Міністерство освіти та науки України
Національний університет „ Львівська політехніка”
Інститут будівництва та інженерії довкілля
Кафедра „ Теплогазопостачання і вентиляції”
Курсова робота
на тему: “Газопостачання житлового мікрорайону і газифікація будинку природнім газом”
Львів – 2007
Зміст
Ст.
1.Визначення фізико-хімічних та теплотехнічних показників газу......................4
2.Визначення розрахункових годинних витрат газу.................................................4
3.Конструювання і опис системи газопостачання житлового району та будинку ................................................................................................................................5
4.Облік газу в проектованому будинку..........................................................................6
5.Гідравлічний розрахунок газопроводів-вводів і внутрішніх газопроводів низького тиску ...................................................................................................................7
6.Розрахунок процесу горіння газу ................................................................................10
7.Проектування газопальникового пристрою............................................................11
8.Розрахунок димовідвідного тракту .........................................................................14
9.Складання специфікації матеріалів та обладнання запроектованої системи газопостачання..................................................................................................................18
Список використаної літератури.................................................................................19
Визначення фізико-хімічних та теплотехнічних показникиків газу.
Для даного складу газу виписуємо такі характеристики компонентів, як густина компонентів при н.у., нижча і вища теплота згорання горючих компонентів (табл.1.2, [2]) і заносимо в таблицю 1:
Таблиця 1
Компоненти газу
Склад газу(%об,.)
QH,кДж/м3
Qв, кДж/м3
ρ,кг/м3
метан
95
35840
39860
0,7168
етан
15
63730
70420
1,3566
пропан
15
93370
101740
2,019
бутан
1
133980
123770
2,703
азот
1
---------
--------
1,2505
За правилом змішування визначаю середню густину газової суміші за формулою:
ρо =0,01(ν1 ρ1 + ν2 ρ2 + ν3 ρ3 +νn ρn), кг/м3
ρ1, ρ2, ρ3…ρn – густина горючих і негорючих компонентів газу при н. у., кг/м3;
ν3ν2ν1νn
Вираховуємо наступні величини за формулами:
-нижчу теплоту горіння газу: ,
-вищу теплоту горіння газу : ,
-густину газу : ,
ρоі- густини горючих і негорючих компонентів газу при н.у. кг/м³,
- обємний вміст компонентів газу, %.
=0,01*(35840*97+63730*1+93370*1)=36336 кДж/м³, =0,01*(39860*97+70420*1+39860*1)=39767 кДж/м³
=0,01*(0,7168*97+1,3566*1+2,019*1+1,2505*1)=0,742 кг/м³,
Далі визначаємо:
-відносну густину газу: ρ = ρ0/ 1,293=0,742/1,293=0,574,
-число Воббе : ;
2.Визначення розрахункових годинних витрат газу.
Розрахункова витрата газу для окремих житлових будинків визначається за формулою:
∑=∑(**n),
де:
- коефіцієнт одночасності дії приладів який залежить від кількості квартир і типу газових приладів, приймаємо (дод . Д [1]);
- номінальна витрата газу, коли коефіцієнт одночасності дії є найвищим, м³/год;
кількість приладів , шт.
Номінальна витрата газу приладом визначається із залежності:
= Q*3.6/
Q- номінальне теплове навантаження газового приладу, кВт (дод.1 [4])
Для заданих приладів виписуємо номінальне теплове навантаження :
ПГ-4 : Q=11,35 кВт;
ВПГ-23: Q=23,26 кВт;
АГВ-10: Q=6,98 кВт;
Визначаємо розрахункові витрати газу даними приладами :
-ПГ-4 : = Q*3.6/ =(11.35 *3.6)/36,336=1,125 м³/год;
-ВПГ-23 : = Q*3.6/ =(23,26 *3.6)/ 36,336=2,3м³/год,
- АГВ-80 : = Q*3.6/ =(6,98 *3.6)/ 36,336=0,69 м³/год,
Визначаємо номінальну витрату газу в квартирі ,сумуючи отримані значення :
=1,125+2,3+0,69=4,12 м³/год.
