4. Расчет газоснабжения групп зданий микрорайона

По плану застройки микрорайона строят расчетную схему газоснабжения.

Здания микрорайона разбивают на группы по 6 домов и задаются предварительными направлениями газов к потребителям.

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

Расчет производят для одной группы зданий, наиболее неблагоприятной по давлению и нагрузке. На схеме обозначают разводку ко всем группам зданий.

Расчетные расходы, диаметры трубопроводов и удельные потери давления на участках сети определяют по тем же формулам и номограмме [2] для сетей низкого давления, что и для расчета внутридомовой разводки газа.

Расчетную длину участка определяю по формуле (2.3).

Невязка при расчете перепада давления допускается равной ±10%.

При необходимости сеть увязывают.

Таблица 4.1 – Гидравлический расчет дворовых сетей

№ участка	Приборы в квартире	Кол-во квартир	Коэффициент одновременности Ко	Расход газа, м3/ч	Длина участка l, м	Расчетная длина lр, м		Средние удельные потери давления ΔРср, Па/м	Диаметр газопровода dxS, мм	Удельные потери давления ΔР, Па/м	Потери давления на участке ΔР·lр, Па		Давление в узле
1	ВПГ-18, ГП-4	15	0,19	10,11	83,3	91,6		0,270	76х3	0,1	9,2		1754,8
2	ВПГ-18, ГП-4	30	0,176	18,74	25,0	27,5			89х3	0,12	3,3		1758,1
3	ВПГ-18, ГП-4	45	0,171	27,31	58,3	64,1			108х4	0,11	7,1		1765,2
4	ВПГ-18, ГП-4	60	0,166	35,35	25,0	27,5			108х4	0,15	4,1		1769,3
5	ВПГ-18, ГП-4	75	0,165	43,92	261,0	287,1			114х4	0,25	71,8		1841,1
6	ВПГ-18, ГП-4	180	0,161	102,85	212,3	233,5			159х4	0,48	112,1		1953,2
7	ВПГ-18, ГП-4	270	0,161	154,28	71,7	78,9			159х4	0,4	31,5		1984,7
8	ВПГ-18, ГП-4	270	0,161	207,98	106,7	117,4			219х6	0,13	15,3		2000,0
Σ lр = 927,6 м							Σ (ΔР·lр) = 254,3 Па

5. Расчет кольцевой сети газоснабжения

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.

Удельный расход газа для каждого микрорайона:

q_i = Σ Q_pi / Σ l_i (5.1)

Σ Q_pi – расчетный расход газа равномерно распределенными потребителями микрорайона, м³/ч;

Σ l_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, м3/ч
10	251,72	1980,8	0,1271
11	217,59	1931,4	0,1127
12	401,47	3250,4	0,1235

Путевой расход газа:

Q_п = l · Σ q_i (5.2)

l – действительная длина участка, м;

Σ q_i – сумма удельных путевых расходов смежных микрорайонов, получающих газ с данного участка, м³/ч;

Эквивалентный расход газа:

Q_э = 0,55 · Q_п (5.3)

Транзитный расход газа:

Q_тi = Σ Q^`_р (5.4)

Q^`_р – расчетный расход присоединяемых участков.

При расчете должно выполняться условие: сумма расходов, приходящих к любому узлу, равна сумме расходов, уходящих от этого узла.

Данные по определению расходов газа по участкам представлены в таблице 5.2.

Потери давления на местных сопротивлениях определяют по формуле (2.3).

Основной контур проектируется 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
1	23,9	–	–	–	870,78	870,78
2	162,2	–	–	–	–	68,71
3	85,0	0,1235	10,50	5,77	796,30	802,07
4	65,0	0,2506	16,29	8,96	195,91	204,87
5	45,0	–	–	–	–	53,77
6	57,8	0,2506	14,48	7,97	187,94	195,91
7	65,0	0,2362	15,35	8,44	117,29	125,74
8	116,7	–	–	–	–	62,73
9	325,0	0,2362	76,77	42,22	75,07	117,29

Таблица 5.2 – Определение расходов газа (продолжение)

