II. Проектирование газоснабжения города

Содержание

I Исходные данные II. Проектирование газоснабжения города II.1 Расчет газопотребления II.1.1 Определение численности населения II.1.2 Определение параметров газа II.1.3 Определение расхода газа на коммунально-бытовые нужды II.1.4 Определение расхода газа на нужды теплоснабжения II.1.5 Определение годового расхода на нужды промышленных предприятий II.2 Режим газопотребления II.2.1 Сезонная неравномерность газопотреблення II.2.2 Часовая неравномерность газопотреблення II.2.3 Расчетньй расход газа II.3 Система газоснабжения II.3.1 Выбор и обоснование системы газоснабжения II.3.2 Определение оптимального числа сетевых ГРП II.3.3 Трубы и соединительные детали II.4 Гидравлические режимы работы газопроводов II.4.1 Гидравлический расчет кольцевых газовых сетей высокого давления. II.4.2 Гидравлический расчет кольцевых газовых сетей низкого давления III. Расчет внутриквартального газопровода IV. Проектирование внутренней сети газоснабжения IV.1. Требования, предъявляемые к внутренним газопроводам IV.2.Подбор газоиспользующего оборудования IV.3.Гидравлический расчет внутридомого газопровода IV.4.Расчет газообразных продуктов сгорания топлива IV.5.Расчет инжекционной газовой горелки IV.6.Расчет дымохода V. Список литературы IV.Графическая часть

I. Исходные данные

Годовой расход газа промышленными предприятиями

Таблица 1

Предприятие	млн.м3/г	Продолжительность работы
ПП-1
ПП-2	4, 3
ПП-3
ПП-4	7, 1
ПП-5	11, 9
ПП-6	5, 8

Город: Екатеринбург

t_о=-40

t_в=-20

t_ср=-9, 7

z=230

Охват населения коммунально-бытовыми услугами в % от общего числа пользователей.

Таблица 2

Виды услуг	1 район	2 район

1.Приготовление пищи в квартирах	-
2.То же и горячей воды при наличии только газовой плиты		-
3.То же и горячей воды при наличии газового водонагревателя и газовой плиты		-
4. Стирка белья: в механизированных прачечных
5.Услуги пред. бытового обслуживания: бань
- больниц
-столовых
-хлебозаводов

Охват всех коммунально-бытовых услуг населению газоснабжением принимаем 100%.

Источники газоснабжения

Таблица 3

Номер вари-анта	Состав газа по объему, %
СН₄	С₂Н₆	С₃Н₈	С₄Н₁₀	С₅Н₁₂	СО₂	Н₂S	N₂
	78, 5		6, 5	4, 8	3, 6	0, 2	-	0, 4

II. Проектирование газоснабжения города

II.1 Расчет газопотребления

При разработке проекта газоснабжения города или населенного пункта определяют годовой и часовой расходы газа по нормам на конец расчетного периода с учетом перспектив развития потребителей газа.

Расчетный период определяется планом перспективного развития города и составляет 20-25 лет.

Расход газа определяют отдельно для каждой категории потребителей: на коммунально-бытовые и санитарно-гигиенические нужды населения, наотопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилых и общественных зданий, на нужды промышленных предприятий.

Потребление газа в городе или в населенном пункте зависит от количества населения, степени благоустройства населенного пункта, количества и мощности промышленных предприятий, климатических условий.

II.1.1.Определение численности населения

Расход газа на коммунально-бытовые и теплофикационные нужды города или населенного пункта зависит от числа жителей. Если число жителей района или города не указано, его можно определить по формуле:

(II.1.1)

где F – площадь района (измеряется по генплану), га; П - плотность населения, чел/га, определяется в зависимости от степени градостроительной ценности территории (см. таблицу 4).

Расчетную плотность населения, чел/га, на территории жилого района рекомендуется принимать не менее приведенной в таблице 1, приложения 4 [2], в зависимости от градостроительной ценности территории (как для жилого района). Приводим эту таблицу:

Таблица 4

Зона различной степени градостро-ительной ценности территории	Плотность населения территории жилого района, чел/га, для групп городов с числом жителей, тыс.чел.
до 20	20-50	50-100	100-250	250-500	500-1000	Св. 1000
Высокая
Средняя	-	-	-
Низкая

В курсовом проекте можно принять район с 4-5 этажной застройкой - как зону средней градостроительной ценности; район с малоэтажной застройкой- низкой.

