курс лекций. Проектирование и эксплуатация газораспределительных систем
 Скачать 1.9 Mb.
|
|
§ Расчет систем газопотребления жилых и общественных зданий В состав сети газопотребления входят: наружные и внутренние газопроводы; газовое оборудование; система автоматики безопасности и регулирования процесса горения газа; газоиспользующее оборудование. § Устройство внутреннего газоснабжения В жилых и общественных зданиях допускается использование газа только низкого давления: природного – до 3 кПа; сжиженного – до 4 кПа. Подача природного газа производится из сетей низкого давления или сетей среднего давления через местные ПРГ. Основными элементами систем газоснабжения жилых и общественных зданий являются: - ответвления от распределительных газопроводов до отключающего устройства; - дворовые газопроводы; - вводы в здания и внутридомовые разводки с газопотребляющими приборами. Дворовыми участками являются газопроводы от отключающего устройства на ответвлениях до ввода в здания. Их можно прокладывать подземно или по стенам сооружений. Вводными газопроводами считаются участки от наружного отключающего устройства на вводе до внутридомового газопровода. В жилые и общественные здания газопроводы вводятся, как правило, непосредственно в кухни, где находятся бытовые приборы, или в лестничные клетки. Внутридомовые газопроводы начинаются от ввода в здание до места подключения к приборам. Они состоят из вводов, стояков и внутриквартирных разводок. Стояки обеспечивают распределение газа внутри здания. Стояки могут размещаться на кухнях или лестничных клетках. Расположение стояков выбирается из условия минимальной протяженности домовой сети. Размещение стояков в жилых комнатах, ванных и санузлах не разрешается. Перед каждым газовым прибором, включая счетчик газа, устанавливается кран. Газопроводы внутри зданий выполняются из стальных и медных труб, которые соединятся сваркой. Резьбовые и фланцевые соединения допускаются только в местах установки отключающих устройств. В качестве газопотребляющего оборудования в жилых и общественных зданиях используются газовые плиты, водонагреватели, отопительные котлы и др. Жилые здания высотой до 9 этажей включительно оборудуются комфорочными плитами, а до 5 этажей включительно допускаются к установке и водонагреватели. Основными теплотехническими характеристиками газовых приборов являются: тепловая нагрузка; теплопроизводительность; КПД, представляющий собой отношение теплопроизводительности к тепловой нагрузке прибора. Номинальной считают такую нагрузку, при которой газовый прибор работает наиболее эффективно, т.е. с наименьшим химическим недожегом и наибольшим КПД. КПД газовых плит в соответствии с должен быть около 52%. В современных газовых плитах КПД составляет около 65%. Для обеспечения квартир горячей водой в кухнях устанавливают быстродействующие проточные автоматические водонагреватели (колонки) с отводом продуктов сгорания в дымовой канал. КПД таких водонагревателей составляет около 85%. Для отопления небольших домов, коттеджей и отдельных квартир получили распространение водонагреватели (котлы) типа АОГВ, Ariston, Nevalux, Baxi, Buderus и др. Объем кухни, в которой устанавливают емкостной водонагреватель, он должен быть на 6 м3 больше объема, требуемого для установки газовых плит. ЛЕКЦИЯ 10 § Гидравлический расчет внутридомового газопровода Расчет внутридомовых газопроводов производят после выбора газопотребляющего оборудования, его размещения и составления схемы газопровода. Расчетный перепад давления увязывают с перепадом давления в распределительной сети. Суммарный расчетный перепад давления, включающий потери в распределительных газопроводах, абонентских ответвлениях и внутридомовых газопроводах, не должен превышать 0,7Р0, где Р0 – номинальное давление газа перед приборами. Газопроводы жилого дома присоединяют к внутриквартальным газопроводам низкого давления на расстоянии 6 м от здания. В каждой лестничной клетке прокладывают цокольный ввод и на каждом вводе снаружи здания устанавливают пробочный кран. Стояки прокладывают по кухням. На каждом ответвлении к стояку на первом этаже устанавливают отключающие краны. Краны ставят также перед каждым газовым прибором. Газопроводы прокладывают без уклона. Продукты сгорания от водонагревателей отводят по индивидуальным каналам, которые расположены в капитальных внутренних стенах. В этих стенах предусматриваются вентиляционные каналы кухонь и санузлов. Расчетный перепад давлений принимают равным 500 Па. Расчет выполняют в следующей последовательности: Определяют расчетные расходы ля всех участков; Задают диаметры участков; Определяют сумму местных сопротивлений (для каждого участка); По графикам (рис. ) находят удельные потери на трение; Определяют расчетные длины участков и потери давления на них; Рассчитывают дополнительное избыточное давление по формуле:  где Н – разность геометрических отметок конца и начала участка, считая по ходу газа, м. Определяют потери давления на участках с учетом дополнительного давления; Определяют суммарные потери в газопроводах с учетом потерь в трубопроводах и арматуре прибора (до газовых горелок). Примерные значения потерь давления в трубах и арматуре газовых приборов составляют: в плитах – 40-60 Па, в водонагревателях – 80-100 Па; Полученные суммарные