5. Система и схема газоснабжения

Наличие в районе города потребителей двух параметров определяет необ­ходимость выбора двухступенчатой системы газоснабжения, она экономична, надёжна, проста в эксплуатации и наиболее распространена в городах с населе­нием до 100 тысяч жителей.

В качестве первой ступени применяются газопроводы высокого давления второй категории, в качестве второй ступени – газопроводы низкого давления.

По газопроводам первой ступени газ подаётся к сосредоточенным потреби­телям (котельной, прачечной, хлебозаводу), а также к ГРП где редуцируется до низкого давления и по газопроводам второй ступени направляется к бытовым и коммунальное - бытовым потребителям.

Схема системы газоснабжения зависит от количества и исполнения сетевых ГРП, от трассировки газопроводов, от требований к надёжности газоснабжения.

В данном случае схема двухступенчатой системы представлена кольцевыми сетями высокого и низкого давления и ГРП в отдельно стоящем здании.

Трассировка газопроводов проводится с учётом следующих основных дан­ных:

- должны выдерживаться минимально допустимые расстояния от газопро­водов до зданий и сооружений;

- протяжённость газопроводов должна быть минимальной;

- длина ответвлений к потребителям, по возможности не должна превышать 200м;

- необходимо стремиться чтобы участки низкого давления имели двухсто­ронний отбор газа, и т.д.

КП-2069059-270109-051332-09

6. Распределение потребителей газа по давлению

Потребители с нагрузкой до 50 м³/ч подключаются к сети низкого давления, а с нагрузкой более 50 м³/ч подключаются к сети высокого давления.

Распределение потребителей по давлению газа приведено в таблице 6.

Таблица 6 – Распределение потребителей по давлению газа

Потребители	Расход газа, м3/ч
	низкого давления	среднего давления
Жилые здания	1166,6	-
Столовые и рестораны
Больница
Учебные заведения
Мелкие предприятия
Бани	-	239,2
Прачечная	-	64,01
Хлебозавод	-	73,08
Котельная	-	3765,15
ГРП	-	1166,6
Итого	1166,6	4271,14

Удельный часовой расход газа низкого давления определяется по формуле

(22)

Удельный часовой расход газа среднего давления определяется по формуле

(23)

КП-2069059-270109-051332-09

7. Гидравлический расчёт сети низкого давления

Целью гидравлического расчёта является определение диаметров труб на участках сети и давления газа в её узлах.

Расчётная схема сети низкого давления приведена на рисунке 1.

КП-2069059-270109-051332-09

Определение удельных путевых расходов газа.

Газоснабжаемая территория разбивается на зоны, с одинаковой плотностью населения, которые питаются от определённых контуров. Длина питательного контура является суммой длин участков питающих данную зону.

Расчёт сведён в таблицу 7.

Таблица 7 – Удельные путевые расходы газа

Номер зоны	Кол-во населения, чел	Удельный расход газа, м3/ (час · ч)	Расход газа на зону, м3/ч	Длина пит. контура, м	Удельный путевой расход газа, м3/ (ч · м)
1	2	3	4	5	6
1	4361,6	0,074	323,18	2213,17	0,146
2	5159		382,26	3112,7	0,123
3	2274		168,50	1374,4	0,123
4	3950,4		292,71	2414,7	0,121

Проверка: отношение разности суммы часового расходов газа на зоны и расхода газа на ГРП к сумме часовых расходов газа на зоны должно быть менее 1%.

(24)

Определение расчётных расходов газа на участках сети низкого давления

Расчётный расход газа на участках сети определяется по формуле

(25)

где Q_пут.i – путевой расход газа на i-том участке, м³/ч, определяется по фор­муле

(26)

где l_ф.i – фактическая длина i-того участка, м.

q_пут.i – удельный путевой расход газа для соответствующей зоны, м³/(ч·м).

