МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
по выполнению
гидравлического расчета газопровода
жилого дома
Цель: овладеть методикой гидравлического
расчета газопровода жилого дома
Теоретическая часть
Гидравлический расчет внутридомового газопровода
сводится к определению минимальных диаметров труб и потерь давления газа во
внутреннем газопроводе жилого дома.
Расчетная часть
Расчет начинается с разбивки сети на участки. После
этого определяют типы газовых приборов и их количество на каждом участке, а
затем и коэффициент одновременности работы приборов kо. (см. таблица №1).
Таблица 1. Значение коэффициента
одновременности kо. для жилых домов городов и поселков [4].
|
Число квартир |
Газоиспользующие приборы |
|||
|
Плита газовая четырехконфорочная |
Плита газовая двухконфорочная |
Плита газовая четырехконфорочная и
газовый проточный водонагреватель |
Плита газовая двуххконфороч ная 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 |
Находят расход газа бытовыми газовыми приборами, м3/ч:
qi = Qп./Qн.р. (1),
где Qп. – тепловая нагрузка прибора, ккал/ч, Qп. пг-4
= 9600 ккал/ч, Qп. впг-23 = 23000 ккал/ч;
Qн.р. – низшая расчетная
теплота сгорания газа, ккал/м3.
Определяют расчетный расход газа по участкам, м3/ч:
Вр. = qi * kо. * n (2),
где n – количество приборов или групп приборов на
участке, шт.
Находят фактическую длину lф. участков по масштабу аксонометрической схемы (М 1 :
100).
По номограмме по расчетному расходу и средним потерям
напора определяют диаметр на каждом участке. Средние потери напора составят, Па/м:
ΔНср. = ΔНдоп./Σlф. (3),
где ΔНдоп. – допустимые потери
напора, ΔНдоп. = 350 Па [2]
По номограмме по расчетным расходам и диаметрам находят
эквивалентную длину, м.
Определяют потери напора ξ на местные сопротивления на каждом участке в зависимости от
их видов.
Находят расчетную длину каждого участка, м:
lр. = lф. + lэ.*∑ξ (4),
где lэ. – эквивалентная длина на участке, м (определяется по
номограмме);
∑ξ – сумма местных сопротивлений на
участке (см. таблицу).
Определяют фактические потери на единицу длины по
расчетному расходу и выбранному диаметру по номограмме.
Находят фактические потери на участках.
Суммарные потери напора по расчетным направлениям
составят, Па:
∑Н = ∑∆Нф.* lр. +
∆Нп. + ∆Нсч. – Нг.н. (5),
где ∆Нп. – потери напора в газовом
приборе, Па, (для газовых плит ∆Нп.=50 Па, для
водонагревателей ∆Нп.=100 Па [1]);
∆Нсч. – потери напора в бытовом
газовом счетчике, Па, ∆Нсч.=100 Па [4];
Нг.н.
– гидростатический напор, Па,
Нг.н. =
Z * (ρг. – ρв.) * 10 (6),
где Z – высота
вертикальных участков на расчетном направлении, м;
ρг. –
плотность газа, ρг. = 0,73 кг/м3;
ρв. –
плотность воздуха, ρв. = 1,29 кг/м3.
Сумма потерь напора не должна превышать допустимые
значения.
Номограмма 1. Определение потерь давления в газопроводах
низкого давления (до 5 кПа), газ природный, ρ = 0,73 кг/м3,
ν = 14,3 * 10-6 м2/с (при 0°С и 101,3 мПа).
Номограмма 2. Определение эквивалентных длин. Газ природный (ρ = 0,73 кг/м3, ν = 14,3 * 10-6 м/с при
0°С и 101,3 кПа).
Таблица. Коэффициент местных сопротивлений ξ.
