7. Гидравлический расчёт.

При проектировании применяем следующую методику расчета, которую сводим в таблицу.

Таблица 3

№ уч.	Lф,м		Ksim	qnom		Q,м3/ч		dp, мм		dу, мм		dвн, мм		Re		Re(n/d)		λ		ξ		Lр,м		Перепад, Па
1	2	3			4		5		6		7		8		9		10		11		12		13		14

h,м	Hg	Потери давления,Па	Рнач	Ркон	потери на участке мм.вод.ст (даПа)
15	16	17	18	19	20

На основании расчётной схемы газоснабжения определяем количество участков и заносим их в графу номер 1. В графу номер 2 заносим фактическую длину участков в соответствии с расчётной схемой L_ф (м).

На основании известных количеств потребляемого газа и заданной схемы газопроводов вычисляют сосредоточенные или путевые расходы для всех контуров питания потребителей. Для отдельных жилых домов и общественных зданий расчетный часовой расход газа , м³/ч, следует определять по сумме номинальных расходов газа газовыми приборами с учетом коэффициента одновременности их действия по формуле:

(1)

Где - сумма произведений величин K_sim, q_nom и n_i от i до m

K_sim - коэффициент одновременности, принимаемый для жилых домов по таблице 4;

q_nom - номинальный расход газа прибором или группой приборов, м³/ч, принимаемый по паспортным данным или техническим характеристикам приборов;

n_i - число однотипных приборов или групп приборов;

m - число типов приборов или групп приборов.

Таблица 4

Число квартир	Коэффициент одновременности Ksim в зависимости от установки в жилых домах газового оборудования
	Плита 4-конфорочная	Плита 2-конфорочная	Плита 4-конфорочная и газовый проточный водонагреватель	Плита 2-конфорочная 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
Примечания: 1. Для квартир, в которых устанавливается несколько однотипных газовых приборов, коэффициент одновременности следует принимать как для такого же числа квартир с этими газовыми приборами. 2. Значение коэффициента одновременности для емкостных водонагревателей, отопительных котлов или отопительных печей рекомендуется принимать равным 0,85 независимо от количества квартир.

Расчётный внутренний диаметр газопроводов d_p определяются исходя из условия обеспечения бесперебойного газоснабжения всех потребителей в часы максимального потребления газа. Новое СП 42-101 - 2003 диктует нам определение предварительного диаметра по следующей методике: , (2)

где dр- расчетный диаметр, см;

А, В, т, т^-1 - коэффициенты, определяемые по таблицам 5 и 6 в зависимости от категории сети (по давлению) и материала газопровода;

Qo - расчетный расход газа, м3/ч, при нормальных условиях;

∆Руд- удельные потери давления (Па/м - для сетей низкого давления, МПа/м - для сетей среднего и высокого давления), определяемые по формуле (3)

∆Рдоп - допустимые потери давления (Па - для сетей низкого давления, МПа/м - для сетей среднего и высокого давления);

L - расстояние до самой удаленной точки, м.

Категория сети	А
Сети низкого давления	106/(l62¶2)= 626
Сети среднего и высокого давления	Р0/(Pm162¶2), Р0=0,101325МПа, Рт - усредненное давление газа (абсолютное) в сети, МПа.

Таблица 5

Таблица 6

Материал	В	т	m-1
Сталь	0,022	2	5
Полиэтил ен	0,3164 (9¶ν)0,25 = 0,0446, v - кинематическая вязкость газа при нормальных условиях, м2/с	1,75	4,75

Внутренний диаметр газопровода принимается из стандартного ряда внутренних диаметров трубопроводов: ближайший больший - для стальных газопроводов и ближайший меньший - для полиэтиленовых d_y

После подбора диаметра следует рассчитать коэффициент гидравлического трения λ, который определяется в зависимости от режима движения газа по газопроводу, характеризуемого числом Рейнольдса Re,

, (4)

где v - коэффициент кинематической вязкости газа, м²/с, при нормальных условиях, d_вн – внутренний диаметр, см;

и гидравлической гладкости внутренней стенки газопровода, определяемой по условию:

(5)

где Re - число Рейнольдса; п - эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней поверхности стенки трубы, принимаемая равной для новых стальных - 0,01 см, для бывших в эксплуатации стальных - 0,1 см, для полиэтиленовых независимо от времени эксплуатации - 0,0007 см; Полученное значение заносим в графу 10.

В зависимости от значения Re коэффициент гидравлического трения λ определяется:

- для ламинарного режима движения газа Re < 2000

λ=64/Re;

- для критического режима движения газа Re=2000-4000

λ=0,0025Re^0.333;

- при Re >4000 - в зависимости от выполнения условия (5);

-для гидравлически гладкой стенки (неравенство (5) справедливо):

• при 4000 <Re < 100000 по формуле:

- при Re > 100000

- для шероховатых стенок (неравенство (5) несправедливо) при Re>4000

,

где n - обозначение то же, что и в формуле (5);

d - внутренний диаметр газопровода, см;

Заносим в графу 11.

В графу 14 заносим перепад - падение давления на участке газовой сети:

- для сетей среднего и высокого давлений по формуле

, (6) где Р_н - абсолютное давление в начале газопровода, МПа; Р_к- абсолютное давление в конце газопровода, МПа;

Р_о =0,101325 МПа;

λ - коэффициент гидравлического трения;

l - расчетная длина газопровода постоянного диаметра, м;

d - внутренний диаметр газопровода, см;

ρ_o - плотность газа при нормальных условиях, кг/м³;

Qo - расход газа, м³/ч, при нормальных условиях;

- для сетей низкого давления по формуле

, (7)

где Рн - давление в начале газопровода, Па;

Рк - давление в конце газопровода, Па;

λ, l, d , ρ_о, Q_о - обозначения те же, что и в формуле (6).

При расчете газопроводов низкого давления учитывается гидростатический напор Hg, даПа, определяемый по формуле:

,

где g - ускорение свободного паления, 9,81м/с²;

h – разность абсолютных отметок начальных и конечных участков газопроводов, м;

- плотность воздуха кг/м³ при температуре 0 ºС и давлении 0,10132 МПа;

- плотность газа при нормальных условиях, кг/м³.

Гидростатический напор заносим в графу 16.

Графа 17 равна разности граф 14 и 16.

Р_нач - давление в начале расчётного участка (Па)

Р_кон- давление в конце расчётного участка (Па)

(Па)

где (+) если расчёт ведётся от конечного потребителя, (-) если расчёт ведётся от источника газоснабжения

Потери давления (мм. вод. ст.) (графа 20) вычисляются следующим образом:

потери = (Р_нач –Р_кон)/10 - если расчёт ведётся от источника газоснабжения.

потери = (Р_кон1 –Р_нач)/10 - если расчёт ведётся от конечного потребителя.

Расчетные суммарные потери давления газа в газопроводах низкого давления (от источника газоснабжения до наиболее удаленного прибора) принимаются не более 180 даПа, в том числе в распределительных газопроводах 120 даПа, в газопроводах-вводах и внутренних газопроводах - 60 даПа.