Выбор схемы газоснабжения и количества ГРП.

 

Схема газоснабжения низкого давления выбирается из условий минимальных металловложений и максимальной надежности. Для кварталов с наибольшими расходами целесообразна кольцевая сеть, для других – одно- двух- трехстороннее снабжение. Количество ГРП определяется из условий нагрузки на один ГРП 800-1200 м³/ч. Нулевые точки (точки встречи газовых потоков) намечаются на равных от ГРП расстояних, примерно равных 700-1000 м. ГРП распологаются в центре нагрузки, желательно в кварталах с максимальным расходом газа. Схема газоснабжения среднего давления тупиковая, трасса выбирается из условия минимальной протяженности.

 

 

Гидравлический расчет газопроводов низкого давления.

 

4.1. V_уд.^кв = V_кв / S l,

где    V_кв – часовой расход газа в квартале м³/ч;

S l – сумма длин участков сети, снабжающий данный квартал, м.

V_уд.^кв.1 = 478,623 / 1325 = 0,368

V_уд.^кв.2 = 331,35 / 1100 = 0,301

V_уд.^кв.3 = 425,455 / 1425 = 0,299

V_уд.^кв.4 = 707,483 / 1075 = 0,69

V_уд.^кв.5 = 476,19 / 900 = 0,529

V_уд.^кв.6 = 418,119 / 500 = 0,836

V_уд.^кв.7 = 65,714 / 450 = 0,144

V_уд.^кв.8 = 213,17 / 600 = 0,355

V_уд.^кв.9 = 54,762 / 150 = 0,365

V_уд.^кв.10 = 476,19 / 900 = 0,529

V_уд.^кв.11 = 418,119 / 500 = 0,836

V_уд.^кв.12 = 138,0 / 475 = 0,290

V_уд.^кв.13 = 138,0 / 400 = 0,345

V_уд.^кв.14 = 935,065 / 1175 = 0,796

V_уд.^кв.15 = 165,826 / 425 = 0,390

V_уд.^кв.16 = 294,545 / 950 = 0,310

V_уд.^кв.17 = 294,545 / 975 = 0,302

V_уд.^кв.18 = 496,909 / 1525 = 0,326

 

Количество ГРП N = V_час / 1200 = 6522 / 1200 = 5,44 = 6

 

4.2. Расход газа на участках сети

V_пут = V_уд • l

V_экв = 0,5 • V_пут

V_расч = V_транз + V_экв, где

V_уд – удельный расход в кварталах, который обеспечивает данный участок;

V_транз – транзитный расход на участке – сумма путевых расходов на участках
          за расчетным

 

Расчеты сводятся в табл. 4.1.

Таблица 4.1.