По номінальній витраті газу підбираємо лічильник газу (дод.6 [4])–це буде лічильник типу G 4.0.
Витрата газу м³/год
min-0.04
max-6
номмінальна-4,0
Max витрата тиску при Vmax , Па =150,0
Робочий тиск ,кПа=50
Діапазон температур : -20.......+50
Термін експлуатуці -20 років
Розміри ,мм - 190*156*214
Маса ,кг -1,45
Розрахункова витрата газу для окремого житлового будинку:
∑=0,3*(1,125+2,3)*15+0,85*0,69*15=24,21 м³/год.
Викреслюємо аксонометричну схему газопостачання будинку. Стояки розміщуємо у кухні. Останнім приладом є ПГ-4.Отриману схему розбиваємо на розрахункові ділянки.
Визначення розрахункових витрат газу на ділянках проводимо за формулою:
∑=∑(**n),
Подальший розрахунок зводимо в таблицю 2:
Таблиця 2
№ ділянки
Кількість квартир
Типи приладів
q,м³/год
Кsim
Кількість
Qhd,м³/год
Групи
однотипні
групи
однотипні
групи
однотипні
групи
однотипні
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
1
-
ПГ-4
-
1,25
-
1
-
1
1,125
1-2
1
ПГ-4,ВПГ-23
-
3,425
-
0,7
-
1
2,4
2-3
1
ПГ-4,ВПГ-23
АГВ-80
3,425
0,69
0,7
0,85
1
1
2,987
3-4
2
ПГ-4,ВПГ-23
АГВ-80
3,425
0,69
0,56
0,85
2
2
5,01
4-5
3
ПГ-4,ВПГ-23
АГВ-80
3,425
0,69
0,48
0,85
3
3
6,69
5-6
5
ПГ-4,ВПГ-23
АГВ-80
3,425
0,69
0,4
0,85
5
5
8,61
6-7
10
ПГ-4,ВПГ-23
АГВ-80
3,425
0,69
0,34
0,85
10
10
17,51
7-8
15
ПГ-4,ВПГ-23
АГВ-80
3,425
0,69
0,3
0,85
15
15
24,21
8-9
30
ПГ-4,ВПГ-23
АГВ-80
3,425
0,69
0,28
0,85
30
30
41,33
9-10
45
ПГ-4,ВПГ-23
АГВ-80
3,425
0,69
0,225
0,85
45
45
61,07
3.Констуювання і опис системи газопостачання житлового
району та будинку.
Газопостачання житлових і громадських будинків дозволяється здійснювати від мережі газопроводів низького та середнього тиску, при цьому максимальний робочий тиск на ввідних газопроводах не повинен перевищувати 3000 Па.
Основні елементи системи газопостачання будинків – це відгалуження від розподільчих газопроводів, ввідні і внутрішні газопроводи. Газопроводи, що прокладаються в середині будинку необхідно проектувати зі сталевих водогазопровідних труб, а газопроводи вводи з електрозварник.
Ввідні газопроводи слід виконувати в не житлових приміщеннях. Розміщення газопроводів вводів виконують по фасаді. В даній роботі вузол вводу газопроводу зображений на рисунку1.
Газові побутові прилади необхідно приєднувати до газопроводів жорсткими зєднаннями або гнучними шлангами.
Житлові будинки до 5 поверхів дозволяється обладнувати водонагрівачами і опалювальними пристроями при наявності відособлених димових каналів.