Разработать проект газоснабжения города С., расположенного на юге Западной Сибири (приложение 1). Территориально город С. разделен на два административных района с различной этажностью застройки.

В районе I застройка представлена малоэтажными (1-2 этажа) зданиями, в районе II расположены 4-5-этажные здания.

В районе I представленном малоэтажной застройкой имеется водопровод и канализация. Теплоснабжение общественных зданий предусмотрено централизованным, а индивидуального жилого фонда – от автономных источников тепла. В квартирах установлены газовые плиты и газовые проточные водонагреватели.

Район II полностью благоустроен. В кухнях квартир установлены только газовые плиты для приготовления пищи. Теплоснабжение районов централизованное от ТЭЦ и районных отопительных котельных.

Таблица 5

№ п/п	Район	Площадь жилой застройки, F, га	Плотность населения, П, чел/га.	Число жителей, N, тыс. жит.
	I
	II	437, 38

I район

Таблица 7.1

№	норматив потребления	степень охвата населения услугами Z, доли ед.	степень охвата услуг газо- снабжением Y, доли ед.	количество расчетных потребителей S, на 1 тыс.жит.	годовой расход газа, млн.м³	общий годовой расход газа для двух районов, млн.м³

1.		-	-	-	-	6, 96
2.		0, 5	1, 0		1, 64	1, 64
3.		0, 5	1, 0		0, 98	0, 98
				Итого	2, 62	9, 58
4.	100т.б. на 1000 жит.	0, 4	1, 0		0, 25	1, 23
5.	52 помывки на 1 чел. в г.	0, 88	1, 0		0, 6	1, 31

6.			1, 0		0, 13	0, 48
7.	12коек на 1000 жит.	1, 0	1, 0		0, 05	0, 3
8.	360 обедов +завтраков на 1чел. в год	0, 55	1, 0		0, 4	4, 13
9.	365(0, 7т/ 1000 жит.)		1, 0	255, 5	1, 3	5, 11

Всего 7, 97 31, 72

В т.ч. равномерно - распределенная нагрузка (п.п.1-3, 6, 8) 3, 15 14, 19

II район

Таблица 7.2

№	норматив потребления	степень охвата населения услугами Z, доли ед.	степень охвата услуг газо- снабжением Y, доли ед.	количество расчетных потребителей S, на 1 тыс.жит.	годовой расход газа, млн.м³/г
1.		1, 0	1, 0		6, 96
2.		-	-	-	-
3.		-	-	-	-
				Итого	6, 96
4.	100т.б. на 1000 жит.	0, 31	1, 0		0, 98
5.	52 помывки на 1 чел. в г.	0, 2	1, 0		0, 71
6.			1, 0		0, 35
7.	12коек на 1000 жит.	1, 0	1, 0		0, 25
8.	360 обедов +завтраков на 1чел. в год	0, 97	1, 0		3, 73
9.	365(0, 7т/ 1000 жит.)	0, 56	1, 0		3, 81

Всего 15, 23

В т.ч. равномерно - распределенная нагрузка (п.п.1-3, 6, 8) 11, 04

Таблица 10

№	наименование потребителей	Район I	Район II
число потреби-телей		часовой расход газа, , м³/ч	число потреби-телей	часовой расход газа, , м³/ч.
общий	удельный	общий	удельный
	мелкие коммунально-бытовые потребители	16 тыс.	1/2260	0, 087	83 тыс.	1/2732	0, 049
	крупные коммунально-бытовые потребители:
	бани		1/2700			1/2700
	больницы					1/2800
	хлебозаводы					1/6000
	механизированные прачечные		1/2900			1/2900
	Предприятия общественного питания		1/2000			1/2000
	итого

II.2 Режим газопотребления

Все городские потребители (бытовые, коммунальные, общественные и промышленные) потребляют газ неравномерно. Указанная неравномерность имеет место по месяцам года, дням недели и часам суток.