Расход газа на участках сети

№ участков	Длина уч-ков, м	Vуд м3/ч•м	Vпут м3/ч	Vэкв м3/ч	Vтранз м3/ч	Vрасч м3/ч
1-2	150	0,368	55,2	27,6	92,0	119,6
2-3	500	0,301	150,5	75,3	73,3	148,5
3-4	700	0,299	209,3	104,7	0	104,7
1-9	500	0,368	184,0	92,0	0	92,0
9-10	300	0,897	269,1	134,6	0	134,6
10-11	350	1,204	421,4	210,7	94,2	304,9
2-5	350	0,669	234,2	117,1	268,1	385,2
5-11	350	0,669	234,2	117,1	324,0	441,0
3-6	250	0,600	150,0	75,0	31,4	106,4
6-11	250	0,991	247,8	123,9	366,6	490,4
6-7	350	0,989	346,2	173,1	596,8	769,9
7-8	350	0,989	346,2	173,1	123,6	296,7
4-8	250	0,299	74,8	37,4	0	37,4
8-12	250	0,690	172,5	86,3	0	86,3
11-12	700	1,045	731,5	365,8	0	365,8
11-15	500	0,499	249,5	124,8	263,1	387,8
15-20	450	0,635	285,8	142,9	347,6	490,4
9-13	400	0,529	211,6	105,8	0	105,8
10-14	400	1,365	546,0	273,0	40,4	313,4
13-14	300	1,058	317,4	158,7	74,1	232,8
13-17	400	0,529	211,6	105,8	31,7	137,5
14-16	200	1,365	273,0	136,5	493,2	629,7
16-18	200	1,365	273,0	136,5	553,1	689,6
17-18	300	1,325	397,5	198,8	68,8	267,5
18-19	350	1,632	571,2	285,6	0	285,6
19-24	350	1,186	415,1	207,6	0	207,6
17-22	350	0,796	278,6	139,3	68,8	208,1
22-26	200	0,310	62,0	31,0	100,8	131,8
26-27	650	0,310	201,5	100,8	0	100,8
22-23	300	1,106	331,8	165,9	339,8	505,7
23-24	350	1,106	387,1	193,6	105,1	298,7
24-27	200	0,612	122,4	61,2	0	61,2
20-21	350	0,671	234,9	117,4	89,7	207,1
21-29	550	0,326	179,3	89,7	0	89,7
28-29	350	0,326	114,1	57,1	0	57,1
20-25	250	0,628	157,0	78,5	245,9	324,4
25-28	300	0,628	188,4	94,2	109,9	204,1
27-28	350	0,302	105,7	52,9	0	52,9
20-24	500	0,692	346,0	173,0	163,6	336,6
11-30	250	0,980	245,0	122,5	312,4	434,9
30-31	150	0,509	76,4	38,2	189,9	228,1
31-32	150	0,655	98,3	49,1	140,8	189,9
32-19	250	1,126	281,5	140,8	0	140,8
ГРП1-5	25	-	-	-	826,2	826,2
ГРП2-7	25	-	-	-	1066,6	1066,6
ГРП3-15	25	-	-	-	878,3	878,3
ГРП4-16	25	-	-	-	1319,3	1319,3
ГРП5-23	25	-	-	-	804,4	804,4
ГРП6-25	25	-	-	-	528,5	528,5

Таблица 4.1.

Гидравлический расчет сети низкого давления

№ участков	Длина уч-ков, м	Расчетная длина, м	Vрасч м3/ч	d, мм	Потери давления, Па
					на 1 п.м.	на уч-ке
1-2	150	165	119,6	100	1,4	231
2-3	500	550	148,5	125	0,5	275
3-4	700	770	104,7	100	1,2	924
1-9	500	550	92,0	100	1,0	550
9-10	300	330	134,6	100	1,6	528
10-11	350	385	304,9	219х6	0,27	104
2-5	350	385	385,2	219х6	0,4	154
5-11	350	385	441,0	219х6	0,55	212
3-6	250	275	106,4	100	1,25	344
6-11	250	275	490,4	219х6	0,75	206
6-7	350	385	769,9	273х7	0,5	193
7-8	350	385	296,7	159х4	1,4	539
4-8	250	275	37,4	159х4	1,0	275
8-12	250	275	86,3	159х4	1,0	275
11-12	700	770	365,8	219х6	0,4	308
11-15	500	550	387,8	219,6	0,44	242
15-20	450	495	490,4	219х6	0,75	371
9-13	400	440	105,8	100	1,2	528
10-14	400	440	313,4	159х4	1,2	528
13-14	300	330	232,8	159х4	0,75	248
13-17	400	440	137,5	125	0,5	220
14-16	200	220	629,7	219х6	1,05	231
16-18	200	220	689,6	219х6	1,25	275
17-18	300	330	267,5	159х4	1,05	347
18-19	350	385	285,6	159х4	1,05	404
19-24	350	385	207,6	125	1,2	462
17-22	350	385	208,1	125	1,2	462
22-26	200	220	131,8	100	1,6	352
26-27	650	715	100,8	100	1,2	858
22-23	300	330	505,7	219х6	0,8	264
23-24	350	385	298,7	159х4	1,4	539
24-27	200	220	61,2	80	1,8	396
20-21	350	385	207,1	125	1,2	462
21-29	550	605	89,7	100	0,9	545
28-29	350	385	57,1	80	1,8	693
20-25	250	275	324,4	159х4	1,4	385
25-28	300	330	204,1	125	1,2	396
27-28	350	385	52,9	80	1,4	539
20-24	500	550	336,6	219х6	0,33	182
11-30	250	275	434,9	219х6	0,5	138
30-31	150	165	228,1	159х4	0,75	124
31-32	150	165	189,9	125	0,9	149
32-19	250	275	140,8	100	1,8	496
ГРП1-5	25	27,5	826,2	273х7	0,5	14
ГРП2-7	25	27,5	1066,6	273х7	1,0	28
ГРП3-15	25	27,5	878,3	273х7	0,6	17
ГРП4-16	25	27,5	1319,3	273х7	1,5	41
ГРП5-23	25	27,5	804,4	273х7	0,5	14
ГРП6-25	25	27,5	528,5	219х6	1,0	28