Газові побутові плити дозволяється встановлювати в кухнях житлових будинків висотою не менше 2,2 м, які мають вікно з кватиркою (фрамугою), витяжний вентиляційний канал. Внутрішній об'єм приміщення кухні визначає встановлення певної о типу газової плити, а самев даній роботі V = 15.0 м:' - ПГ-4. При розміщенні в кухні газової плити і водонагрівача, газової плити і опалювального пристрою об'єм кухні повинен бути на 6,0 м3 більше об'єму, вказаного вище. При одночасному встановленні в кухні газової плити, протічного водонагрівача і одного опалювального пристрою об'єм кухні повинен бути не менше 21,0 м\ а при встановленні двох опалювальних пристроїв - не менше 27,0 м3. Для забезпечення необхідного повітрообміну в кухні передбачають наявність природної припливної - витяжної вентиляції: приплив повітря - через вікно (фрамугу) або решітку у нижній частині дверей або стіни, яка межує з сусіднім приміщенням, або щілину між дверима і підлогою площею перерізу не менше 0,02 м'; видалення повітря - через вентиляційний канал.
4. Облік газу в житлових та громадських будинках
Для визначення об’ємної виграти використаного газу в житлових та громадських будинках застосовуються об'ємні побутові газові лічильники. Як правило газовий лічильник встановлюють на вводі газопроводу в будинок (квартиру). Згідно з вимогами мінімальні відстані від лічильника повинні становити;
0,8 м по горизонталі у просвіті до пальників відкритого вогню;
0,8 м по горизонталі у просвіті до тепло ізольованих димовідвідних каналів;
0,6 м по горизонталі у просвіті до закритих опалювачів (водонагрівачів, котлів, печей);
0,5 м по горизонталі у просвіті до приладів і труб опалення;
- 0,35 м по горизонталі у просвіті до комунікацій електропостачання, зв'язку,радіомовлення;
1,6 м по вертикалі від підлоги до низу лічильника.
Газовий лічильник встановлюють в місцях, які виключають можливість пошкодження його при відкриванні дверей, вікон. Лічильник може бути розміщений в спеціальній шафі на зовнішніх стінах житлових будинків або окремо стоячих опорах. Шафа повинна маги природну вентиляцію. Лічильник можна розташувати в одній шафі з КБРТ.
В даному проекті використовується лічильник G 4.0, який встановлений з усіма переліченими вище вимогами.
5. Гідравлічний розрахунок газопроводів-вводів і
внутрішніх газопроводів низького тиску.
Гідравлічний розрахунок газопроводів проводимо методом питомих втрат тиску.
Аксонометричну схему розбиваємо на ділянки зі сталою витратою газу .
По аксонометричній схемі від першої і до останньої ділянки визначаємо довжину ділянок і проводимо розрахунок. По отриманій витраті газу з попередньої таблиці приймаємо з (рис.6.4[2]) втрати тиску по довжині та умовний діаметр газопроводу. Ці дані заносимо у відповідні графи таблиці 3.Визначаємо типи місцевих опорів (табл..6.1,[2]) та підраховуємо їх коефіцієнти . З (рис.6,6 а[2] ) визначаємо еквівалентні довжини газопроводів при ∑ξ=1. Далі обчислюємо еквівалентні довжини при ∑ξ та знаходимо розрахункові довжини ділянок і заносимо в таблицю.
Вираховуємо втрати тиску на ділянках і гідростатичний тиск, який виникає внаслідок різниці густин газу та повітря за формулою :
∆=g*h*(- ), Па.
h – різниця початкових і кінцевих відміток ділянки газопроводу,м;
, -густина газу і повітря,кг/м3.
Сумарні втрати тиску на розрахунковій ділянці газопроводу становлять:
∆=∆+∆±∆
Після цього визначаємо сумарні втрати тиску на розрахунковій магістралі і перевіряємо, чи не перевищують вони допустимих:
Таблиця гідравлічного розрахунку
N-діл.
