Проектирование и расчет домового газопровода

На основании исходных данных жилого квартала в некоторых микрорайонах многоэтажных жилых домов установлены только газовые плиты, а в некоторых помимо газовых плит устанавливаются также водонагреватели.

В данном разделе рассмотрена методика расчета многоэтажного жилого дома с установкой только газовых плит, которые показывают на плане второго этажа.

Высоту кухни принимаем H = 2,7 м. Объем помещения кухни должен быть не менее:

15 м³ при установке 4-конфорочной газовой плиты;

12 м³ при установке 3-конфорочной газовой плиты;

7 м³ при установке 2-конфорочной газовой плиты.

Для выбора газовой плиты на основании заданной высоты кухни и других габаритных размеров кухонного помещения рассчитываем объём кухни.

Газопровод, проложенный от стены здания до места подключения газоиспользующего оборудования, называется внутренним (внутридомовым). Газопроводы в жилых зданиях прокладываются из стальных труб. Допускается применение медных труб.

Газопровод прокладывают по фасаду под окнами и балконами второго этажа, устанавливают общий кран на вводе, а также краны для отключения каждого стояка. Ввод газа осуществляется в помещение кухонь, вертикальная разводка (стояки) также осуществляется по кухонным помещениям.

В каждой кухне необходимо предусмотреть установку термозапорного клапана, который отключает подачу газа при температурах от 80 до 100 ˚С. Расход газа учитывают с помощью бытового газового счетчика, устанавливаемого на высоте 1,6 м от уровня пола. Перед каждым газовым прибором следует предусмотреть установку запорной арматуры (кран). Также краны устанавливают до и после счетчика газа. Трубы между собой соединяются сваркой, разъемные соединения разрешаются в местах установки арматуры и газопотребляющих приборов. Расстояние от стен до газопровода должно быть не менее половины диаметра трубы.

Через стены и перекрытия газопроводы прокладывают в футлярах, с целью защиты труб от механических повреждений. Кольцевой зазор на всю длину заполняют просмоленной паклей или битумом. Кольцевой зазор между газопроводом и футляром должен быть не менее 10 мм, а для газопроводов с условным проходом до 32 мм – не менее 5 мм. Края футляра должны быть на одном уровне с поверхностью стен и потолка и выступать из пола на 5 см.

Пример плана второго этажа с размещением газопотребляющего оборудования с подводом внутридомового газопровода к ним и запорно-регулирующей арматуры см. в прил. 7.

На наружном газопроводе, на вводе в подъезд могут быть установлены продувочные пробки на резьбе диаметром не более 25 мм.

Методика расчета:

В курсовом проекте допускается принять расход газа для 4-конфорочной газовой плиты – 1,2 м³/ч, для 3-конфорочной газовой плиты – 1,1 м³/ч, для 2-конфорочной газовой плиты – 1,0 м³/ч.

Расчетные расходы газа во внутридомовых и внутридворовых сетях определяем по следующей формуле:

, (6.1)

где - расчетный расход газа на участке, м³/ч;

- номинальный расход газа прибором, м³/ч;

- число однотипных приборов;

- коэффициент одновременности действия приборов (зависит от количества установленного в жилых домах газового оборудования), принимаемый по табл. 6.1.

Коэффициенты одновременности действия приборов Таблица 6.1

Число квартир	Плита 4-конфорочная	Плита 2-конфорочная	Плита 4-конфорочная и водонагреватель	Плита 2-конфорочная и водонагреватель
			0,70	0,75
	0,65	0,84	0,56	0,64
	0,45	0,73	0,48	0,52
	0,36	0,59	0,43	0,390
	0,29	0,49	0,40	0,375
	0,28	0,41	0,392	0,360
	0,28	0,36	0,370	0,345
	0,265	0,32	0,360	0,335
	0,258	0,289	0,345	0,320
	0,254	0,263	0,340	0,315
	0,240	0,242	0,300	0,275
	0,236	0,230	0,260	0,200
	0,231	0,218	0,250	0,235
	0,227	0,213	0,230	0,205
	0,223	0,210	0,215	0,193
	0,220	0,207	0,203	0,186
	0,217	0,205	0,195	0.180
	0,214	0,204	0,192	0,175
	0,212	0,203	0,187	0,171
	0,180	0,170	0,150	0,135

Пользуясь рекомендуемыми диаметрами и расчетным расходом газа, определяем удельные потери на каждом участке по номограмме (см. прил. 1). На стояках рекомендуется принимать условный диаметр газопровода 20 мм, на подводе к плите 15 мм.

Потери давления на местные сопротивления учитываются увеличением геометрической длины участков на величину:

- от ввода в здание до стояка – 25% линейных потерь ( =1,25);

- на стояках 20% ( =1,2);

- на внутриквартирной разводке при длине:

1-2 м – 450% ( =5,5);

3-4 м – 200% ( =3);

5-7 м – 120% ( =2,2).

