4. Расчет газоснабжения групп зданий микрорайона

По плану застройки микрорайона (выполненному самостоятельно для всего количества домов) строят расчетную схему газо­снабжения.

Для удобства расчета разбиваем здания микрорайона на груп­пы по 6 - 7 домов в каждой и задаемся предварительными направ­лениями газов к потребителям.

Гидравлический расчет системы выполняем по расчетной схе­ме от самого удаленного ввода в здание, суммируя все расходы га­за на ответвлениях до точки врезки в кольцевой распределитель­ный газопровод.

Расчет производим для одной группы зданий, наиболее небла­гоприятной по давлению и нагрузке, а на расчетной схеме обозна­чаем разводку ко всем группам зданий.

Расчетные расходы газа, диаметры трубопроводов, потери давления определяем по тем же формулам и номограмме, что и для внутридомовой разводки.

Расчетная длина определяется с учетом потерь давления на местных сопротивлениях:

Таблица 4.1 – Гидравлический расчет дворовых сетей

№ участка	Приборы в квартире	Количество квартир	КО	Расход газа, Qp	Длина участка		Диаметр d x S, мм	Ср. удельные потери давления, Па/м	Потери давления на участке		Давление в узле
					l, м	lр, м			Удельные ΔР, Па	Общие ΔР·lp, Па
1	2	3	4		5	6	7	8	9	10	11
1	ВПГ-18 ГП-4	108	0,16	43,3	70	77	60х3,5	0,24	6,0	468	1762
2	ВПГ-18 ГП-4	216	0,15	81,2	40	44	140х4,5		1,8	79,2	1379,2
3	ВПГ-18 ГП-4	324	0,14	113,6	30	33	159х4		1,8	59,4	1359,4
4	ВПГ-18 ГП-4	432	0,13	140,7	40	44	159х4		2,5	110	1410
5	ВПГ-18 ГП-4	540	0,12	162,3	30	33	219х4		1,8	59,4	1359,4
6	ВПГ-18 ГП-4	648	0,11	178,6	170	187	219х4		1,2	204	1504
									Итого:		8774

l_p=1.1·l (4.1)

Невязка (отклонение от величины рекомендуемого перепада давления для данной сети) допускается ± 10 %. При необходимо­сти увязываем сеть. Весь расчет сводим в табл.4.1.

5. Расчет кольцевой сети газоснабжения

5.1. Определение расчетных расходов газа

Расчет схемы газоснабжения района города составляется на основе методики расчета кольцевых сетей низкого давления, кото­рая предусматривает равномерный удельный разбор газа по всем участкам сети данного микрорайона.

Расчет выполняется в следующей последовательности.

1. Вычертить план района города (состоит из трех микрорай­онов).

2. Составить расчетную схему сети. На схеме показать ГРП, со­средоточенных потребителей в микрорайонах, пронумеровать все узлы разветвленной сети слева направо и сверху вниз для всей трассы трехкольцевой сети.

3. Задать начальное распределение потоков сети, при этом точки питания главных контуров выбираем так, чтобы потоки газа двигались к потребителям кратчайшим путем, а точки встречи потоков располагались диаметрально противоположно точке питания сети. При распределении потоков газа необходимо стремиться, чтобы нагрузка полуколец замкнутых контуров была примерно одинаковой. Необходимо, чтобы один из кон­туров объединял все точки питания сети.

4. На расчетной схеме сети обозначить длины участков.

5. Определить удельный расход газа для каждого микрорайона

q_i=ΣQ_pi/Σl_i, (5.1)

где ΣQ_pi - расчетный расход газа равномерно распределенными потребителями микрорайона, м³/ч;

Σl_i - суммарная длина участков питающею контура микро­района, м.