L, м
Q, м³/год
dу ,мм.(dв*δ)
ΔР/L,Па/м
Σζ
Lеквζ=1
Lеквζ
Lр , мм
ΔPмо+L,Па
ΔРг, Па
ΣΔР, Па
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2,3
1,125
15(21,3*2,8)
2,1
7,2
0,47
3,38
5,68
11,94
9,68
21,62
2
0,8
2,4
15(21,3*2,8)
14
1,35
0,41
0,55
1,35
18,95
0,00
18,95
3
4,51
2,987
20(26,8*2,8)
3,75
9,3
0,52
4,84
9,35
35,05
-16,13
18,92
4
3
5,01
20(26,8*2,8)
12
1,35
0,55
0,74
3,74
44,91
-16,13
28,78
5
3
6,69
25(33,5*3,2)
4,4
1
0,7
0,70
3,70
16,28
-16,13
0,15
6
3
8,237
25(33,5*3,2)
8,2
1,85
0,76
1,41
4,41
36,13
-16,13
20,00
7
10,2
8,61
32(42,3*3,2)
2,42
8,55
0,96
8,21
18,37
44,45
2,69
47,14
8
10,2
17,51
40(48*3,5)
4,38
1,35
1,2
1,62
11,77
51,55
0,00
51,55
9
11,1
24,21
50(60*3)
1,8
3
1,68
5,04
16,14
29,05
0,00
29,05
10
7,46
27,828
50(60*3)
2,5
1,35
1,79
2,42
9,88
24,69
0,00
24,69
11
10,2
34,613
70(76*3)
1,2
1
2,2
2,20
12,35
14,82
0,00
14,82
12
16,1
41,33
70(76*3)
1,42
5,2
2,21
11,49
27,59
39,18
0,00
39,18
13
7,46
47,979
70(76*3)
1,9
1
2,27
2,27
9,73
18,49
0,00
18,49
14
10,2
54,559
70(76*3)
2,34
1,35
2,38
3,21
13,36
31,27
0,00
31,27
15
17,8
61,071
80(89*3)
1,24
5,7
2,8
15,96
33,76
41,86
-25,80
16,06
ΣΔР, =
380,67
втрати тиску в ПГ-4 = 60Па
втрати тиску в лічильнику G-4 = 150 Па
Σ=
590,7
∆ > ∑∆р,(600>590.7), Па.
Таблиця коефіціентів місцевих опорів
N-
тип м.о.
кількість
діаметр
значення
сума м.о.
1
15
Σζ
7,2
відвід 90˚
1
4
кран кульковий
1
2,2
трійник на прохід
1
1
2
15
Σζ
1,35
раптове звуження
1
0,35
трійник на прохід
1
1
3
20
Σζ
9,3
відвід 90˚
3
2,1
кран кульковий
1
2
трійник на прохід
1
1
4
20
Σζ
1,35
раптове звуження
1
0,35
трійник на прохід
1
1
5
25
Σζ
1
трійник на прохід
1
1
6
25
Σζ
1,85
раптове звуження
1
0,35
трійник на поворот
1
1,5
7
32
Σζ
8,55
раптове звуження
1
0,35
відвід 90˚
4
1,8
трійник на прохід
1
1
8
40
Σζ
1,35
раптове звуження
1
0,35
трійник на прохід
1
1
9
50
Σζ
3
вентиль "косва"
1
2
трійник на прохід
1
1
10
50
Σζ
1,35
раптове звуження
1
0,35
трійник на прохід
1
1
11
70
Σζ
1
трійник на прохід
1
1
12
70
Σζ
5,2
вентиль "косва"
1
2
відвід 90˚
2
1,1
трійник на прохід
1
1
13
70
Σζ
1
трійник на прохід
1
1
14
70
Σζ
1,35
раптове звуження
1
0,35
трійник на прохід
1
1
15
80
Σζ
5,7
відвід 90˚
2
1,1
вентиль "косва"
1
2
трійник на прохід
1
1,5
6. Розрахунок процесу горіння газу
Метою розрахунку є кількісне визначення, для заданого складу газу, повітря тапродуктів горіння
Склад газу ,%:
метан
97
етан
1
пропан
1
азот
1
Теоретична кількість повітря для горіння визначаємо за формулою:
=4,76(2*0,97+3,5*0,01+5*0,01+6,5*0,015)=9,64 м3/ м3
-сумарна кількість об’єму кисню;
Дійсна кількість повітря для горіння визначаємо за формулою:
α-коефіцієнт надлишку повітря відповідних приладів ;
ВПГ-23: м3/год;
АГВ-80: м3/год;
Кількість продуктів спалування, м3/м3:
;
;
=0,01+3,76*2,025=7,624
Волога внесена з повітрям: ;
м3/м3;
Кількість продуктів спалювання при н.у. :
ВПГ-23 м3/м3;
АГВ-80 м3/м3.
