Размещено на

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВНУТРЕННЕГО ГАЗОПРОВОДА

4.1 Укрупненныйрасчет тепловой нагрузки здания

Укрупненный расчет нагрузки на отопление характеризуется более точными результатами, если считать просто от площади.В настоящем дипломном проекте он применяется для предварительного расчета тепловой нагрузки здания из-запри невозможности определить точные характеристики здания. Общая формула для определения тепловой нагрузки на отопление представлена ниже:

(14)

Где qо — удельная тепловая характеристика строения.

а – поправочный коэффициент, для разных климатических зон Росси (для Вологодской областион равен 1)
Vн – наружный объем строения, м³,
Tвн и Tнро – значения температуры внутри дома и на улице.
В данном проекте необходимо рассчитать максимальную часовую нагрузку на отопление в доме с объемом по наружным стенам 2354,4 м³ (площадь 432 м², одноэтажное здание). В этом случае тепловая характеристика будет равна 0,615 Вт/м³*С. Поправочный коэффициент а = 1 (для Вологодской области).
Оптимальная температура внутри жилого помещения (Твн ) должна составлять +21°С. Температура на улице при этом будет равна -32°С. Воспользуемся формулой для расчета часовой нагрузки на отопление:
Q=0,615*1*23544,4(21+32)= 82,534 кВт
Данный расчёт учитывает важные факторы – температуру внутри помещения, на улице, общий объем здания.
Исходя из тепловой нагрузки, подбираем 2 газовых котла фирмы BAXISLIM 1,490 IN мощностью 48,7 кВт каждый.


4.2 Методика расчета внутридомовой сети газоснабжения

Целью расчета внутридомового газопровода является определение диаметров газопроводов, обеспечивающих потери давления газа при движении его от ввода до самой удаленной газовой горелки, не превышающие располагаемый перепад давления , который принимается равным 400 Па. Методика расчета заключается в следующем:

1. Изучив конструкцию (план, этажность) газоснабжаемого жилого дома, выбирается тип и место установки газовых приборов в помещениях;
2. Составляется аксонометрическая схема разводки внутридомовых газопроводов;
3. Определяется расход газа на газовые приборы. Расходы газа на участках определяют с применением коэффициентов одновременности по формуле (18).
4. Разбивается схема газопроводов на участки с неизменным расходом газа и диаметром газопровода;
5. Для каждого участка определяется расход газа, длина и назначаются диаметры газопровода;
6. Зная расчетный расход газа Vр на участке и допустимые удельные потери давления ∆Р/l,, с помощью номограммы [1] (рисунок 1 Приложения В) определяют диаметр участка газопровода, мм;
7. Используя рисунок 2 приложения В [2], определяют эквивалентные длины участков lэ;
8. Используя таблицу 3 приложения В [2], определяют КМС участков ;
9. Для каждого участка находят потери давления от трения , и от местных сопротивлений ;
10. Для вертикальных участков определяется дополнительное избыточное давление ;
Дополнительное избыточное давление, возникающее на вертикальных участках газопроводов из-за разности плотностей воздуха и транспортируемого газа, находится как:


Па (15)

где: g – ускорение свободного падения, g=9,81 м/с2;

H – высота вертикального участка, м;
– плотность воздуха, кг/м3;
– плотность газа, кг/м3.
Определяются суммарные потери давления на каждом участке и потери давления от ввода до самой удаленной горелки ;
11. Для определения потерь давления на участке пользуются выражениями:


Па (16)
м (17)

где: lр – расчетная длина участка, м;

lуч – длина участка газопровода, м;
lэ – эквивалентная длина, м;
∑ξ – сумма коэффициентов местных сопротивлений.
12. К полученным потерям давления прибавляют сопротивление газового прибора ;
Сопротивление газовой плиты составляет 40÷60 Па, а газового водонагревателя 80÷100 Па.
13. Если сумма потерь давления превышает располагаемый перепад давления , или меньше его более чем на 10%, тогда назначают новые диаметры участков (кроме диаметров подводок к приборам и стояков) и производят перерасчет.
В таблице 6 представлена ведомость коэффициентов местных сопротивлений.

