8 Медоди гідравлічного розрахунку

ВНУТРІШНІХ ГАЗОВИХ МЕРЕЖ

ЖИТЛОВИХ БУДИНКІВ

До внутрішніх газових мереж відносяться такі газопроводи, що прокладаються всередині будинків і споруд. Вони відносяться до газових мереж низького тиску і тому розраховуються за тими ж формулами, що і зовнішні газові мережі низького тиску. Однак, проектування та гідравлічні розрахунки внутрішніх газових мереж мають деякі особливості, а саме:

• при розрахунку вертикальних та нахилених ділянок необхідно додатково враховувати зміну надлишкового тиску газу, спричинену різницею геодезичних позначок кінця і початку ділянки та різницею густин газу і повітря;

• необхідно більш диференційовано враховувати втрати тиску у місцевих опорах, бо цей фактор, на відміну від зовнішніх мереж, суттєво впливає на загальний гідравлічний опір газової мережі;

• методика визначення розрахункових витрат газу для внутрішніх газових мереж помітно відрізняється від методів розрахунку витрат газу у зовнішніх мережах низького тиску. Для внутрішніх мереж розрахунок витрат газу базується на використанні коефіцієнта одночасності, який враховує імовірність одночасної роботи газових приладів.

Газопроводи житлового будинку за функціональним призначенням підрозділяють на квартирну розводку, газові стояки і будинкову розводку.

Внутрішні газові мережі, так само, як і зовнішні мережі, можна проектувати за два і за один етап. При двоетапному проектуванні спочатку виконується графоаналітичний розрахунок газової мережі за номограмами, одержані результати уточнюються на другому етапі шляхом використання аналітичних методів розрахунку. При одноетапному проектуванні газових мереж житлових будинків виконується аналітичний розрахунок газової мережі на ПЕОМ з використанням відповідного програмного забезпечення.

8.1 Методика графоаналітичного розрахунку

внутрішніх газових мереж житлового будинку

Розглянемо методику графоаналітичного розрахунку газових мереж житлового будинку, схема яких наведена на рисунку 8.1. Газові мережі включають два газові стояки, кожен з яких живить по три квартири з різним асортиментом газових приладів.

Вихідні дані для графоаналітичного розрахунку:

• конфігурація газових мереж;

• довжини ділянок;

• номінальні витрати газу споживачів:

газова плита чотириконфорочна (ПГ4)

м³/год;

газова плита двоконфорочна (ПГ2)

м³/год;

газовий водонагрівач проточний

м³/год;

• допустимий перепад тиску в газових мережах

Па.

Мета розрахунку – необхідно так підібрати діаметри ділянок газової мережі, щоб максимально використати допустимий перепад тиску.

Розробляємо розрахункову схему газової мережі. Знаходимо основний напрямок руху газу – від входу в будинок до найбільш віддаленого споживача. У нашому випадку це газовий проточний водонагрівач на верхньому поверсі газового стояка 1. Нумеруємо ділянки основного напрямку руху газу газової мережі: 10-9-8-7-6-5-4-3-2-1.

Рисунок 8.1- Розрахункова схема внутрішніх газових мереж

житлового будинку

Для кожної ділянки основного напрямку руху газу визначаємо розрахункову витрату газу за формулою

, (8.1)

де - коефіцієнт одночасності, значення якого залежать від асортименту газових приладів та кількості квартир, приймається згідно з додатком Д ДБН В.2.5-20 (див. таблицю 8.1),

- кількість квартир, що живить дана ділянка, - номінальна витрата газу газовими приладами в квартирі.

При виборі значення коефіцієнта одночасності враховуємо таке правило: якщо ділянка постачає дві групи квартир з різним асортиментом газових приладів, то коефіцієнт одночасності визначається для кожного асортименту газових приладів за сумарною кількістю квартир. Для прикладу визначимо розрахункову витрату газу для ділянки 7-8.