7. Проектування газопальникового пристрою
Цей розрахунок проводимо з метою визначення необхідних кількостей газу та повітря для роботи газового пальника в нормальному режимі. Для розрахунку необхідні наступні дані , приймаємо з попередніх розрахунків , а також зі завдання :
теплова потужність пальника - Qном=2,8 кВт,
нижча розрахункова теплота горіння газу - =36,34 МДж/ м3,
густина газу - ρ =0,742 кг/м³,
тиск газу на виході з мережі - =1300 Па,
необхідна кількість повітря для горіння газу =9,64 м³ / м³.
Тепловий розрахунок:
1. Номінальна витрата газу пальника
Vр=(3,6*Qном)/=3,6*2,8/36,34=0,28 м3/год
2. Кількість повітря для горіння газу:
=1,1*0,28*9,64=2,94 м3/год
3. Витрата первинного повітря:
Vo’==0.6*2.94=1.76
4. Швидкість виходу газу з сопла пальника :
= φ*/ ρ),
де φ-коефіцієнт нерівномірності розподілу швидкості потоку газу по площі сопла, приймаємо 0,8,
- перепад тиску газу перед соплом .
=0,8*1300/0,742)=47,36 м/с.
5. Обчислюємо площу поперечного січення сопла:
=/(3600*)=0,28/(3600*47,36)=16,42*10-7 м=1642 мм².
6. Обчислюємо діаметр сопла:
=/0,785)= 16,42*10-7/0,785)=0,00145 м=1,45 мм,
7. Обчислюємо діаметр горловини :
=*(1+α)*(1+ α *S)),
де S - відносна густина газу ,яку обчислюємо за формулою S= ρпов/ ρг=1,293/0,742=1,74
=1,27*10-3*(1+0.6*9,64)*(1+0.6*9,64*1,74))=0,01256 м=12,56 мм,
Конструктивний розрахунок:
Решту розмірів пальника визначаємо з залежностей :
діаметр дифузора -=(2...2,2)*=2,1*12,56=26,31 мм=0,0263м,
діаметр конфузора - =(1,5...2)*=1,8*12,56=22,6 мм=0,0226м,
довжина конфузора ==(1,5...2)*=1,8*12,56=22,6 мм=0,0226м,
довжина горловини ==(1...1,5)*=1,3*12,56=16,3 мм, =0,0163м
довжина дифузора =(-)/(2*tg β)=(26,3-12,56)/(2* tg3)=131,5 мм=0,0,1315м.
Далі проводимо розрахунок вогневої насадки, суть якої полягає у визначенні кількості та діаметру отворів для виходу газоповітряної суміші .
1. Діаметри вогневих отворів:
=(2,0...6,0)10-3=0,004м=4мм
2. Визначаємо швидкість виходу газоповітряної суміші з вогневих отворів за умови стабільної роботи пальника:
=(0,6...0,7)*, м/с,
де -швидкість відриву полум'я, яка залежить від типу газу, діаметру отвору і кількості первинного повітря, приймаємо (табл.2 , 5) при ά=0,6 і діаметру отвору 4 мм, =2,15 м/с,
=0,65*2,55=1,7 м/с.
4.Сумарну площу вогневих отворів визначаємо за формулою:
∑=( *(1+ α *))/(3600*)= (0,28*(1+0,6*9,64))/(3600*1,7)=0,0001304м².
