Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Edigarov / ЧАСТЬ 2 / Часть вторая Глава 8.doc
Скачиваний:
1058
Добавлен:
02.03.2016
Размер:
2.4 Mб
Скачать

Физическое объяснение работы распределительных вертикальных домовых газопроводов

Работа распределительных вертикальных газопроводов состоит из двух этапов. Во-первых, это транспорт газа от нижнего конца газопровода к верхнему, и, во-вторых, это распределение газа по этажам.

Движение газа внутри газопровода определяется только параметрами газа и характеристикой газопровода и не зависит от состояния окружающей среды. Перепад давления в газопроводе определяется потерями на трение по длине, местными сопротивлениями (например, отводы по этажам) и перепадом давления на преодоление столба газа.

Характеризуя состояние газа в газопроводе, следует пользоваться абсолютными давлениями. Использование избыточного давления для этой цели может привести к значительной путанице и неправильным выводам.

Из приведенных расчетных формул для вертикального газопровода следует, что давление газа в нижней точке всегда больше, чем в верхней. Физически это значит, что для подачи газа с нижнего этажа на верхний необходимо затратить энергию, которая идет на покрытие гидравлических сопротивлений по длине, местных сопротивлений и подъем газа. В связи с этим перепад давления зависит только от этих факторов. Таким образом, перепад давления в вертикальном газопроводе никак не связан с состоянием окружающей среды (с воздухом). Перепад давления нельзя определить, если давление в начале и в конце верти­кального газопровода выражать как избыточное.

Истечение газа в газовых приборах будет зависеть от разности давлений газа в газопроводе и воздуха вне газопровода. Давление газа так же, как и давление воздуха, меняется с изменением высоты. Поэтому перепад давления должен зависеть от координаты рассматриваемой точки по высоте газопровода, т. е. от этажа дома.

Плотность воздуха значительно больше плотности природного газа. По высоте газопровода статическое давление воздуха уменьшается быстрее, чем статическое давление газа. В связи с этим возможны случаи, когда избыточное давление газа на верхних этажах может оказаться больше, чем на нижних. Это явление часто наблюдается при эксплуатации домовых газопроводов.

Обоснование расчетного перепада давления

Расчетный перепад давления в вертикальном домовом газопроводе можно обосновать из физических соображений. Давление воздуха так же, как и давление газа, изменяется по высоте газопровода. Наилучшим условием для работы газовых приборов на всех этажах будет такое, при котором избыточные давления газа будут одинаковы.

Величину избыточного давления ∆р на всех этажах можно легко обеспечить одинаковой, если скорость изменения давления газа в газопроводе будет равна скорости изменения давления воздуха. Это эквивалентно условию, при котором перепад давления газа в газопроводе равен изменению статического давления воздуха по высоте газопровода.

На рис. 8.24 представлен график изменения давления газа и воздуха по высоте газопровода. Сплошными линиями показано изменение давлений, когда избыточное давление газа увеличивается по высоте. Если давление газа будет изменяться по высоте газопровода так, как это указано пунктирной линией, то избыточное давление будет оставаться постоянным.

Рис. 8.24. Изменение давления газа в вертикальном газопроводе.

1 — атмосферное давление; 2 — давление газа; 3 — избыточное давление.

Исходя из приведенных соображений, расчетный перепад давления в вертикальном газопроводе следует принимать равным

где p1 и p2 — абсолютное давление газа в нижней и в верхней точках газопровода; ρв — плотность воздуха; g — ускорение силы тяжести; Н — высота газопровода.

Принятый перепад давления не следует включать в установленные нормы допустимого перепада в домовых газопроводах. Величина этого перепада появляется дополнительно только в результате изменения давления воздуха. Весь перепад давления, допускаемый на домовую разводку, следует распределять на всю разводку, исключая вертикальный газопровод.

Если предположить, что на всех этажах установлено одинаковое число газовых приборов с одной и той же нагрузкой, то расчетный перепад для этажей будет одинаковым. Обозначим его через ∆рэ.

Давление газа в любой точке вертикального газопровода

где p1 — давление газа в начале вертикального газопровода.

Учитывая перепад давления на трубопроводной разводке газа, найдем его давление в конце газопровода на каждом этаже:

Избыточное давление в конце горизонтальной разводки на каждом этаже

Из последнего выражения следует, что избыточное давление газа на каждом этаже определяется только постоянными величинами: давлением газа и воздуха в начале газопровода и допустимым перепадом давления на каждом этаже. Таким образом, если принимать перепад давления в вертикальном газопроводе равным изменению давления воздуха по высоте газопровода, то этим будет обеспечено одинаковое избыточное давление в газопроводах на всех этажах, что в свою очередь обеспечит равномерную работу всех газовых приборов.

Перепад давления, равный изменению давления воздуха по высоте газопровода, можно принимать при использовании природного газа, плотность которого значительно меньше плотности воздуха. При одинаковой плотности газа и воздуха допустимый перепад давления в вертикальном газопроводе следует принимать большим по сравнению с изменением давления воздуха на той же высоте газопровода.

Разность между перепадом давления газа в вертикальном газопроводе и изменением давления воздуха следует включать в общую норму перепада давления на домовую разводку. Этот случай возможен при снабжении потребителей сжиженным газом.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.