|
Вид местного сопротивления |
Значение ξ |
Вид местного сопротивления |
Значение ξ для диаметров, мм |
|||||
|
15 |
20 |
25 |
32 |
40 |
50 и более |
|||
|
Внезапное сужение в пределах
перехода на следующий диаметр по ГОСТу |
0,35 |
Угольник 90° |
2,2 |
2,1 |
2 |
1,8 |
1,6 |
1,1 |
|
Тройник проходной |
1 |
Пробочный кран |
4 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
|
Тройник поворотный |
1,5 |
Вентиль прямой |
11 |
7 |
6 |
6 |
6 |
5 |
|
Крестовина проходная |
2 |
Вентиль «косва» |
3 |
3 |
3 |
2,5 |
2,5 |
2 |
|
Крестовина поворотная |
3 |
Задвижка |
0,5 (D=50÷100 мм) |
0,5 (D=175÷200 мм) |
0,15
(D=300 и более мм) |
|||
|
Отвод гнутый 90° |
0,3 |
|
||||||
Данные для выполнения заданий
|
№ вариан та |
Номер схемы газопро вода |
Теплота сгорания газа Qн.р.,
ккал/м3 |
Фактическая
длина участка, м |
||||||
|
Высота вертикальных участков на
расчетном направлении Z, м |
l1-2 |
l2-3 |
l3-4 |
l4-5 |
l5-6 |
l6-7 |
|||
|
1 |
1 |
8640 |
10,5 |
7,0 |
3,5 |
5,5 |
2,4 |
5,0 |
- |
|
2 |
1 |
8570 |
10,4 |
7,5 |
3,4 |
5,4 |
2,5 |
4,9 |
- |
|
3 |
1 |
8560 |
10,3 |
6,5 |
3,3 |
5,3 |
2,3 |
4,8 |
- |
|
4 |
1 |
8540 |
10,2 |
7,0 |
3,2 |
5,2 |
2,2 |
4,7 |
- |
|
5 |
1 |
8520 |
10,1 |
7,5 |
3,1 |
5,1 |
2,1 |
4,6 |
- |
|
6 |
1 |
8500 |
10,0 |
6,5 |
3,0 |
5,0 |
2,5 |
4,5 |
- |
|
7 |
1 |
8610 |
9,9 |
6,8 |
2,9 |
5,8 |
2,4 |
5,1 |
- |
|
8 |
1 |
8580 |
9,8 |
6,9 |
3,5 |
5,7 |
2,3 |
5,0 |
- |
|
9 |
1 |
8560 |
9,7 |
7,2 |
3,4 |
5,6 |
2,5 |
4,9 |
- |
|
10 |
1 |
8530 |
9,6 |
7,2 |
3,3 |
5,5 |
2,2 |
4,8 |
- |
|
11 |
2 |
8520 |
9,5 |
3,5 |
7,0 |
3,5 |
5,5 |
2,7 |
5,0 |
|
12 |
2 |
8500 |
9,6 |
3,8 |
6,9 |
3,4 |
5,6 |
2,6 |
4,9 |
|
13 |
2 |
8610 |
9,7 |
4,0 |
6,8 |
3,3 |
5,7 |
2,5 |
4,8 |
|
14 |
2 |
8580 |
9,8 |
4,9 |
6,7 |
3,2 |
5,8 |
2,4 |
4,7 |
|
15 |
2 |
8560 |
9,9 |
4,1 |
6,6 |
3,1 |
5,9 |
2,3 |
4,6 |
|
16 |
2 |
8540 |
10,0 |
3,7 |
6,5 |
3,0 |
6,0 |
2,2 |
4,5 |
|
17 |
2 |
8510 |
10,1 |
3,9 |
6,4 |
2,9 |
6,1 |
2,1 |
4,9 |
|
18 |
2 |
8500 |
10,2 |
4,1 |
6,3 |
3,5 |
6,2 |
2,7 |
4,8 |
|
19 |
2 |
8630 |
10,3 |
4,0 |
6,2 |
3,4 |
6,3 |
2,6 |
4,7 |
|
20 |
2 |
8580 |
10,4 |
4,5 |
6,1 |
3,3 |
6,4 |
2,5 |
4,6 |
|
21 |
1 |
8560 |
10,5 |
7,2 |
3,5 |
5,8 |
2,5 |
5,0 |
- |
|
22 |
1 |
8540 |
10,4 |
7,0 |
3,4 |
5,7 |
2,4 |
4,9 |
- |
|
23 |
1 |
8520 |
10,3 |
6,5 |
3,3 |
5,6 |
2,3 |
4,8 |
- |
|
24 |
1 |
8500 |
10,2 |
7,4 |
3,2 |
5,5 |
2,2 |
4,7 |
- |
|
25 |
1 |
8620 |
10,1 |
7,3 |
3,1 |
5,4 |
2,1 |
4,6 |
- |
|
26 |
1 |
8530 |
10,0 |
7,5 |
3,0 |
5,3 |
2,5 |
4,5 |
- |
|
27 |
1 |
8560 |
9,9 |
7,5 |
2,9 |
5,2 |
2,4 |
5,0 |
- |
|
28 |
1 |
8510 |
9,8 |
6,8 |
3,6 |
5,1 |
2,3 |
4,9 |
- |
|
29 |
2 |
8520 |
9,9 |
4,0 |
7,0 |
3,5 |
6,5 |
2,2 |
4,5 |
|
30 |
2 |
8500 |
9,8 |
4,2 |
6,9 |
3,4 |
6,6 |
2,3 |
4,6 |
|
31 |
2 |
8610 |
9,7 |
4,6 |
6,8 |
3,3 |
6,7 |
2,4 |
4,7 |
|
32 |
2 |
8580 |
9,6 |
3,8 |
6,7 |
3,2 |
6,8 |
2,5 |
4,8 |
|
33 |
2 |
8560 |
9,5 |
4,1 |
6,6 |
3,1 |
6,9 |
2,6 |
4,9 |
|
34 |
2 |
8540 |
9,6 |
4,0 |
6,5 |
3,0 |
7,0 |
2,7 |
5,0 |
|
35 |
2 |
8520 |
9,7 |
4,5 |
6,4 |
2,9 |
7,1 |
2,8 |
5,1 |
|
36 |
2 |
8600 |
9,8 |
4,0 |
6,3 |
3,5 |
7,2 |
2,9 |
5,2 |
Примечание: газоснабжению подлежит трехэтажный
жилой дом с расположением на лестничной клетке каждого этажа двух квартир; газ
природный.
