Примеры расчета вертикальных домовых газопроводов
Пример 8.7. Обоснователь выбор расчетной формулы для гидравлического расчета вертикального газопровода для девятиэтажного дома. При движении газа наблюдается ламинарный режим течения. Допустимая погрешность расчета перепада давления от трения не должна превышать 10%.
Решение. Из формулы (8.120)
определяем число этажей, при котором можно производить расчет по формулам для непрерывного отбора с погрешностью определения потерь на трение до 10%.
Таким образом, по формулам для непрерывного отбора газа, по которым рассчитывается вертикальный газопровод для девятиэтажного дома, допускается относительная ошибка, равная 0,1 (10%). Для более точного расчета необходимо применять формулы для сосредоточенного отбора газа.
Пример 8.8. Определить расчетный перепад давления в вертикальном газопроводе девятиэтажного дома (H=27 м). По газопроводу подается природный газ плотностью 0,7 кг/м3.
Решение. Поскольку плотность воздуха больше плотности газа, то перепад давления следует принять равным изменению давления воздуха, т. е.
Пример 8.9. Определить перепад давления в вертикальном газопроводе (без учета потерь на местные сопротивления) пятиэтажного дома. Высота этажа; h —- 3м. Плотность газа ρ = 0,7 кг/м3.
Поскольку плотность газа меньше плотности воздуха, расчетный перепад давления в вертикальном газопроводе можно принять равным изменению давления воздуха:
Решение. Общая высота газопровода составляет
Таким образом, перепад давления только в вертикальном газопроводе можно принять равным 19 мм вод. ст.
§ 6. Газораспределительные станции и их оборудование
В конце магистрального газопровода или на отводе от магистрального газопровода в любой точке для подачи газа в газораспределительную сеть города, населенного пункта или промышленного предприятия сооружается газораспределительная станция.
Газораспределительные станции (ГРС) предназначены для выполнения следующих операций:
приема газа из магистрального газопровода;
очистки газа от механических примесей;
снижения давления до заданной величины;
автоматического поддержания давления на заданном уровне;
распределения газа по потребителям;
измерения количества газа.
Кроме того, на ГРС может осуществляться одоризация газа.
Для обеспечения надежной и бесперебойной работы оборудования и приборов ГРС, а также газовых приборов потребителей газ, поступающий из магистрального газопровода, проходит через пылеуловители и фильтры, очищаясь от пыли, песка, влаги и пр.
На ГРС предусматривается защита трубопроводов от недопустимых повышений давления. С целью отключения участков газопровода, отдельных узлов ГРС и полностью ГРС устанавливаются запорные устройства — задвижки и краны.
На выходе газораспределительной станции, а также между ступенями редуцирования имеются пружинные предохранительные клапаны, которые отрегулированы на срабатывание при соответствующем давлении.
На газопроводах, рассчитанных на давление газа от 0,5 до 2,8 кгс/см2, устанавливают специальные пружинные клапаны типа СППК1, а на газопроводах, рассчитанных на давление газа до 16 кгс/см2, — клапаны типа ППК2.
Рис. 8.25. Специальный предохранительный [клапан СППК1.
1 — корпус клапана; 2 — клапан; 3 — шток; 4 — пружина; 5 — втулка для регулирования; 6 — выходной патрубок; 7 — седло клапана; 8 — входной патрубок.
Устройство клапана СППК1 представлено на рис. 8.25. Настройка клапана на необходимое давление осуществляется с помощью пружины. Выход газа из газопровода в случае срабатывания клапана происходит через специальные газопроводы (свечи), которые выводятся за пределы здания и не менее чем на 2 м выше крыши здания.
Два раза в год клапаны проверяют на срабатывание путем искусственного повышения давления газа.
Для учета количества газа на выходе газораспределительной станции служат измерительные устройства. Наиболее широкое распространение на ГРС получили поплавковые дифманометры-расходомеры с ртутным заполнением ДП-430. Используются также мембранные дифманометры типа ДМ и ДМПК-100. Дифманометры работают вместе с сужающим устройством (диафрагмой).
Количество газа при давлении до 1 кгс/см2 и объемном расходе до 1000 м3/ч можно измерять с помощью объемных счетчиков типа PC.