180х10,3 | |
| 17,72 | 200х11,4 | |
| 19,94 | 225х12,8 | |
| 22,16 | 250х14,2 | |
| 24,82 | 280х15,9 | |
| 27,92 | 315х17,9 | |
| 31,48 | 355х20,1 |
Результаты гидравлического расчета сводятся в таблицу 3.
Таблица 3 - Гидравлический расчет газопровода низкого давления
| Номер участка | Длина, м | Расход газа, Qd, м3/ч | Уд. потери сред. ΔPуд, Па/м | Диаметр × толщину стенки, мм | Потери давления на участке, ΔPуч, Па | Давление в узловой точке, Па | ||
| действит lД | расчетная lр | Pн, Па | Pк, Па | |||||
| Расчетная магистраль | ||||||||
| 6-5 | 69,3 | 425,7 | 5,2 | 140х8,0 | 360,91 | |||
| 5-4 | 19,8 | 283,8 | 4,4 | 125х7,1 | 86,57 | |||
| 4-3 | 30,8 | 260,2 | 3,8 | 125х7,1 | 115,68 | |||
| 3-2 | 125,4 | 205,6 | 4,6 | 110х6,3 | 575,33 | |||
| 2-1 | 16,5 | 6,3 | 75х4,3 | 103,71 | ||||
| ∑238 м | ∑1242 Па | |||||||
| Ответвления | ||||||||
| 5-9 | 86,9 | 161,8 | 7,9 | 90х5,2 | 683,7 | |||
| 3-7 | 5,5 | 6,3 | 75х4,3 | 34,6 | ||||
| 4-8 | 50,6 | 37,5 | 10,0 | 50х2,9 | 504, | |||
| 2-10 | 15,4 | 138,8 | 6,0 | 90х5,2 | 92,7 |
Рисунок 1 – Расчетная схема квартального газопровода низкого давления