Неравномерность расхода газа определяется укладом жизни населения, режимом работы предприятий, учреждений и лечебных заведений, климатическими условиями, зависит от характеристики и количества газопотребляющих установок.

Неравномерность газопотребления отрицательно сказывается на функционировании газотранспортных систем. Для сглаживания неравномерности потребления газа принимают разные способы, суть которых сводится к следующему:

-выравнивание режимных графиков расхода газа;

-покрытие пиковых нагрузок за счет других источников.

Оба указанных способа ведут к удорожанию транспорта и сбыта газа, снижают экономические показатели систем газоснабжения.

Расчетный расход газа

Таблица 17

№	Шифр на схеме	Наименование потребителей	Расчетный расход газа, м³/ч.
общий	в том числе на сети давления
высокого (среднего)	низкого
1.	-	мелкие коммунально- бытовые объекты (на-селение, предприятия бытового обслуживания и т.д.)
район I*		-
район II		-
итого по п.1		-
2.	-	Крупные коммуналь- но бытовые объекты:
бани			-
больницы			-
хлебозаводы			-
прачечные			-
Предприятия общественного питания
3.	РОК-1 РОК-2 ТЭЦ	Источники теплоснабжения:
Районная отопи-тельная котельная 1			-
Районная отопи-тельная котельная 2			-
Теплоцентраль**:
ТЭЦ			-
4.		промышленные предприятия:
	ПП-1	стекольный завод		-
	ПП-2	швейная фабрика		-
	ПП-3	машиностроитель- ный завод		-
	ПП-4	мясокомбинат		-
	ПП-5	табачная фабрика		-
	ПП-6	ткацкая фабрика		-
		всего по городу

*-учтена нагрузка на местные источники теплоснабжения.

**-учтен расход газа на выработку электроэнергии.

II.3 Система газоснабжения

РДГ-50Н

Пропускная способность регулятора, м3/ч Седло, мм

Рвх. МПа	РДГ-50Н (седло 30мм)	РДГ-50В (седло 30мм)	РДГ-50Н (седло 35мм)	РДГ-50В (седло 35мм
0.05		-		-
0, 1
0, 2
0, 3
0, 4
0, 5
0, 6
0, 7
0, 8
0, 9

1, 1
1, 2

САМГАЗ-G6

Назначение:

Коммунальные счетчики газа предназначены для коммерческого учета объема потребляемого газа.

Область применения:

Учет израсходованного объема газа в домах и на объектах социального и культурного бытового назначения, оборудованных газовыми плитами, газовыми колонками, нагревательными котлами малой мощности.

Счетчик газа внесен в ГОСреестр средств измерений №34624-07 и допущен к применению в РФ.

Технические характеристики:

Типоразмер ********************************************G-6

Номинальный расход газа Qном, м³ /ч ***********************6

Максимальный расход газа Qмакс, м³ /ч *********************10

Минимальный расход газа Qмин, м³ /ч **********************0, 06

Порог чувствительности, м3/ч, не более*******************0, 012

Погрешность измерения:

- при расходах от Qмин до 0, 1 Qном, % ******************не более ±3

- при расходах от 0.1 Qном до Q макс, % ****************не более ±1, 5

Максимальное рабочее давление, кПа **********************100

Рабочий диапазон температур, С° ***********************-40 - +50!!!

Габаритные размеры, мм ******************************310*170*230

Расстояние между осями штуцеров, мм *******************253±0, 5

Масса нетто, не более, кг *********************************3, 5

Резьба на присоединительных патрубках счетчика ГОСТ 6357 ***G1/2

Межповерочный интервал, лет ******************************8

Срок службы счетчика, лет ******************************** 20

Гарантийный срок, мес.************************************ 24

IV.1. Требования, предъявляемые к внутренним газопроводам

В жилые, общественные и коммунальные здания газ поступает по газопроводам от внутриквартальной распределительной сети. Эти газопроводы состоят из абонентских ответвлений, подводящих газ к зданию, и внутридомовых газопроводов, которые транспортируют газ внутри здания и распределяют его между отдельными газовыми приборами. Во внутренних газовых сетях жилых, общественных и коммунальных зданий можно транспортировать только газ низкого давления (не более 3 кПа).