5. Знаходимо кількість вогневих отворів:
N= ∑/(0,785*)=0,0001304/(0.785*(4*10-3)²)=10,35=10 отворів,
- діаметр отвору , 4 мм.
Компонування пальника в газовому приладі:
Визначення висоти внутрішнього контуру полум'я, яка залежить від складу газу , коефіцієнта первинного повітря , швидкості виходу газоповітряної суміші і діаметра отвору, проводимо за формулою :
=0,86*10-7*k*R* ²,
де k - емпіричний коефіцієнт, який залежить від складу газу і коефіцієнта первинного повітря, приймаємо (дод.7 ,табл.3, 4) ,
R- теплова напруга поперечного перерізу видимих отворів пальника, Вт/м² , обчислюємо за формулою R=(0,353*109** )/(N* ²)=796*10 9,
Тоді =0,86*10-7*0,95*0.796*107*(4)² =10,4 мм;
Висота зовнішнього конуса за формулою:
=0,86*10-7*k1*R* ,
де k - емпіричний коефіцієнт, який залежить від відстані між вогневими отворами (дод.7 ,табл..4, 4) ,(відстань-4 мм)
=0,86*10-7*9,16*0.796*107* ,
Схему пальника викреслюємо на аркуші і додаємо до записки.
8.Розрахунок димовідвідного тракту газового приладу.
Відведення продуктів спалювання від водонагрівачів і опалювальних пристроїв необхідно виконувати від кожного приладу по окремому димовідвідному каналу. Приєднання водонагрівачів і опалювальних пристроїв до димовідвідних каналів передбачають трубами з покрівельної сталі або гнучкими стальними рукавами з сумарною довжиною не більше 3,0 м і нахилом не менше 0,01 в бік приладу. Нижче від місця приєднання димовідвідної труби від приладу до каналу, необхідно передбачати улаштування "кишені" з люком для очищення.
Димовідвідні канали слід виконувати з цегли випаленої, червоної та в деяких випадках з азбестоцементних або гончарних труб. У всіх випадках висота димовідвідного каналу над прилеглою частиною даху повинна бути не менше 0,5, а для будинків із суміщеною покрівлею - не менше 2.0 м. Встановлювати на димовідвідних каналах зонти і дефлектори заборонено .
Метою розрахунку є визначення величини розрідження перед газовим приладом.
Розрахуємо димохід , який відводить продукти горіння від водонагрівача ВПГ-23, що розташований у кухні квартири на першому поверсі .У водонагрівачі спалюється природний газ, який має такі характеристики :
=36,336 МДж/м³,=9,64 м³ /м³ ,=10,78 м³ / м³ ,
номінальна витрата газу приладом =2,3 м³ / год.
Проектуємо розміщення димовідвідних каналів у внутрішній стіні будинку,
прилад з'єднюється з каналом за допомогою металевої труби . З'єднювальна труба діаметром 130 мм має довжину 0,95 м і два повороти, вертикальна частина дорівнює 0,5 м, Висота димоходу , перерізом 140*140 мм, у внутрішній цегляній капітальній стіні має висоту 15,5 м. Димохід над покрівлею , перерізом 140*140 мм, має товщину пів цегли і висоту 0,5 м (рис.3).
Проводимо розрахунок.
Тиск розрідження перед тягопереривачем водопідігрівача дорівнює 2 Па.
.Основні показники роботи водопідігрівача беремо з дод.1 (5):- коефіцієнт надлишку повітря
ά=2,5 ,температура продуктів спалювання на виході з приладу =170 ºС.
точка роси продуктів згорання tр=46 С;
1.Розраховуємо обєм продуктів горіння при ά=2,5:
= *( +( ά-1)* )=2,3*(10,78+(2,5-1)*9,64)=58,052 м³/год.