Таблица 6 – Ведомость коэффициентов местных сопротивлений

Участок	Наименование КМС	Значение КМС	Количество	Сумма КМС	Сумма КМС на участке
1	2	3	4	5	6
1-2	отвод гнутый 90о	0,3	11	3,3	7,9
	кран шаровый	0,15	4	0,6
	клапан	2	2	4
2-3	кран	0,25	2	0,5	0,85
	переход	0,35	1	0,35
2´-3´	тройник проходной	0,25	2	0,5	0,85
	конфузор	0,35	1	0,35

Гидравлический расчет внутридомовых газопроводов представлен в таблице 7

Таблица 7 - Гидравлический расчет внутридомовых газопроводов

Номер участка	Расчетный расход газа	Диаметр газопровода	Длина участка	Эквивалентная длина участка	Сумма КМС	Расчетная длина участка	Удельные потери давления	Суммарные потери давления	Перепад высот на участке		Дополнительное избыточное давление		Потери давления на участке
№	Vр	dн×S	lуч	lэ	∑ξ	lр	ΔP/l	ΔP/l·lр	H		ΔPдоп		ΔPуч
	м3/ч	мм	м	м	м	м	Па/м	Па	м		Па		Па
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10		11		12
Участок сети до самого удалённого потребителя + одно ответвление
1-2	11,8	57х3,0	19,3	0,67	7,9	24,6	0,55	13,53	1,9		5,7		19,23
2-3	5,9	33,5x3,2	1,365	1,5	0,85	2,64	4	10,56	1,365		4,07		14,63
2´-3´	5,9	33,5x3,2	1,365	1,5	0,85	2,64	4	10,56	1,365		4,07		14,63
Потери давления на трение										∑ΔPтр		62,33
Суммарные потери давления в газопроводах сети										∑ΔPуч		124,66
Сопротивление газовых котлов										∆Pп		200
Сопротивление счётчика газа										∆Pсг		60
Суммарные потери давления в газопроводах сети и в газовом оборудовании										∆Pс		384,66

На вводе газопровода в здание снаружи устанавливается отключающее устройство – кран или задвижка. Газопровод-коллектор прокладывается по наружной стене жилого дома между окнами 1-го и 2-го этажей. От коллектора делаются ответвления к подъездам, а внутри подъездов газ разводится по стоякам, к которым подключаются газовые приборы. Газопроводы-подводки к газовым плитам и проточным газовым водонагревателям имеют условный диаметр Dу=15 мм. Стояки принимают диаметром Dу=20 мм. Диаметр газового коллектора, идущего вдоль наружной стены здания, принимается постоянным. Отключающие устройства устанавливают на вводах в подъезды, на стояках и перед газовыми приборами. Газовые стояки размешают в кухнях, лестничных площадках или коридорах. Запрещается прокладка стояков в жилых помещениях, ванных комнатах и санитарных узлах.

В теплогенераторной административно-торгового здания установлены:
- счетчик газовый ВК-10G;
- 2 напольных газовых котла с закрытой камерой сгорания фирмы "BAXI", SLIM 1,490 INмощностью 48,7 кВт.
Проектом предусмотрена прокладка фасадного газопровода Ǿ57х3 мм из стальных электросварных труб гр. В-10 по ГОСТ 10704-91 , ГОСТ 10705-80. Внутренние газопроводы запроектированы из стальных водогазопроводных обыкновенных труб гр.В Ст3сп ГОСТ 380-2005 по ГОСТ 3262-75.
Газопровод прокладывается открыто, при пересечении стен газопровод заключить в футляр из стальной электросварной трубы по Серии 5.905-25.05.

5. ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ ГАЗОРЕГУЛЯТОРНЫХ ПУНКТОВ

Газорегуляторный пункт служит для снижения давления газа, поступающего из городских распределительных сетей, до заданного и поддержания его постоянным независимо от расхода. Поскольку в жилых домах используются газовые приборы (плиты, газовые котлы), оснащенные атмосферными горелками с номинальным давлением газа 2 кПа, то на выходе из сетевого ГРП, питающего сети низкого давления, поддерживается давление 3 кПа. В последние время с целью снижения продолжительности работ по монтажу ГРП населённых мест и повышению их качества принимают ГРП блочного типа. ГРП блочного типа выпускают по заказам монтажных организаций по типовым чертежам. Имеющая в типовых чертежах компоновка предусматривает то, что ГРП занимает минимальную площадь и удобность для обслуживания. Газорегуляторный пункт, который смонтирован в контейнере блочного типа, собирают и испытывают в заводских условиях. ГРП сооружаются в виде отдельно стоящих зданий или шкафных регуляторных установок (ШРУ), устанавливаемых на специальные опоры. ГРП и ШРУ размещаются внутри жилого массива на расстоянии от зданий, сооружений, железнодорожных и трамвайных путей и воздушных линий электропередачи, определенном СНиП [7]. На вводах и выводах газопроводов из здания ГРП в колодцах устанавливают отключающие устройства не ближе 5 и не дальше 100 м от здания ГРП. Предохранительный запорный клапан (ПЗК) устанавливается по ходу газа перед регулятором давления. Предохранительный сбросной клапан (ПСК) устанавливается после регулятора давления. Для учета расхода газа используются измерительные диафрагмы с дифманометрами или газовые счетчики.

Измерительные диафрагмы устанавливаются до регулятора давления на прямолинейных горизонтальных участках газопроводов длиной не менее 10 условных диаметров до и 5 условных диаметров после диафрагмы. Газовые счетчики устанавливают на прямолинейных участках длиной ≥5 Dy до счетчика и ≥3 Dу, после него.
Продувочные газопроводы размещаются после первого отключающего устройства и на байпасе. Условный диаметр продувочных газопроводов должен быть не менее 20 мм. Условный диаметр сбросного трубопровода, отводящего газ от ПСК, должен быть равным условному диаметру выходного патрубка клапана, но не менее 20 мм. Продувочные и сбросные трубопроводы выводятся на 1 м выше крыши ГРП и должны иметь на конце устройства, защищающие их от попадания атмосферных осадков. Трубопроводы, отводящие газ от ПСК шкафных регуляторных установок, размещаемых на опорах, должны быть выведены на высоту не менее 4 м от уровня земли. Для снабжения газом потребителей в период ревизии и ремонта ГРП сооружается обводной газопровод (байпас). Диаметр обводного газопровода в соответствии с требованиями СНиП [7] должен быть не менее диаметра седла клапана регулятора давления газа.
При компоновке оборудования ГРП должна быть предусмотрена возможность его удобного обслуживания. Ширина основного прохода в ГРП должна быть не менее 0,8 м. Для обслуживания оборудования, размешенного на высоте более 1,5 м. должны быть предусмотрены площадки с лестницами, имеющими перила.
ПГБ включают в себя следующее основное оборудование:

• 
  фильтры газовые для очистки газа от механических примесей (технологическая схема ПГБ позволяет обеспечивать возможность отключения рабочего фильтра для технического обслуживания без отключения потребителей);
  
• 
  счетчики газа типа СГ-16М, TRZ, RVG, СВГ и др. (в том числе с электронной коррекцией объема газа), а также специальные сужающие устройства с автоматической коррекцией по давлению и температуре с помощью электронных корректоров типа ЕК-260, СПГ-721, Гиперфлоу, Суперфлоу и др.
  
• 
  регуляторы давления газа типа РДУ-32, РДГД, РДГ, РДБК1, РДНК, РДСК, РДО, 330 SPV с номинальным диаметром DN 50, 80, 100, 150, 200 мм или другие регуляторы и устройства, позволяющие поддерживать выходное давление с заданной точностью и имеющие разрешение Ростехнадзора на применение.
  
• 
  предохранительные запорные клапаны;
  
• 
  предохранительные сбросные клапаны;
  
• 
  запорную арматуру;
  
• 
  манометры для визуального контроля рабочего давления измеряемого газа на входе и выходе;
  
• 
  систему обогрева (от аппарата отопительного, газового обогревателя (конвектора), от внешнего источника или от обогревателей электрических во взрывозащищенном исполнении);
  
• 
  ПГБ комплектуется первичными средствами пожаротушения, а также по требованию заказчика самосрабатывающими огнетушителями капсульного типа;
  
• 
  ПГБ могут комплектоваться системой контроля и управления, оборудованными устройствами мобильной связи на базе шкафа контроля и управления ШКУ ГРП или контроллерами других производителей в соответствии с требованиями заказчика.
  