Невязки по кольцевым газопроводам:

 

                                   (814-707) • 100% _

7-6-11-12-8-7         0,5•(539+275+193+206+308) = 14%

 

 

                                        (935-844) • 100%   _

5-2-1-9-10-11-5                 0,5•(154+231+550+212+104+528) = 10%

 

 

                                            (1149-1015) • 100%            _

15-11-19-24-20-15            0,5•(242+138+124+149+496+371+660+462) = 12%

 

 

                        (963-935) • 100% _

7-6-11-12-8-7 0,5•(385+182+396+396+539) = 3%

 

Гидравлический расчет газопроводов среднего давления.

 

Р_нач² – Р_кон²_     0,4² - 0,15²_

 a_ср = S L_расч    =         4,73      = 0,029 МПа²/км,

где    Р_нач – давление в магистральном газопроводе (по заданию Р_нач =0,4 МПа);

Р_кон – давление у самого удаленного потребителя (принимаем Р_кон = 0,15 МПа);

S L_расч – расчетная длина самой протяженной магистрали.

                                  _  

Р_кон = Ö Р_нач² – L^р_уч • a_уч

 

Таблица 5.1.

№ уч-ка	длина, м	расчетная длина, км	расчетный расход, м3/ч	Диаметр, мм	aуч, МПа2/км	Рнач, МПа	Ркон, МПа
(0-1	2000	2,2	9837	245х7	0,03	0,400	0,307
(1-2	125	0,14	9837	219х7	0,05	0,307	0,295
(2-3	50	0,06	9033	219х7	0,04	0,295	0,291
(3-4	550	0,61	7349	219х7	0,027	0,291	0,262
(4-5	50	0,06	6030	219х7	0,02	0,262	0,260
(5-6	250	0,28	6030	219х7	0,02	0,260	0,249
(6-7	100	0,11	5675	180х6	0,05	0,249	0,238
(7-8	150	0,17	5675	180х6	0,05	0,238	0,220
(8-9	400	0,44	3148	180х6	0,017	0,220	0,202
(9-10	300	0,33	1967	133х4,5	0,04	0,202	0,166
(10-11	200	0,22	900	103х4	0,02	0,166	,0152
(11-12	100	0,11	500	103х4	0,008	0,152	0,149
12-кот.	25	0,03	500	103х4	0,008	0,149	,0149
11-ПП1	25	0,03	400	76х3	0,025	0,152	0,150
10-ГРП2	200	0,22	1067	103х4	0,03	0,166	0,145
(9-13	250	0,28	1181	103х4	0,035	0,202	0,176
(13-14	100	0,11	826	103х4	0,018	0,176	0,171
14-ГРП1	25	0,03	826	103х4	0,018	0,171	0,169
13-Ст1	25	0,03	355	76х3	0,02	0,176	0,175
(8-15	400	0,44	2527	133х4,5	0,05	0,220	0,162
(15-16	150	0,17	1183	133х4,5	0,012	0,162	0,156
16-Баня	25	0,03	1183	133х4,5	0,012	0,156	0,155
15-ГРП3	25	0,03	878	103х4	0,02	0,162	0,160
15-Прач	25	0,03	466	76х3	0,03	0,162	0,159
6-Ст2	25	0,03	355	76х3	0,02	0,249	0,248
4-ГРП4	25	0,03	1319	103х4	0,05	0,262	0,259
(3-17	150	0,17	1684	133х4,5	0,028	0,291	0,283
(17-18	550	0,61	884	103х4	0,02	0,283	0,261
(18-19	100	0,11	529	76х3	0,055	0,261	0,249
19-ГРП6	25	0,03	529	76х3	0,055	0,249	0,246
18-Ст3	25	0,03	355	76х3	0,02	0,261	0,260
17-ПП2	25	0,03	800	103х4	0,018	0,283	0,283
2-ГРП5	25	0,03	400	103х4	0,018	0,295	0,294

Проектирование и расчет внутридомового и дворового газопровода.