2.Далі розраховуємо охолодження газу
∆=( -)/((0,384*)/(k*)+0,5),
де - температура повітря , що оточує канал, ºС, приймаємо для інженерних розрахунків 20 ºС,
k- середнє значення коефіцієнта теплопередачі для стінок димоходу , віднесене до внутрішньої поверхні , Вт/(м²* ºС),приймаємо з (дод.8 табл.1 [4]) :
неутенлена сталева приєднувальна труба : 4,1 Вт/(м²* ºС);
димовий канал в цегляній поштукатуреній стіні : 2,45 Вт/(м²* ºС);
зовнішній димовідвідний канал: 4,25 Вт/(м²* ºС).
- внутрішня поверхня розрахункової ділянки димоходу , м²,
∆- падіння температури продуктів спалювання на розрахунковій ділянці , ºС,
вертикальна ділянка сталевої труби l=0,5:
=3,14*0,5*0,130=0,2 м²,
∆=( 170-20)/((0,384*58,052)/(4,1*0,2)+0,5)=5,4 ºС,
температура продуктів спалювання в кінці ділянки дорівнює t1=170-5,4=164,58 ºС.
горизонтальна ділянка приєднувальної труби l=0,45:
=3,14*0,45*0,13=0,1837 м²,
∆=(164,58-20)/((0,384*58,052)/(4,1*0,1837)+0,5)=5,47 ºС,
температура продуктів спалювання на початку димоходу буде дорівнювати t2=164,58-5,47=159,11 ºС /
внутрішній димохід l=15,0:
=0,14*4*15=8,4 м2,
=(159,11-20)/((0,384*58,052)/(2,45*8,4)+0,5)=100,5 ºС,
температура продуктів спалювання у кінці димоходу буде дорівнювати =159,11-100,5=58,31 ºС.
зовнішній димохід l=0,5:
=0,14*4*0,5=0,28 м2,
=(58,31-20)/((0,384*58,052)/(4,25*0,28)+0,5)=1,99 ºС,
температура продуктів спалювання , які виходять труби дорівнює , =58,31-1,99=56,32 ºС . Отримана температура є більшою від температури точки продуктів горіння.
3.Визначення величини природної тяги.
=0,0345*Н*(1/(273+)+1/(273+))*,
де - барометричний тиск , приймаємо 99000 Па,
Н- висота ділянки ,яка створює тягу, м,
- середня температура продуктів спалювання на ділянці, ºС,
- температура оточуючого середовища , ºС.
- вертикальна ділянка сталевої труби l=0,5:
=0,0345*0,5*(1/(273+20)-1/(273+167,3))*99000=1,95 Па,
= - ∆=(170+164,58)/2=167,3 ºС.
- вертикальна ділянка цегляна l=15,5 :
=0,0345*15,5*(1/(273+20)-1/(273+107,71))*99000=41,63 Па,
=(159,1+56,32)/2=107,71 ºС,
Тоді загальна тяга рівна: = +=1,95+41,63=43,58 Па,
4.Визначаємо втрати тиску на тертя.
Спочатку визначимо швидкість продуктів горіння на ділянці:
= /(f*3600), м/с
f - площа поперечного перерізу труби, м2, f=(0,132*3,14)/4=0,013 м2.
Приймаємо коефіцієнт тертя (дод8.табл.2, 4) рівним 0,02, густину продуктів спалювання -1,3 кг/м3.Середню температуру продуктів спалювання у трубі визначаємо: =(170+159,1)/2=164,55 ºС ,
Втрати тиску розраховуємо за формулою:
=λ*(l/d)*( 2/2)**(273+ )/273.
де λ- коефіцієнт тертя,
l-довжина розрахункової ділянки ,м,
d – діаметр розрахункової ділянки ,м,
-швидкість продуктів спалювання , м/с,
- густина продуктів спалювання , кг/м3,
- середня температура газів на розрахунковій ділянці, ºС,
- в приєднувальній сталевій трубі:
=0,02*(0,95/0,13)*(1,242/2)*1,3*(273+164,555)/273=0,23 Па.
= /(f*3600)=58,052/(0, 013*3600)=1,24 м/с,
f - площа поперечного перерізу труби, м2, f=(0,132*3,14)/4=0,013 м2.