Із таблиці 8.1 маємо, що для шести квартир з асортиментом ВНП+ПГ2 коефіцієнт одночасності становить , а для шести квартир з асортиментом ВНП+ПГ4 .

Розрахункова витрата газу для ділянки 7-8 складається з двох складових:

м³/год;

м³/год;

;

м³/год.

Результати розрахунку витрат газу на ділянках газової мережі зводимо в таблицю 8.2. Аналогічно обчислюємо витрати газу для ділянок газового стояка 2, який є відгалуженням від основного напрямку. Одержані результати також вносимо в таблицю 8.2.

Таблиця 8.1 – Значення коефіцієнта одночасності для житлових будинків

(згідно з ДБН В.2.5-20)

Кількість квартир	Коефіцієнт одночасності залежно від асортименту встановлених у квартирі газових приладів
	плита чотириконфорочна	плита двоконфорочна	плита чотириконфорочна та газовий проточний водонагрівач	плита двоконфорочна та газовий проточний водонагрівач
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20 30 40 50 60 70 80 90 100 400	1,000 0,650 0,450 0,350 0,290 0,280 0,280 0,265 0,258 0,254 0,240 0,235 0,231 0,227 0,223 0.220 0,217 0,214 0,212 0, 210 0,180	1,000 0,840 0,730 0,590 0,480 0,410 0,360 0,320 0,289 0,263 0,242 0,230 0,218 0,213 0,210 0,207 0,205 0,204 0,203 0,202 0,170	0,700 0,560 0,480 0,430 0,400 0,392 0,370 0,360 0,345 0,340 0,300 0,280 0,250 0,230 0,215 0,203 0,195 0,192 0,187 0,185 0,150	0,750 0,640 0,520 0,390 0,375 0,360 0,345 0,335 0,320 0,315 0,275 0,260 0,235 0,205 0,193 0,186 0,180 0,175 0,171 0,163 0,135

Примітка 1. Для квартир, в яких установлюється декілька однотипних газових приладів, коефіцієнт одночасності слід приймати як для такої ж кількості квартир з цими газовими приладами.

Примітка 2. Значення коефіцієнта одночасності для ємнісних водонагрівачів, опалювальних котлів або опалювальних печей рекомендується приймати рівним 0,85 незалежно від кількості квартир.

Таблиця 8.2 - Результати розрахунку витрат газу для внутрішніх

газових мереж житлового будинку

Ділянка	Асортимент газових приладів	Кількість квартир	Коефіцієнт одночасності, Ко	Розрахункова витрата газу, м3/год
Основний напрям руху газу
1-2	ВНП	1	1	2,3
2-3	ПГ2+ВНП	1	0,75	2,32
3-4	ПГ2+ВНП	1	0,75	2,32
4-5	ПГ2+ВНП	2	0,64	3,97
5-6	ПГ2+ВНП	3	0,52	4,84
6-7	ПГ2+ВНГ	3	0,52	4,84
7-8	ПГ2+ВНП ПГ4+ВНП	3 6 3	0,36 0,392	7,58
8-9	ПГ2+ВНП ПГ4+ВНП	3 6 3	0,36 0,392	7,58
9-10	ПГ2+ВНП ПГ4+ВНП	3 6 3	0,36 0,392	7,58
Відгалуження до газового стояка 2
16-15	ВНГ	1	1	2,3
15-14	ПГ4+ВНП	1	0,7	2,52
14-13	ПГ4+ВНП	1	0,7	2,52
13-12	ПГ4+ВНП	2	0,56	4,03
12-11	ПГ4+ВНП	3	0,48	5,18
11-10	ПГ4+ВНП	3	0,48	5,18

Виконуємо гідравлічний розрахунок ділянок основного напрямку руху газу. Виписуємо ділянки газової мережі, їх довжини, розрахункові витрати газу. Згідно з рекомендаціями ДБН В.2.5-20 (див. таблицю 8.3) , залежно від призначення газопроводу приймаємо відповідне значення коефіцієнта місцевого опору для врахування додаткових втрат тиску у місцевих опорах. Розрахункову довжину ділянки газопроводу знаходимо за формулою