Литература:
1. Скафтымов Н. А.
Основы газоснабжения. Недра. Л., 1975.
2. СНиП 2. 04 .08.
– 87* «Газоснабжение». ГОССТРОЙ СССР, М., 1987.
3. СП 42-101-2000
«Общие положение по проектированию и строительству газораспределительных систем
из стальных и полиэтиленовых труб». ГОССТРОЙ России. М., 2000.
4. Проспект.
Мембранный газомер Premagas G 2.5 MKM. 1992.
Пример выполнения заданий
Выполнить гидравлический расчет газопровода жилого дома.
Вариант №
36.
1. Разбиваем сеть
на участки. Определяем типы и количество газовых приборов на каждом участке,
после чего находим коэффициент одновременности работы приборов на каждом
участке kо.
2. Находим расход
газа бытовыми газовыми приборами:
qпг-4 = 9600 / 8600 = 1,12 м3/ч.
qпг-4 + впг-23 = (9600 + 23000) / 8600 = 3,79 м3/ч.
3. Определяем
расчетный расход газа по участкам:
Вр.1-2 =
qпг-4 * kо. * 1 = 1,12 * 1 * 1 = 1,12 м3/ч.
Вр.2-3 =
qпг-4 + впг-23 * kо. * 1 = 3,79 * 0,85 * 1 = 3,22 м3/ч.
Вр.3-4 =
3,79 * 0,85 * 2 = 6,44 м3/ч.
Вр.4-5 =
3,79 * 0,85 * 3 = 9,67 м3/ч.
Вр.5-6 =
3,79 * 0,85 * 6 = 19,33 м3/ч.
Вр.6-7 =
3,79 * 0,85 * 6 = 19,33 м3/ч.
4. Находим
фактическую длину lф. участков по масштабу
аксонометрической схемы (М 1 : 100).
5. По номограмме по
расчетному расходу и средним потерям напора определяем диаметр на каждом
участке. Средние потери напора составят:
ΔНср.
= 350/ 29,1 = 12,03 Па/м
6.По номограмме
находим эквивалентные длины, найденные значения заносим в расчетную таблицу.
7. Определяем
расчетные длины участков:
lр.1-2 = lф.1-2 + lэ.1-2*∑ξ = 4
+ 0,49*4,9 = 6,4 м.
lр.2-3 = lф.2-3 + lэ.2-3*∑ξ=
8,41 м.
lр.3-4 = lф.3-4 + lэ.3-4*∑ξ=
4,07 м.
lр.4-5 = lф.4-5 + lэ.4-5*∑ξ=
8,57 м.
lр.5-6 = lф.5-6 + lэ.5-6*∑ξ= 6,3
м.
lр.6-7 = lф.6-7 + lэ.6-7*∑ξ=
6,19 м.
8. Определяем
фактические потери на единицу длины по расчетному расходу и выбранному диаметру
по номограмме. Находим фактические потери на участках.
9. Гидростатический
напор составляет:
Нг.н. = 9,8
* (0,73-1,29) *10 = -54,88 Па.
10. Суммарные
потери напора по расчетным направлениям составляют
∑Н = 186,13 +
100 + 100 – 54,88 = 331,25 Па.
Расчёт выполнен верно, так как общие потери не превышают допустимые
(331,25<350 Па).
Вывод: выполняя
данную работу, я научился выполнять гидравлический расчет газопровода жилого
дома.