В дипломном проекте запроектирован блочный газорегуляторный пункт (ПГБ). Типовая конструкция газорегуляторного пункта в блочном исполнении рассчитана на применение его в климатических условиях средней полосы России и соответствует климатическому использованию УХЛ2 ГОСТ 15150 (от -45 до +50 ). ПГБ представляет собой металлический блок-бокс, обшитый негорючими трехслойными сендвич-панелями с минеральным утеплителем. Конструкция исключает “мостики холода”. Категория технологического помещения ПГБ по взрывопожарной и пожарной опасности – А в соответствии с НПБ 105-03 , класс взрывоопасных зон – В-Iа в соответствии с “Правилами устройства электроустановок” (ПУЭ). Степень огнестойкости – II и класс пожарной конструктивной опасности – С0 согласно СНиП 21-01-97 “Пожарная безопасность зданий и сооружений”. В помещении ПГБ, где расположено технологическое оборудование, установлена система автоматического пожаротушения (Буран). С помощью жалюзийных решёток и дефлектора в помещении обеспечивается трёхкратный воздухообмен. Для естественного освещения предусмотрено окно. Для отопления технологического помещения используется газовый конвектор. В качестве легкосбрасываемой конструкции используется взрывной клапан, установленный в перекрытия блок-контейнера. Электрооборудование ПГБ выполнено в соответствии с действующим ПУЭ и обеспечивает электроснабжение как в штатном, так и в аварийном режиме. Подбор оборудования ПГБ.
Подбор оборудования ПГБ заключается в подборе регулятора давления, предохранительного запорного клапана, газового фильтра и предохранительного сбросного клапана.
Регулятор давления подбирается по следующим исходным данным:
- расход газа микрорайоном V=105,2 м3/ч;
- абсолютное давление газа до регулятора давления на входе в ГРП р1=рвх-(∆рф+∆рд+∆рзадв+∆рПЗК)+рабс=600-(5+5+4+3)+101,3=684,3кПа;
- абсолютное давление газа после регулятора давления на выходе из ГРП р2=∆рмаг+рабс= 0,190+101,3=101,5кПа;
- плотность газа ρ=1,043кг/м3;
Подбор регулятора давления ведем по формуле[2]:

V=

=43%

Принимаем к установке в ПГБ РДНК-400 технические характеристики которого: ртвх=0,6МПа, Dу=50, диаметр седла- 15, М=26кг.

Устанавливаем фильтр марки ФГ-50, пропускная способность которого 810м3/ч, М=14.
В ПГБ конечного низкого давления устанавливается предохранительный запорный клапан модификации ПКН, учитывая что в ПГБ принимается к установке предохранительный запорный клапан с условным проходом приближающимся к условному проходу РД, принимаем к установке в ПГБ ПЗУ типа ПКН-50, технические характеристики: длина 230мм, высота- 415мм, Dу=50 , М=35кг .
Расчет ПСУ производится по его пропускной способности:
VПСК≥0,0005*Vпроп=0,0005*248,7=0,1244 м3/ч.
Устанавливаем ПСК-50 сброс газа 0,18 м3/ч при настройке на давление 3000 Па.
Технические характеристики газорегуляторного пункта приведены в таблице 8.

Таблица 8-Технические характеристики газорегуляторного пункта д. Дудинское

	Газорегуляторный пункт блочный д.Дудинское
1	2
Расчётный расход газа, м3/ч	105,2
Исполнение	ПГБ-400
Давление на входе, МПа	0,6
Давление на выходе, МПа	0,002-0,005
Регулятор давления газа	РДНК-400
Диаметр седла, мм	15
Газовый фильтр	ФГ-50
Клапан предохранительный запорный	КПЗ-50Н
Клапан предохранительный сбросной	ПСК-50-Н