Газопровод вводят в жилые и общественные здания через нежилые помещения, доступные для осмотра труб. Вводы газопроводов в общественные и коммунально-бытовые здания осуществляют непосредственно в помещения, в которых установлены газовые приборы. Вводы газопроводов влажного газа следует укладывать с уклоном в сторону распределительного газопровода.

На вводе газопровода в здания устанавливают отключающее устройство, которое монтируют снаружи здания. Место установки должно быть доступно для обслуживания и быстрого отключения газопровода.

Газовые стояки прокладывают в кухнях. Нельзя прокладывать стояки в жилых помещениях, ванных комнатах и санитарных узлах. Если от одного ввода в жилое здание газ подают к нескольким стоякам, то на каждом из них устанавливают кран или задвижку. В одно- пятиэтажных зданиях отключающие устройства на стояках не устанавливают. Транзитные газопроводы прокладывать через жилые помещения нельзя. Перед каждым газовым прибором устанавливают краны. На газопроводах после кранов по ходу газа предусматривают сгоны. При наличии газового счетчика кран устанавливают также и перед ним. Газопроводы внутри здания выполняют из стальных и медных труб. Трубы соединяются сваркой. Резьбовые и фланцевые соединения допускаются только в местах установки отключающих устройств, арматуры и приборов.

Газопроводы в зданиях прокладывают открыто. При соответствующем обосновании допускают скрытую прокладку в бороздах стен, которые закрывают щитами с отверстиями для вентиляции. Газопроводы для осушенного газа прокладывают без уклона, а для влажного газа с уклоном не менее 0, 002. При наличии газового счетчика уклон имеет направление от счетчика к стояку и газовым приборам.

Газопроводы, пересекающие фундаменты, перекрытия, стены и перегородки, следует заключать в стальные футляры. В пределах футляра газопровод не должен иметь стыковых соединений, а пространство между ним и футляром должно быть заделано просмоленной паклей и залито битумом. Конец футляра выводят над полом на 3 см.

В жилых зданиях газопроводы крепят к стенам с помощью крюков. При диаметре трубы более 40 мм крепление выполняют с помощью кронштейнов. Расстояние между опорами принимают не более: 2, 5 м (при Ø трубы 15 мм), 3, 5 м (при Ø 25 мм), 5 м (при Ø 50 мм). Зазор между трубой и стеной принимают 1, 5-2 см. Расстояние между открыто проложенным электропроводом и стенкой газопровода должны быть не менее 10 см.

Плита газовая

Плита газовая предназначена для приготовления пищи и нагрева воды.

В проекте предусматривается установка четырехконфорочной газовой плиты модели ГП 3100-07 К19 торговой марки GEFEST Брестского завода «Брестгазоаппарат».

Она состоит из следующих основных частей: корпуса, рабочего стола с конфорочными вкладышами, духового шкафа, газовых горелок, газораспределительного устройства с кранами.

Технические характеристики газовой плиты приведены в таблице 28:

Таблица 28

Мощность конфорок стола, кВт передняя левая передняя правая задняя левая задняя правая	2, 0 3, 05 2, 0 0, 7
Мощность духовки, кВт основная горелка горелка гриля	2, 7 -
Полезный объем духовки, дм³
Габаритные размеры, мм: Высота Ширина Глубина
Вес, кг

К установке принимаем четырехконфорочную плиту ПГ-4 и проточный водонагреватель ВПГ-18, тепловая мощность приборов соответственно равна N_п=10, 05 кВт, N_в=18 кВт.

Номинальный расход газа в газоиспользующем оборудовании составляет:

для газовой плиты: , м³/ч;

для газового водонагревателя: м³/ч,

где Q_п,Q_в– номинальная мощность прибора (принимается по паспортным данным), кВт.

Бытовые газовые плиты оборудуют атмосферными инжекционными горелками с отводом продуктов сгорания непосредственно в кухню. При этом высота помещения кухни должна быть не менее 2, 5 м и иметь окно с форточкой. Газовые плиты устанавливают таким образом, чтобы обеспечить удобное пользование ими и свободный подход не менее чем с двух сторон. Расстояние между краем плиты и стеной принимают не менее 5 см. Проход между плитой и противоположной стеной должен быть не менее 1 м.