потери сравнивают с расчетным перепадом давления. Производят пересчет (если это необходимо). § Расчет систем газоснабжения промышленных предприятий Промышленные предприятия получают газ от городских распределительных сетей среднего или высокого давления. Предприятия с небольшими расходами газа (50….150 м3/ч) допускается присоединять к сетям низкого давления. Промышленные системы газоснабжения состоят из следующих основных элементов: вводов газопроводов на территорию предприятия; газорегуляторных пунктов; центральных пунктов замера расхода газа; межцеховых внутрицеховых газопроводов. Вводы, обеспечивающие подачу газа от распределительных городских газопроводов к межцеховым, прокладывают, как правило подземно в местах, свободных от существующих и планируемых строений. Для компенсации линейных удлинений газопровода, возникающих от температурных воздействий, и удобства демонтажа чугунных задвижек в колодце после задвижки устанавливают линзовый или Z-образный компенсатор. На газопроводах с диаметрами до 100 мм применяются П – образные компенсаторы. Количество вводов на предприятии сводится к минимуму и только на крупных объектах (ГРЭС, ТЭЦ и др.) допускается несколько вводов. Межцеховые газопроводы по способу прокладки классифицируются на: подземные; надземные; смешанные. Для цехов с суммарным расходом газа более 1000 м3/ч следует предусматривать стационарный ГРП в отдельно расположенном здании. ЛЕКЦИЯ 11 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ПРГ При выборе оборудования ПРГ необходимо учитывать: - рабочее давление в газопроводе, к которому подключается объект; - компонентный состав газа; - плотность газа; - потери давления в газопроводе; - температурные условия эксплуатации оборудования. Выбор оборудования ПРГ начинается с определения типа регулятора давления газа. После выбора регулятора давления определяются типы предохранительных запорных и предохранительных сбросных клапанов. Подбирается фильтр для очистки газа. Подбирается запорная арматура и контрольно-измерительные приборы. § Выбор регулятора давления Регулятор давления предназначен для автоматического снижения и поддержания его на заданном уровне независимо от расхода газа. Регуляторы давления выбираются по расчетному расходу газа при требуемом перепаде давления. При подборе регуляторов следует руководствоваться номенклатурой ряда регуляторов, выпускаемых промышленностью. Таблица 12- Техническая характеристика регуляторов давления
Выбор регулятора производится исходя из того, что режим его работы зависит от перепада давления в дроссельном органе. При малых перепадах имеет место докритическое истечение газа, а при определенном перепаде наступает критическое истечение, когда скорость звука равна скорости звука в газовой среде. Алгоритм подбора регулятора следующий: Определяется режим истечения газа через седло регулятора исходя из соотношения Р2/Р1, где Р1 – абсолютное входное давление газа, МПа; Р2 – абсолютное выходное давление газа, МПа. Если Р2/Р1>0,5, то истечении газа через седло регулятора докритическое. Если Р2/Р1=0,5 – истечение критическое. Если Р2/Р1<0,5 – сверхкритическое. 2.В зависимости от режима истечения выбирается расчетная формула пропускной способности регулятора. Для докритического и критичеcкого течения (Р2/Р1≥0,5) пропускная способность регулятора находится по формуле:   ,где  - плотность газа при нормальных условиях (t=0 °С, Ратм.=0,1033 МПа), =0,73 кг/см3;Т1 – абсолютная температура газа; z1 – коэффициент, учитывающий отклонение свойств реального газа от свойств идеального газа (при Р1≤1,2 МПа, z1=1); Kv – коэффициент пропускной способности регулятора давления. Под коэффициентом пропускной способности понимается количество воды в м3/с при  =1000 кг/м3, проходящее через клапан при перепаде давления в нем 0,0981 МПа.Коэффициент Kv учитывает коэффициент местного сопротивления и проходное сечение регулирующего дроссельного органа и определяется по формуле:  где Fу – проходное сечение регулирующего клапана;  - коэффициент местных сопротивлений.Коэффициент  учитывает изменение плотности газа при движении через регулирующий орган, определяется по формуле: .Перепад давления на линии регулирования  , МПа: ,где  - потери давления в линии регулирования (принимаются равными 0,007 МПа).При сверхкритическом истечении расчетная зависимость пропускной способности регулятора имеет вид:  ,где   Для природного газа критическое отношение давлений (Р2/Р1)кр=0,5. Расчетную пропускную способность регулятора Qp, м3/ч, рекомендуется принимать на 15…20% больше оптимального расхода газа, т.е.  По расчетному расходу и перепаду давления определяется коэффициент пропускной способности Kv. По таблице выбирается тип регулятора с коэффициентом Kv ближайшим большим, чем получен по расчету. Таблица 13 – Коэффициент Kv пропускной способности различных регуляторов давления
Например, по расчету получаем Kv=25. Ближайший коэффициент Kv равен 25 и относится к регулятору РДУК-2-50/35. Значит данный регулятор и следует устанавливать на ГРП. Нормальная работа регулятора обеспечивается, когда его максимальная пропускная способность не более 80%, а минимальная не менее 10% от расчетной пропускной способности Qр при заданных входном Р1 и выходном Р2 давлениях. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||