Таблица 5.1. – Расчет удельных путевых расходов

Номер района	Расход газа, м3/ч	Длина питающего контура, м	Удельный путевой расход, м/ч
1	2	3	4
7	2947,3	3280	0,898
8	3079,7	3550	0,867
9	2521,1	4240	0,595

6. Для всех участков вычисляем расходы газа:

― путевой расход газа

Q_П=l · Σq_i, (5.2)

где l - действительная длина участка, м;

Σq_i - сумма удельных путевых расходов смежных микрорайонов, получающих газ с данного участка;

― эквивалентный расход газа

Q_Э=0,55 · Q_п (5.3)

― транзитный расход газа

Q_Т=Σ(Q_Т +Q_п) присоединяемых участков (5.4)

Расчет транзитных расходов ведем от точек встречи против движения газа к точкам питания сети. При расчете должно выполняться условие: сумма расходов, приходящих к любому узлу, рав­на сумме расходов, уходящих от этого узла:

Q_Р= Q_Т +Q_П (5.5)

На расчетной схеме сети обозначаем все виды расходов газа на участках (см. рис.5.1).

Рис.5.1. Схема кольцевой сети газоснабжения: M,N,K - точки встречи потоков газа; А,В,С - сосредоточенные по­требители газа; 11 - номер расчетного участка сети.

Все данные по определению расходов газа по участкам сводим в табл. 5.2.

7. Потери давления на местных сопротивлениях принимаем в размере 10 % от линейных (l) и учитываем увеличением рас­четной длины участков, т.е. l_p=1.1·l.

Основной контур проектируем постоянного диаметра или из двух близких по размерам диаметров.

Таблица 5.2 – Определение расходов газа

Номер участка	Длина по плану	Удельный расход газа, м3/ч	Расход газа на участке, м3/ч
			Qп	Qз	Qт	Qр
1	2	3	4	5	6	7
1	73	-	-	-	738,12	738,12
2	248	0,155	38,44	21,14	229,28	250,43
3	419	0,155	64,95	35,72	164,34	200,06
4	1105	0,087	96,14	52,87	-	52,87
5	100	0,155	15,5	8,53	454,9	463,42
6	90	0,177	15,93	8,76	283,5	292,26
7	698	0,177	123,55	67,95	159,95	227,9
8	773	0,087	67,25	36,99	-	36,99
9	984	0,158	155,47	85,51	136,2	221,71
10	698	0,068	47,46	26,11	-	26,11
11	198	0,068	13,46	7,41	54,74	62,15
12	805	0,068	54,74	30,11	-	30,11
13	1030	0,09	92,7	50,99	-	50,99
14	986	0,09	88,74	48,81	-	48,81
15	228	-	-	-	54,7	54,7
16	212	-	-	-	41,7	41,7
17	180	-	-	-	49,5	49,5

8. Определяем средние удельные потери давления для основного контура

ΔР_ср=ΔР_р/(0,5·Σl_p+l_pГРП) (5.6)

где ΔР_р - расчетный перепад давления в распределительной сети, значение которого принимаем по табл.18 [1];

Σl_p - суммарная расчетная длина участков рассматриваемого кольца, м;

l_pГРП - расчетная длина участков от ГРП до точки питания кон­тура, м.

9. По известным расчетным расходам газа на участках сети и средним удельным потерям давления, пользуясь номограммой для расчета сетей низкого давления (см. приложение), подби­рают диаметры труб на участках (последовательно по всем на­правлениям от точек питания до самых удаленных точек) и проставляют в таблицу фактические удельные потери давле­ния.

10. Невязку по потерям давления в кольцах определяют по фор­муле

σ = (Σ(ΔР ·l_P)/0.5 Σ (| ΔР ·l_P|)·100, (5.7)

где (| ΔР ·l_P|) - алгебраическая сумма потерь давления в кольце (потери давления на участках, где газ движется по часовой стрелке, условно считается положи­тельными, а где против часовой стрелки - от­рицательными). В кольцах σ допускают до 10 %.

11. Делаем расчет остальных колец, причем, рассчитываем только участки, не вошедшие в основной контур. Для каждого кольца определяем невязку σ.