ВНУТРИДОМОВОГО ГАЗОПРОВОДА

Рассмотрим для примера схему внутреннего газопровода типового жилого дома.

В нашем случае это самый удаленный жилой восьмиэтажный дом № 1, состоящий из четырех блок–секций на 128 квартир. План расположения газового оборудования на типовом этаже показан в приложении 9. План кухни и разрез кухни показан в приложении 10.

Гидравлический расчет внутридомового газопровода производится для самого верхнего и самого дальнего прибора.

Расчетная схема стояка показана в приложении 11. На расчетной схеме проставляем номера узловых точек от самого дальнего верхнего прибора до ввода в здание. Определяем расходы газа по участкам домовой сети по номинальным расходам газа приборами (см. табл. 29, 30).

Расчет внутридомовых газопроводов производят после выбора и размещения оборудования, после составления аксонометрической схемы газопроводов.

Газоиспользующее оборудование в квартирах условно обозначено:

- ПГ – четырех конфорочная газовая плита;

- ВПГ – проточный газовый водонагреватель.

Па

2. Определяем длины участков газопровода. Длины участков замеряются по поэтажному плану с нанесенным на нем газопроводом и аксонометрической схеме газопровода.

3. Определяем суммы коэффициентов местных сопротивлений. Для каждого участка значения коэффициентов местных сопротивлений определяют по справочным данным.

4.Определяем расчетные длины газопроводов по формуле:

L_р=L+L_экв, ( IV.3.2)

где L _экв - эквивалентная длина, учитывающая местные потери давления газа на участке, м. Эквивалентную длину участка газопровода определяем по номограмме (приложение 12)

5. Определим потери давления на участках газопровода. Удельные потери давления Δ Р/∑ L, Па/м, находим с помощью номограммы (приложение 13) по расчетному расходу Q_р на участке и диаметру участка.

6. Тогда потери давления на участке Δ Р=(Δ Р/∑ L)∙ L_р.

7. Для газопроводов низкого давления при расчете домовых систем многоэтажных зданий необходимо учитывать гидростатический напор, возникающий вследствие разности плотностей воздуха и газа и определяемый по формуле, Па:

Р_гид.=±g∙ H∙ (1.293-r_г),

где Н – разность геометрических отметок конца и начала участка, считая по ходу газа, м;

1, 293- плотность воздуха при нормальных физических условиях;

g – ускорение свободного падения, м/с².

Для участков, где природный газ движется снизу вверх, гидростатический напор положительный и поэтому вычитается из потерь напора, а для участков, где газ движется сверху вниз, потери напора нужно добавить к общей сумме потерь.

Для горизонтальных участков Р_гид.= 0.

8. Определяем суммарные потери давления в газопроводах с учетом потерь в трубах 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, в счетчике – 40 Па.

Кроме того, в соответствии с требованиями п. 3.38 СП 42-101-2003 при выполнении гидравлического расчета внутреннего и надземного газопровода с учетом степени шума, создаваемого движением газа, следует принимать скорости движения газа не более 7 м/с для газопроводов низкого давления, не более 15 м/с для газопроводов среднего давления, 25 м/с для газопроводов высокого давления.

Скорость газа найдем по формуле, м/с:

υ =4∙ Q_уч/π ·d²∙ 3600,

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

d – диаметр участка газопровода, м.

Полученные значения скорости газа необходимо занести в графу 14 таблицы 29.

СГОРАНИЯ ТОПЛИВА.

Показатели горения рассчитывают по реакциям горения компонентов горючей смеси. Расчет ведут на 100 м³ сухого газа, и все объемы относят к нормальным условиям. Результаты расчета сводят в таблицу 6. Влагосодержание воздуха принимаем d_в=10г/м³.

Рассчитываем расход воздуха и продуктов полного сгорания при коэффициенте избытка воздуха α =1, 05.

Во второй графе таблицы 30 даны объемные количества компонентов, приходящиеся на 100 м³газа. В третьей графе показаны стехиометрические уравнения реакций горения. Продукты горения сначала рассчитываем при теоретическом количестве воздуха ( α =1), а затем определяем избыточный воздух.