Номер участка	Длина по плану		Удельный расход газа, м3/ч	Расход газа на участке, м3/ч
10	716,0		0,1235	88,43	48,63	–	48,63
11	1140,0		0,1235	140,79	77,43	–	77,43
12	610,7		0,2506	153,03	84,17	112,95	197,12
13	508,1		0,1271	64,57	35,52	–	35,52
14	403,1		0,1271	51,23	28,18	–	28,18
15	478,9		0,2362	113,10	62,21	28,18	90,38
16	636,0		0,1127	71,68	39,42	–	39,42
17	426,5		0,1127	48,07	26,44	–	26,44

Определяем средние удельные потери давления для основного контура

(5.6)

расчетный перепад давления в распределительной сети, значение которого принимаем по [1];

суммарная расчетная длина участков рассматриваемого кольца.

расчетная длина участков от ГРП до точки питания кон­тура.

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

Невязку по потерям давления в кольцах определяют по формуле

алгебраическая сумма потерь давления в кольце (потери давления на участках, где газ движется по часовой стрелке, условно считаются положительными, а где против часовой стрелки – отрицательными). Невязка в кольцах допускается до 10 %.

Расчет остальных колец ведут по участкам, не вошедшим в основной контур. Для каждого кольца определяют невязку.

Если в результате предварительного расчета хотя бы в одном из контуров невязка получилась более 10%, то выполняют гидравлическую увязку колец. Для этого во всех кольцах вводят поправочные расходы, учитывающие невязку в этих кольцах:

Вычисляют поправочные расходы, учитывающие невязку в соседних кольцах:

определяется для участков, имеющих соседние кольца.

Для всех колец определяют полные поправочные расходы:

(7.10)

Полученные поправочные расходы вводят во все кольца и находят новые расчетные расходы на участках. Для участков, не имеющих соседних колец, новые расчетные расходы определяют по формуле:

(7.11)

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

Производят расчет тупиковых участков (от ГРП до питания в кольцах). При этом расчете следует использовать весь располагаемый перепад.

Конечные результаты гидравлического расчета сведены в таблицу 5.3.

Таблица 5.3 – Гидравлический расчет кольцевой сети

Номер кольца	Номер участка	Номер соседнего кольца	Длина участка, м			Qр		d x S, мм		Потери давления
			l	lр	ΔР					ΔР · lр
10	4	12	65,0	71,5	204,87		219х6		0,18		-12,87
	6	12	57,8	63,6	195,91		219х6		0,16		-10,17
	12	12	610,7	671,7	197,12		219х6		0,11		73,89
	13	–	508,1	558,9	35,52		114х4		0,15		83,83
	14	–	403,1	443,4	28,18		108х4		0,12		-53,20
	15	11	478,9	526,7	90,38		159х4		0,14		-73,74
11	7	12	65,0	71,5	157,51		159х4		0,45		-32,18
	9	12	325,0	357,5	141,83		159х4		0,35		-125,13
	15	10	478,9	526,7	90,38		159х4		0,14		73,74
	16	–	636,0	699,6	39,42		114х4		0,18		125,93
	17	–	426,5	469,2	26,44		108х4		0,10		-46,92
12	4	10	65,0	71,5	239,79		219х6		0,18		12,87
	6	10	57,8	63,6	227,69		219х6		0,16		10,17

Таблица 5.3 – Гидравлический расчет кольцевой сети (продолжение)

Номер кольца	Номер участка	Номер соседнего кольца	Длина участка, м		Qр	d x S, мм	Потери давления
			l	lр			ΔР, Па/м	ΔР · lр, Па
	7	11	65,0	71,5	157,51	159х4	0,45	32,18
	9	11	325,0	357,5	141,83	159х4	0,35	125,13
	10	–	716,0	787,6	48,63	114х4	0,30	236,28
	11	–	1140,0	1254,0	77,43	133х4	0,27	-338,58
	12	10	610,7	671,7	183,37	219х6	0,11	-73,89
10	5	–	45,0	49,5	53,77	114х4	0,30	14,85
11	8	–	116,7	128,4	62,73	133х4	0,16	20,54
12	1	–	23,9	26,3	870,78	325х8	0,30	7,89
	2	–	162,2	178,4	68,71	133х4	0,20	35,68
	3	–	85,0	93,5	802,07	325х8	0,25	23,38

Невязка по потерям давления в кольцах:

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