- в димоході:
=58,059/(0,0196*3600)=0,82 м/с,
f=0,14*0,14=0,0196 м2,
=(159,11+56,32)/2=107,72 ºС,
Приймаємо коефіцієнт тертя (дод.8 табл.2) рівним 0,04, еквівалентний діаметр визначаємо з формули =(4* f)/Р=(4*0,0196)/(2*0,28)=0,14 м,
тоді =0,04*(15,5/0,14)*(0,822/2)*1,3*(273+107,72)/273=2,7 Па.
5.Втрати тиску у місцевих опорах визначаємо з формули:
=∑ξ*( 2/2)**(273+ )/273,
∑ξ- сума коефіцієнтів місцевих опорів на ділянці, приймаємо з (дод.8 табл.3[4]).
- у приєднувальній трубі :
на даній ділянці є наступні місцеві опри ,які мають такі значення:
вхід у з'єднювальну трубу із тягопереривача - ξ =0,5,
поворот під кутом 90º ξ=0,9,
раптове розширення потоку при вході у цегляний димохід і повороті на 90º ξ=1,2,
∑ξ=3,5
тоді =3,5*(1,242/2)*1,3*(273+164,55)/273=5,6 Па.
- у димоході:
Тут враховуємо один коефіцієнт місцевого опору , а саме коефіцієнт виходу з димоходу ξ =1,5,
=1,5* (0,822/2)*1,3*(273+107,72)/273=0,91 Па.
6.Визначаємо розрідження перед газовим приладом за формулою:
= -( + )=43,58-(0,23+2,7+5,6+0,91)=36,57 Па.
Розрідження перевищує мінімально необхідне , це значить, що димохід забезпечить нормальну роботу водонагрівачі. Для регулювання величини тяги користуємося тягопепереривачем.
9.Складання специфікації матеріалів та обладнання запроектованої системи газопостачання
Специфікація матеріалів систем газопостачання
Таблиця 5
№ позиції
Позначення серії стандартів
Розмір або характе-
ристика
Одиниця
вимірювання
Кількість,
шт.
Маса,кг
Примітки
одиниці
загальна
1
2
3
4
5
6
7
8
1
Труби водогазопровідні
15
20
25
32
40
50
70
80
м
153
67,6
54
10,16
10,15
18,6
43,86
17,8
1,28
1,66
2,39
3,09
3,84
4,88
7,56
7,83
195,84
112,2
129,06
31,4
38,98
90,77
331,6
139,4
2
Пакля
м
40
0,009
0,36
3
Фарба
шт
7
1
8
4
Електроди
шт
3
1
1
5
Контрольна трубка
шт
1
0,5
0,5
Специфікація обладнання систем газопостачання
Таблиця 6
№ позиції
Позначення серії стандартів,
ДСТУ
Назва обладнання
Кількість,
шт.
Маса,кг
Примітки
одиниці
загальна
1
2
3
4
5
6
7
1
Запірна арматура
Кран кульовий
d=15
вентиль „косва”
d=50
d=70
d=80
135
1
1
1
0,85
114,75
2
Електроізолюючий фланець
1
0,3
0,3
3
Мембранний лічильник
G.4.0
45
1.45
17.4
4
Газові прилади
ПГ-4
45
60
720
АГВ-80
45
85
1020
ВПГ-23
45
25
300
Список літератури
1.ДБН В.2.5-20-2001 „ Газопостачання”.-Держбуд України.-Київ 2001.
2.Ионин А.А. Газоснабжение: Учебник для вузов.- 3-е изд., перераб. И доп.-М.: Стройиздат , 1981.- 415с.
3.Стаскевич Н.Л., Северинец Г.Н., Вигдорчик Д.Я. Справочник по газоснабжению и использованию газа.- Л.: Недра ,1990.-762 с.
4.Методичні вказівки до курсової роботи з курсу “Газопостачання”.-Львів 2005