12. Если в результате предварительного расчета хотя бы в одном из контуров невязка получилась более 10%, то выполняем гидравлическую увязку колец. Для этого во всех кольцах вво­дим поправочные расходы. Сначала определяют для всех колец поправочные расходы, учитывающие невязку в этих кольцах

ΔQ' =- Σ (ΔР ·l_P)/1.75Σ((ΔР ·l_P)/Q_p) (5.8)

13. Вычисляем поправочные расходы, учитывающие невязку в со­седних кольцах

ΔQ'' =(Σ ΔQ'_ск·(( ΔР ·l_P)/ Q_p )_у.с.к)/Σ((ΔР ·l_P)/Q_p) (5.9)

где (( ΔР ·l_P)/ Q_p )_у.с.к - вычисляем для участков, имеющих со­седние кольца;

ΔQ'_ск - поправочный расход в соседнем кольце.

14. Для всех колец определяем полные поправочные расходы

ΔQ_K=ΔQ'+ΔQ" (5.10)

где ΔQ_K - поправочный расход рассматриваемого кольца;

15. Полученные поправочные расходы вводим во все кольца и находим новые расчетные расходы на участках. Для участков, не имеющих соседних колец, новые расчетные расходы определяем по формуле:

ΔQ_Р.НОВ=Q_р+ΔQ_р (5.11)

16. По новым значениям расходов газа определяем потери давле­ния на участках. Если в результате введения поправочных расхо­дов увязку произвести не удалось, то необходимо вычислить новые расходы и увязку повторить.

17. Производим расчет тупиковых участков (от ГРП до питания в кольцах). При этом расчете стремимся использовать весь распола­гаемый перепад.

Конечные результаты гидравлического расчета сводим в табл.5.3.

Таблица 5.3. – Гидравлический расчет кольцевой сети

Номер кольца	Номер участка	Номер соседнего кольца	Длина участка		Qр	d x S, мм	Потери давления
			l, м	lр, м			ΔР	ΔР ·lр
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	2	2	248	272,8	250,43	219х6	0,2	54,56
	3	2	419	460,9	200,06	159х4	0,6	276,54
	4	-	1105	1215,5	52,87	108х4	0,5	607,75
	5	2	100	110,0	-463,42	219х6	0,6	-66,0
	6	3	90	99,0	-292,26	219х6	0,33	-32,67
	7	3	698	767,8	-227,9	159х4	0,75	-575,85
	8	-	773	850,3	-36,99	108х4	0,28	-238,08
	Σ			3776,3	Σ			26,25
2	2	1	248	272,8	-250,43	219х6	0,2	-54,56
	3	1	419	460,9	-200,06	159х4	0,6	-276,54
	5	1	100	110,0	463,42	219х6	4,0	440,0
	9	3	984	1082,4	221,71	219х6	0,15	162,36
	10	-	698	767,8	26,11	108х4	0,15	115,17
	11	-	198	217,8	-62,15	159х4	0,75	-163,35
	12	-	805	885,5	-30,11	108х4	0,23	-203,67
	Σ			3797,2	Σ			19,42
3	6	1	90	99,0	292,26	219х6	0,33	32,67
	7	1	698	767,8	227,9	159х4	0,25	191,95
	9	2	984	1082,4	-221,71	219х6	0,15	-162,36
	13	-	1030	1133,0	50,99	133х4	0,4	453,2
	14	-	986	1084,6	-48,81	114х4	0,42	-455,53
	Σ			4166,8	Σ			59,93
1	1	-	73	80,3	738,12	219х6	1,8	144,54
1	15	-	228	250,8	54,7	108х4	0,55	137,94
2	16	-	212	233,2	41,7	108х4	0,39	90,95
3	17	-	180	198,0	49,5	108х4	0,6	118,8

Невязку по потерям давления в кольцах:

σ₁=26,25/925,73·100%=3%

σ₂=19,42/707,8·100%=3%

σ₁=59,93/647,86·100%=9,2%

Невязки не превышают 10%, следовательно, можно сделать вывод, что гидравлический расчет кольцевых сетей завершен.