Таблица 8 – Расчётные расходы газа на участках сети низкого давления

Номер участка	Фактическая длина, м	Удельный путе­вой расход газа, м3/ (ч · м)	Расход газа, м3/ч
			Qпут	Qтр	Qр
1	2	3	4	5	6
1	154,9	0,146	22,62	531,73	543,03
2	492,99	0,123	60,54	471,18	501,45
3	596,1	0,123	73,21	397,98	434,58
4	699,19	0,123	85,72	82,78	125,64
5	478,2	0,123	58,63	24,15	53,46
6	197	0,123	24,15	0,00	12,08
7	243,1	0,121	29,47	585,89	600,62
8	424,9	0,146	62,05	523,84	554,86
9	445,9	0,121	54,05	469,79	496,81
10	463	0,121	56,13	153,06	181,13
11	447,4	0,121	54,23	98,83	125,95
12	424,4	0,121	51,45	47,39	73,11
13	390,9	0,121	47,39	0,00	23,69
14	1160,93	0,123	142,57	86,91	158,20
15	340,5	0,123	41,82	45,10	66,00
16	367,2	0,123	45,10	0,00	22,55
17	531	0,146	77,54	183,06	221,83
18	460	0,146	67,17	115,89	149,47
19	400	0,146	58,41	57,48	86,68
20	393,6	0,146	57,48	0,00	28,74

Проверка: отношение разности суммы путевых и транзитных расходов на участках примыкающих к точке питания и расхода на ГРП к сумме путевых и транзитных расходов газа на участках, примыкающих к точке питания должны быть менее 1%.

(27)

Определение диаметров и потерь давления на участках сети.

Расчётная схема сети низкого давления приведена на рисунке 1. Исходными данными для расчёта являются Q_р.i., м³/ч, l_р.i., м, Δp_доп, Па.

Расчётная длина определяется по формуле

(28)

Допустимые потери давления в распределительных сетях низкого давления согласно [6] Δp_доп = 1200 Па.

Расчётный гидравлический уклон определяется по формуле

(29)

Фактические потери давления на участках сети определяются по формуле

(30)

где i_ф.i. – фактический гидравлический уклон на i-том участке, Па/м;

Расчёт сведён в таблицу 9.

Таблица 9 – Определение диаметров и потерь давления на участках сети

Номер участка	Qр, м3/ч	dн*S, мм	lф, м	lр,м	iр, Па/м	iф, Па/м	ΔPф, Па
1	2	3	4	5	6	7	8
1	543,03	273х7	154,90	170,39	0,35	0,27	46,01
2	501,45	273х7	492,99	542,29		0,25	135,57
3	434,58	273х7	596,10	655,71		0,19	124,58
4	125,64	133х4	699,19	769,11	0,79	0,60	461,47
5	53,46	108х4	478,20	526,02		0,40	210,41
6	12,08	57х3	197,00	216,70		0,70	151,69
7	600,62	273х7	243,10	267,41	0,45	0,35	93,59
8	554,86	273х7	424,90	467,39	0,49	0,30	140,22
9	496,81	273х7	445,90	490,49	0,45	0,25	122,62
10	181,13	219х6	463,00	509,30		0,11	56,02
11	125,95	159х4	447,40	492,14		0,27	132,88
12	73,11	133х4	424,40	466,84		0,22	102,70
13	23,69	88,5х4	390,90	429,99		0,25	107,50
14	158,20	219х6	1160,93	1277,02	0,35	0,10	127,70
15	66,00	133х4	340,50	374,55		0,20	74,91
16	22,55	88,5х4	367,20	403,92		0,25	100,98
17	221,83	219х6	531,00	584,10	0,49	0,16	93,46
18	149,47	159х4	460,00	506,00		0,40	202,40
19	86,68	133х4	400,00	440,00		0,32	140,80
20	28,74	88,5х4	393,60	432,96		0,40	173,18

Проверка: отношение разности суммарных потерь давления по полукольцам к полусумме потерь давления в кольце должно быть менее 10%.

(31)

Расчёт на ПЭВМ.

Гидравлический расчёт на ПЭВМ произведём при помощи программы «KOLTUP». Программа реализует методику, изложенную в [6] и позволяет опти­мизировать подбор диаметров на участках сети так, чтобы гидравлические ук­лоны на участках были как можно ближе к среднему расчётному гидравличе­скому уклону. Результаты расчёта приведены в приложении А.