При расчете расхода воздуха учитываем, что соотношение между азотом и кислородом равно: N₂/O₂=79/21=3, 76, а балластные газы СО₂ и N₂переходят в продукты сгорания без изменения.

Если газ содержит кислород, то его объем и соответствующее количество азота нужно вычесть из объема воздуха, расходуемого на горение. Теоретическое количество воздуха показано в итоге шестой графы, оно равно 1287, 6 м³ на 100 м³ газа, т.е. V₀=12, 89 м³/м³. Объем влаги, внесенной с воздухом, составит (10·1287, 6)/(1000·0, 80)=16, 1 м³ (0, 8 кг/м³ – плотность водяного пара при нормальных физических условиях).

Объем воздуха и продуктов сгорания при α =1, 05 составит V_в=10, 66 м³/м³, V_г=11, 99м³/м³.

Таблица 30

Расчет газообразных продуктов сгорания топлива. Таблица 32
Компанент	Кол-во ком-та м3/100м3 газа	уравнение реакции горения	расход воздуха, м3	выход продуктов сгорания, м3

О2	N2	Итого	CO2	H2O	N2	O2	Итого

CH4	78, 5	CH4+2O2=CO2+2H2O		590, 3	747, 3	78, 5		590, 3		825, 8
C2H6		C2H6+3, 5O2=2CO2+3H2O		78, 96	99, 96			78, 96
C3H8	6, 5	C3H8+5O2=3CO2+4H2O	32, 5	122, 2	154, 7	19, 5		122, 2		167, 7
C4H10	4, 8	C4H10+6, 5O2=4CO2+5H2O	31, 2	117, 3	148, 5	19, 2		117, 3		160, 5
C5H12	3, 6	C5H12+8O2=5CO2+6H2O	28, 8	108, 3	137, 1		21, 6	108, 3		147, 9
CO2	0, 2					0, 2				0, 2
CO
N2	0, 4							0, 4		0, 4
O2
Итого							246, 6
влага воздуха							16, 1
Итого при α =1						147, 4	262, 7
кол-во избытка воздуха			13, 5	50, 85	64, 38	7, 37	14, 75	50, 87	10, 1
доп. Кол-во влаги с изб воздухом							1, 61
Итого при α =1, 05						154, 8	277, 4		10, 1

Расчет газовой горелки.

1. Номинальный расход газа:

, м³/ч

2. Скорость истечения газа из сопла:

, м/с

, Па

3. Площадь поперечного сечения газового сопла:

м²

4 Диаметр сопла:

м = 1, 7 мм

5. Диаметр горла смесителя:

=0, 012 м=12 мм

6. Диаметр конфузора D₂ и диффузора D₄.

мм

7. Длина конфузора: мм

8 Длина горла смесителя: мм

9. Длина диффузора при угле расширения b=8⁰

мм

10. Суммарная площадь огневых отверстий горелочного насадка:

м² = 4, 4 см²

Зададимся диаметром огневого отверстия d_огн=3 мм и скоростью выхода газа из огневых отверстий W_огн=1, 5 м/с

11. Число огневых отверстий:

12 При a₁=0, 6 расстояние между осями огневых отверстий:

мм

13 Длина коллектора горелочного насадка при двухрядном расположении горелок:

мм

14. Оптимальное расстояние l₀ от обреза сопла до входного сечения сопла смесителя: мм

15 Длина горелки: мм

IV.6. РАСЧЕТ ДЫМОХОДА.

В курсовом проекте рассчитывается дымоход от газового водонагревателя. Установка колонки и устройство дымоходов показано в приложении 10.

Расчет выполняется по наихудшим условиям работы для верхнего этажа проектируемого здания в летнее время.