 

Для расчета принят одноподъездный семиэтажный жилой дом с 1-, 2- и 3-комнатными квартирами, оборудованный 2- и 4-х комфорочными газовыми плитами.

Ввод в здание принимается цокольный в лестничную клетку, где устанавливается общий кран на вводе и краны для отключения каждого стояка. Газопроводы прокладываются по несущим капитальным стенам.

 

 

Таблица 6.1.

Внутридомовой газопровод

№ уч-ка	Расчетный расход, Vрасч, м3/ч	Геом. длина, м	Расчетн. длина, м	Диаметр, мм	Потери давл., Па		Нгс, Па	Сумма потерь на уч-ке, Па
					на 1 п.м.	на участке
10-9	0,75	3,5	5,85	15	1,4	8,19	13,72	-5,53
9-8	1,26	3,0	3,6	15	2,5	9,0	16,46	-7,46
8-7	1,64	3,0	3,6	20	1,0	3,6	16,46	-12,86
7-6	1,77	3,0	3,6	20	1,1	3,96	16,46	-12,50
6-5	1,84	3,0	3,6	20	1,4	5,04	16,46	-11,42
5-4	1,86	2,0	2,4	20	1,4	3,36	10,98	-7,62
4-3	1,89	8,0	10,0	20	1,5	15,0	6,59	8,41
3-2	4,34	0,3	0,4	32	0,6	0,24	0,0	0,24
2-1	6,09	2,0	2,5	32	1,4	3,5	-8,23	11,74
Итого во внутридомовых газопроводах								-37,00
Потери давления в газовой плите								50,00
Суммарные потери								13,00

 

где    V_расч = V_ном • n • K_o,

          V_ном – расход газа одним прибором;

          n – количество однотипных приборов;

          K_o – коэффициент одновременности действия приборов (табл. 21а [2]);

Н_гс = ± 9,8 • h • (r_возд - r_г),

          h – разность отметок начала и конца участка;

          r_возд, r_г – плотности воздуха и газа.

 

 

Таблица 6.2.

Дворовой газопровод

№ уч-ка	Расчетный расход, Vрасч, м3/ч	Геом. длина, м	Расчетн. длина, м	Диаметр, мм	Потери давл., Па		Сумма потерь на уч-ке, Па
					на 1 п.м.	на участке
1	6,09	50,0	55,0	32	1,4	77	77

 

Выбор оборудования ГРП

 

Таблица 7.1.

№ ГРП	Р1,  МПа	Р2, МПа	Vгрп (рас-ход) м3/ч	Регулятор давления			V,  м3/ч	фильтр
				марка	d, мм	VT, м3/ч		тип	Vф, м3/ч
1	0,169	2,23•10-3	826	РДУК2Н-50	50	1790	1008	ФСС-50	1310
2	0,145	2,85•10-3	1067	РДУК2Н-100	100	2840	1373	ФСС-50	1310
3	0,160	1,54•10-3	878	РДУК2Н-50	50	1790	955	ФСС-50	1310
4	0,259	2,40•10-3	1319	РДУК2Н-50	50	1790	1545	ФСС-50	1510
5	0,294	2,86•10-3	804	РДУК2Н-50	50	1790	1754	ФСС-50	1510
6	0,246	2,78•10-3	528	РДУК2Н-50	50	1790	1468	ФСС-50	1510

 

Р₁ давление на входе в ГРП (по табл. 5.1.);

Р₂ давление на выходе из ГРП

Р₂ = DР_сет + DР_дом + DР_двор + 1300, где

DР_сет – потери давления в сети низкого давления до самой удаленной точки;

DР_дом – потери в доме (принимаем по табл.6.1.);

DР_двор – потери в дворовой сети (принимаем по табл.6.2.);

1300 – необходимое давление перед горелкой.

 

проверка подобранного регулятора давления:

V = V_T • P₁ / P₂

 

Литература

 

1. Методические указания к курсовому проекту "Газоснабжение жилого района". Екатеринбург. Изд-во УГТУ. 1996.

 

2. Ионин А.А. Газоснабжение: Учеб. для вузов. М.: Стройиздат, 1989.

 

3. СНиП 2.04.08-87 Газоснабжение / Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстрой СССР, 1988.