5. Газопостачання житлового будинку.

Основними елементами систем газопостачання житлових і громадських будинків є відгалуження від вуличних газопроводів низького або середнього тиску (дворові газопроводи), вводи в будинки, внутрішні газопроводи і газове обладнання (прилади).

5.1. Принципи розрахунку внутрішніх та дворових газопроводів.

Розрахунок газопроводів виконують методом питомих втрат тиску на тертя. Перепад тиску в дворовій і внутрішній мережі приймається рівним 600 Па з урахуванням опору газового приладу (ПГ- 4) – 60 Па і газового лічильника – 200 Па.

Відмінною особливістю гідравлічного розрахунку внутрішньо-будинкових газопроводів є те, що при визначенні втрат тиску у вертикальних ділянках (стояках) необхідно враховувати гідростатичний тиск в газопроводі:

ΔΡ_г = h·g·(ρ_п – ρ_к), Па,

де h – різниця геометричних відміток в кінці і на початку газопроводу, м;

ρ_п , ρ_к – густина навколишнього повітря і природного газу відповідно, кг/м³;

g – прискорення вільного падіння, м/с².

При визначенні втрат тиску на ділянці за формулою

ΔΡ_з = ΔΡ_л + ΔΡ_м +(−)ΔΡ_г , Па

Для природного газу, який легше повітря, при його русі по газопроводу вгору значення ΔΡ_г необхідно приймати зі знаком “мінус”, а при русі вниз – зі знаком “плюс”.

Розрахункові втрати тиску на ділянках внутрішніх газопроводів з урахуванням втрат тиску на місцевих опорах можна визначити за формулою:

ΔΡ_л + ΔΡ_м = l_г∙r + l_e∙Σξ

Тільки для житлових будинків допускається втрати тиску на місцевих опорах враховувати у вигляді надбавок до втрат тиску на гідравлічне тертя ΔΡ_м = α ΔΡ_л, де α – коефіцієнт надбавок.

Після нескладних перетворень формула для визначення втрат тиску на ділянці газопроводу прийме такий вигляд:

ΔΡ_з = (1+α/100)·l_г· r, Па.

Добуток (1+α/100)·l_г = l_p називають розрахунковою довжиною ділянки.

Розрахункові витрати газу на ділянках визначають як суму номінальних витрат газу всіма приладами з урахуванням коефіцієнту одночасності їх дії за формулою:

V_i = 3,6·K_sim ∕ Q_р^н ∙∑(Q_i ∕ η_i), м³/год,

де K_sim – коефіцієнт одночасності;

Q_i – номінальна теплова потужність і-того приладу, кВт;

η_i – ККД і-того приладу;

Q_р^н – нижча теплота спалювання газу, МДж/м³.

Гідравлічний розрахунок газопроводів розпочинають з точки підключення дворового газопроводу до вуличної мережі низького тиску. Кінцева точка розрахунку – газовий прилад верхнього приладу найбільш віддаленого стояка.

5.2. Розрахунок внутрішніх та дворових газопроводів.

5.2.1. Визначення витрат газу.

Номінальна витрата газу 4-пальниковою газовою плитою ПГ- 4 становить:

V = 3,6·Q_ном ∕ Q_р^н = 3,6∙10,5 ∕ 34 = 1,11 м³/год.

Для ділянок газопроводу, які постачають газ для N квартир визначається з урахуванням коефіцієнту одночасності K_sim.

5.2.2. Гідравлічний розрахунок газопроводів.

Гідравлічний розрахунок починають з точки підключення дворового газопроводу до вуличної мережі низького тиску. Кінцева точка розрахунку – газовий прилад (ПГ- 4) сьомого поверху найбільш віддаленого газового стояка.

Загальний перепад тиску в системі становить ΔΡ_р = 600 Па. Гідравлічний опір газової плити дорівнює ΔΡ₁ = 60 Па, а газового лічильника G1,6 – ΔΡ₂ = 200 Па. Тоді розрахунковий перепад тиску буде складати:

ΔΡ_L = ΔΡ_р – ΔΡ₁ – ΔΡ₂ = 600 – 60 – 200 = 340 Па.

Розрахункова довжина ділянок мережі визначається з урахуванням надбавок на місцеві опори. Результати розрахунку наведені в таблиці 11.

Таблиця 11

Гідравлічний розрахунок дворових і внутрішньобудинкових газопроводів

№ ділян.	ΣVном, м3/год	Nкв, шт.	Кsim	ΣVp, м3/год	Lг , м	α,%	Lр , м	dy , мм	R, Па/м	ΔΡ, Па
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1-2	194,25	175	0,203	39,43	30	10	33	70	1,2	39,9
2-3	116,55	105	0,210	24,48	50	10	55	50	2,5	137,5
3-4	38,85	35	0,229	8,90	65	10	71,5	40	0,9	64,4
4-5	31,08	28	0,232	7,21	16	25	20	32	1,5	30,0
5-6	23,31	21	0,235	5,48	23	25	28,8	32	0,5	14,4
6-7	15,51	14	0,243	3,78	14	25	17,5	20	1,6	28,0
7-8	7,77	7	0,280	2,18	37	25	46,3	20	1,35	62,5
8-9	6,66	6	0,280	1,86	2,8	20	3,4	20	1,3	4,4
9-10	5,55	5	0,29	1,61	2,8	20	3,4	20	0,8	2,7
10-11	4,44	4	0,35	1,55	2,8	20	3,4	20	0,75	2,6
11-12	3,33	3	0,45	1,50	2,8	20	3,4	20	0,75	2,6
12-13	2,22	2	0,65	1,44	2,8	20	3,4	20	0,7	2,4
13-14	1,11	1	1,00	1,11	3,4	20	4,1	15	1,8	6,1
							Σ 293,2			Σ 397,5

Гідростатичний тиск для вертикальних ділянок (стояка) складає:

ΔΡ_г = 16,8·9,81·(1,21 – 0,73) = 79,1 Па.

Загальні втрати тиску у дворових і внутрішньобудинкових газопроводах становлять:

ΣΔΡ = 397,5 + 60 + 200 – 79,1 = 578,4 < 600 Па

Як видно, фактичні сумарні втрати тиску не перевищують рекомендованого перепаду для дворової і внутрішньобудинкової мережі. Манометричний тиск газу перед пальниками газових приладів буде таким:

Р_п = 1800 – 578,4 = 1221,6 > 1200 Па.

На основі розрахунків складаємо специфікацію труб та обладнання для системи газопостачання житлового будинку.