. (8.2)

Таблиця 8.3 – Коефіцієнти місцевого опору для розрахунку

внутрішніх газових мереж (згідно з ДБН В.2.5-20)

Функціональне призначення газопроводу	Коефіцієнт місцевого опору a, %
На газопроводах від вводів у будинки до стояків%о у е призначення ежно від кількості квартир.грівачів, опалювальних комтлів000000000000000000000000000000000000000000000	25
На газових стояках	20
На внутрішньоквартирній розводці при загальній її довжині: 1-2 м 3-4 м 5-7 м 8-12 м	450 300 120 50

Визначаємо середній гідравлічний нахил для основного напрямку руху газу за формулою

. (8.3)

Для кожної ділянки основного напрямку руху газу за розрахунковою витратою і середнім нахилом, використовуючи номограму для розрахунку сталевих газових мереж низького тиску (рисунок 7.2), знаходимо необхідний діаметр, заокруглюємо його до найближчого стандартного діаметра, визначаємо фактичне значення гідравлічного нахилу і обчислюємо втрати тиску від тертя за формулою

. (8.4)

Для вертикальних і нахилених ділянок враховуємо гідростатичний напір, спричинений різницею геодезичних позначок кінця і початку ділянки та різницею густин газу і повітря

, (8.5)

де - різниця геодезичних позначок кінця і початку ділянки, - прискорення сили тяжіння; - густина повітря за нормальних умов, - густина природного газу за нормальних умов. Знак “плюс” відповідає випадку руху газу на ділянці вниз, знак “мінус” відповідає умовам руху газу на ділянці вверх.

Знаходимо загальну зміну тиску газу на ділянці газової мережі за формулою

. (8.6)

Обчислюємо сумарний перепад тиску газу по основному напрямку руху газу . Якщо він значно менший за максимально допустимий перепад тиску , то приймаємо рішення про зменшення діаметра останніх ділянок основного напрямку руху газу - ділянок квартирної розводки.

Після завершення розрахунку ділянок основного напрямку руху газу аналогічно виконуємо гідравлічний розрахунок відгалужень. Для цього попередньо знаходимо залишковий перепад тиску.

Результати гідравлічного розрахунку основного напрямку руху газу та відгалужень внутрішніх газових мереж житлового будинку оформляємо у таблиці, яка для прикладу, що розглядається, приймає вигляд таблиці 8.4.

Таблиця 8.4- Результати графоаналітичного розрахунку внутрішніх мереж житлового будинку

Ділянка	Довжина , м	Коефіцієнт місцевого опору а, м	Розрахункова довжина , м	Розрахункова витрата , м3/год	Діаметр ділянки , мм	Гідравлічний нахил , Па/м	Перепад тиску від тертя , Па	Гідростатичний тиск , Па	Загальний . перепад тиску на ділянці , Па
Основний напрямок руху газу Па/м
1-2	0,8	450	4,4	2,3	21,3х2,8	16	70	-	70
2-3	0,8	450	4,4	2,32	21,3х2,8	16	70	-	70
3-4	3	20	3,6	2,32	26,8х2,8	1,9	7	-17	-10
4-5	3	20	3,6	3,97	26,8х2,8	5,0	18	-17	1
5-6	3	20	3,6	4,84	26,8х2,8	9	32	-17	15
6-7	3,6	25	4,5	4,84	26,8х2,8	9	40	-	40
7-8	2,5	25	3,1	7,58	26,8х2,8	20	62	-	62
8-9	1,2	25	1,5	7,58	26,8х2,8	20	30	-7	23
9-10	4,3	25	5,4	7,58	33,5х3,2	7	38	-	38
 34,1 309 (88 %)