При расчете дымохода определяют размер поперечных сечений дымохода и присоединительной трубы, а также величину разряжения перед газовыми приборами. Поперечными сечениями предварительно задаются, принимая скорость уходящих газов 1, 5….2 м/с. О достаточности принятых размеров сечений судят по полученной величине разряжения перед приборами. Тягу рассчитывают по уравнению:

, Па, (IV.6.1)

где Dр_т – тяга, создаваемая дымовой трубой, дымоходом или вертикальным участком присоединительной трубы, Па;

Н – высота участка, создающего тягу, м;

t_нв – температура наружного воздуха, ^°С;

t_т – средняя температура газов на участке, ⁰С;

р_б – барометрическое давление, Па.

Для определения средней температуры газов следует знать снижение их температуры в результате остывания при движении по соединительным трубам и дымовым каналам. Из сравнения уравнения теплопередачи от уходящих газов к воздуху, окружающему дымоход,

, Вт (IV.6.2)

и уравнения теплового баланса для участка газохода:

, Вт (IV.6.3)

получаем следующую зависимость для расчета остывания уходящих газов:

, ^°С (IV.6.4)

где: k – среднее значение коэффициента теплопередачи для стенок дымохода,

отнесенное к внутренней поверхности, Вт/(м²∙ °С);

F_в – внутренняя площадь поверхности расчетного участка дымохода, м²;

t_ух – температура уходящих газов при входе в дымоход, ^°С;

t_ов – температура воздуха, окружающего дымоход, °С;

Dt – падение температуры уходящих газов в расчетном участке, °С;

Q – количество теплоты, отдаваемой уходящими газами при остывании на величину Dt, Вт;

1, 38 – средняя объемная теплоемкость дымовых газов, кДж/(м³·^°С);

Q_пс – расход продуктов сгорания через дымоход, м³/ч, отнесенный к нормальным условиям.

Примерные значения падения температуры уходящих газов на 1 м дымохода следующие: в кирпичном дымоходе, расположенном во внутренней стене – 2…6 ⁰С; в кирпичном дымоходе, расположенном снаружи здания – 3…7 ⁰С; в стальных соединительных трубах – 6…12 ⁰С.

Разряжение перед газовым прибором определяется по формуле:

, Па, (IV.6.5)

где Dр_газ – разрежение перед газовым прибором, Па;

Dр_тр,Dр_мс – потери давления на трение и местные сопротивления при движении газов по соединительным трубам, дымоходам и дымовой трубе (величина Dр_мсвключает потери давления, связанные с созданием скорости при выходе из трубы).

Потери на трение рассчитывают по формуле:

, Па (IV.6.6)

Потери на местные сопротивления рассчитывают по уравнению:

, Па. (IV.6.7)

Расчета дымохода.

Рассчитать дымоход, отводящий продукты сгорания от быстродействующего водонагревателя. В водонагревателе сжигается природный газ, для которого величина Q^c_н= кДж/м³.

Расчет выполняем по наихудшим условиям работы для верхнего этажа проектируемого здания №1 в летнее время. Средняя максимальная температура воздуха наиболее теплого периода – 20, 9°С (табл. 2 СНиП 23-01-99* «Строительная климатология»).

В расчете принимаем действительный коэффициент избытка воздуха α =1, 05.

Соединительная труба газовой колонки диаметром 130 мм имеет длину 3 м, вертикальный участок, равный 0, 3 м, и три поворота. Высота дымохода во внутренней кирпичной капитальной стене сечением 125х125 мм имеет высоту 5 м до чердака. Дымоход на чердаке и сверх кровли сечением 125х125 мм имеет толщину стены 0, 5 кирпича, высоту 4 м и над оголовком металлический зонт.

1. Предположим, что разряжение перед тягопрерывателем водонагревателя составляет 3 Па, поэтому подсос воздуха не учитываем. Основные показатели работы водонагревателя: Q=18 кВт; a=1, 05; t_ух=170 ⁰С.

2.Рассчитываем охлаждение газа в вертикальном участке присоединительной трубы:

t_ов=20 ⁰С

Количество продуктов сгорания при a=1, 05: 11, 99+(1, 05-1)·10, 15=12, 5м³/м³

Расход газа: м³/ч

Температура уходящих газов после вертикального участка: t₁=170-11, 47=158, 53^°С

3. Охлаждение газа в присоединительной трубе длиной L=3-0, 3=2, 7м

12 3 4 5 6 7 8 9 Следующая ⇒