Соответственно (расчетная длина) определяется

. (6.2)

При расчете внутридомового газопровода необходимо учитывать гидростатическое давление.

На отдельных участках газопроводов, имеющих разные геометрические отметки по высоте, возникает дополнительное (избыточное) давление, значение которого прямо пропорционально разности плотностей воздуха и газа. Дополнительное давление газа c увеличением высоты возникает вследствие того, что абсолютное давление в газопроводе падает в меньшей степени, чем барометрическое.

Гидростатическое давление определяется по формуле:

, (6.3)

где - гидростатическое давление (дополнительное избыточное давление), Па;

- разность геометрических отметок конца и начала участка, считая по ходу газа, м;

- плотность воздуха и газа, кг/м³, плотность воздуха принимаем равной 1,29 кг/м³, плотность газа приведена в исходных данных.

Определяются потери давления на участках сети на основании рекомендуемых диаметров и расчетного расхода газа. С учетом гидростатического давления общие потери составят:

. (6.4)

Полученные результаты записываются в табл. 6.2. Высотные отметки, запорно-регулирующей арматуры и счетчика показывают на аксонометрической схеме внутридомового газопровода.

Расчет производят для невыгодного кольца, начиная с точки, максимально удаленной от точки присоединения к внутридворовому газопроводу.

Таблица 6.2

Гидравлический расчет домового газопровода

№ участ-ка сети	Длина участ-ка, м	Расчет-ная длина участ-ка, м	Расчет-ный расход газа, м3/ч	Диаметр газопро-вода, мм	Потери давления на 1 п.м, Па/м	Потери давле-ния на участке, Па	Гидро-стати-ческий напор на участке, Па	Сумма потерь давле-ния на участке, Па

Пример аксонометрической схемы внутридомового газопровода см.в прил. 8.

6. 2. Проектирование и расчет дворового газопровода

Для расчета внутридворового газопровода вычерчиваем схему одного из кварталов с этажностью, аналогичной этажности дома, выбранного для проектирования внутридомового газопровода. Количество домов в квартале выбирают произвольным образом (минимум три жилых дома), предполагая, что в квартале могут располагаться спортивные и детские площадки, автомобильные стоянки и т.д.

Подъезды в домах принимаются аналогично рассчитанному внутридомовому газопроводу. Схема газопровода – тупиковая.

Разбиваем сеть на участки, учитывая вводы на каждый стояк жилого дома. Выбираем невыгодную ветвь. Определяем длину каждого участка невыгодной ветви. Для учета потерь на местные сопротивления геометрическая длина участков увеличивается на 10%. Расчетные расходы определяются так же, как в предыдущем разделе. Диаметры газопроводов определяют по номограмме низкого давления (см. прил. 1), в зависимости от расхода и удельных потерь давления.

Гидравлический расчет дворового газопровода выполняют следующим образом:

1. Определяем давление на самом удаленном участке от ввода в уличный газопровод невыгодной ветви:

, (6.5)

- номинальные потери давления перед горелкой прибора, Па, принимаемые по паспорту прибора. В курсовом проекте номинальное давление перед горелкой прибора принимается 1200, Па.

- внутреннее сопротивление прибора, принимаемое по паспорту прибора, Па;

- потери давления в газовом счетчике, Па;

- потери давления в термозапорном клапане, Па;

-потери давления внутридомовой сети, определяемые гидравлическим расчетом.

В курсовом проекте номинальное давление перед горелкой прибора принимается 1200 Па; потери давления в плите, газовом счетчике и термозапорном клапане принимаются по 50 Па.

2. Далее определяется давление на вводе в квартал , так же как и определялось давление в расчете кольцевого газопровода, при условии привязки к давлениям и потерям давлений уличного газопровода, выбранного квартала. Исходя из полученных результатов рассчитывают допустимые потери давления :

, (6.6)

Затем определяют суммарную расчетную длину невыгодной ветви:

. (6.7)

Далее определяют средние удельные потери давления на 1 м по всей длине самого удаленного участка от точки врезки в уличный газопровод:

. (6.8)

Расходы газа на каждый участок определяют по формуле, приведенной в расчете внутридомового газопровода.

В дальнейшем расчет производится аналогично расчету газопровода низкого давления кольцевой сети:

На основании известного расхода и удельных потерь на невыгодной ветви по номограмме определяют:

1) диаметр участка и потери давления на один метр на нём;

2) потери давления на участке: ;

3) результаты записываются в табл. 6.3;

4) полученные в ходе расчета суммарные потери давления увязывают с допустимыми потерями давления: .

Таблица 6.3

Гидравлический расчет внутридворового газопровода

№ участ-ка сети	Длина участ-ка, м	Расчет-ная длина участка, м	Расчет-ный расход газа, м3/ч	Диаметр газопро-вода, мм	Потери давле-ния на 1 м, Па/м	Потери давле-ния на участке, Па	Сумма потерь давле-ния на участке, Па

Пример расчетной схемы внутридворового газопровода см. в прил. 9.