Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa
w Ciechanowie

Wydział Inżynierii

Projekt instalacji gazowej w domu jednorodzinnym

Wykonała:

nr albumu

Ciechanów 2013

1. Opis techniczny

Podstawa opracowania

Projekt wykonano w ramach zajęć projektowych z przedmiotu: „Sieci i instalacje gazowe”

Zakres

Opracowanie zawiera:

1. Opis techniczny

2. Założenia do projektu

3. Obliczenia instalacji gazowej w domu jednorodzinnym:

   1. Liczba i rodzaj urządzeń gazowych

   2. Współczynnik jednoczesności f

   3. Zużycie gazu przez wybrane urządzenia gazowe [Q]

   4. Obliczanie rzeczywistego zapotrzebowania na gaz

   5. Obliczanie prędkości gazu w rurze

   6. Dobór średnic rur

   7. Obliczenia hydrauliczne

4. Rzuty budynku, pokazujące schemat przebiegu instalacji (rzut parteru, piętra, przekrój poprzeczny, oraz rzut aksonometryczny)

1. Założenia do projektu

Gaz w instalacji pochodzi z sieci miejskiej (małego ciśnienia <5 [kPa]). Odbiór gazu mierzony jest w kurku głównym, znajdującym się poza budynkiem, na terenie działki. Gaz ziemny doprowadzany do instalacji jest gazem wysokometanowym o symbolu GZ-50. Wartość opałowa wynosi: 35,4 [MJ/m³] Gęstość wynosi: 0,74 [kg/m³] Instalacja w domu jednorodzinnym jest wykonana z rur stalowych. Głębokość układania rur w przyłączu gazowym wynosi 0,6 [m]

1. Obliczenia instalacji gazowej w domu jednorodzinnym

Liczba i rodzaj urządzeń gazowych:

• - Kuchenka gazowa 4-palnikowa z piekarnikiem - KGP (1 szt.)

• - Grzejnik wody zbiornikowy – ZGW (1 szt.)

(V=200 dm³, P=10,5 kW)

• - Kocioł dwufunkcyjny – KGGW-N-D (1 szt.)

(η=85%, P=20,9 kW)

• - Ogrzewacz pomieszczeń konwekcyjny – OGP (1 szt.)

(η=85%, P=9,3 kW,)

Współczynnik jednoczesności:

Poszczególne dane odnoszą się do rzeczywistego zużycia gazu. Współczynnik jednoczesności na podstawie tabeli wartości współczynnika f

• KGP – 0,621

• ZGW – 1,000

• KGGW-N-D – 1,000

• OGP – 1,000

Zużycie gazu przez wybrane urządzenia gazowe [m³/h]:

W warunkach normalnych (273,15 K i 0,1 MPa) Dane pochodzą z tabeli zużycia gazu.

• KGP – 1,3

• ZGW – 1,25

• KGGW-N-D – 2,50

• OGP – 0,85

Obliczanie rzeczywistego zapotrzebowania na gaz:

Szczytowe zapotrzebowanie na gaz w budynku mieszkalnym obliczane jest ze wzoru:

$$Q_{c} = \sum_{}^{}{Q_{\text{KG}}*f_{\text{KG}} + \sum_{}^{}{Q_{\text{ZGW}}*f_{\text{ZGW}} +}}\sum_{}^{}{Q_{KGGW - N - D}*f_{KGGW - N - D} + \sum_{}^{}{Q_{\text{OGP}}*f_{\text{OGP}}}}$$

gdzie:

Q_c – rzeczywiste zapotrzebowanie na gaz

Q – zużycie gazu przez odpowiednie urządzenia [m³/h]

f – współczynnik jednoczesności rozbioru gazu

Q_c = 1, 3 * 0, 621 + 1, 25 * 1 + 2, 5 * 1 + 0, 85 * 1

Q_c = 5, 4m³/h

Dla poszczególnych działek rzeczywiste zapotrzebowanie na gaz wynosi:

Nr działki	Q
-	[m3/h]
1	5,4
2	5,4
3	5,4
4	2,5
5	5,4
6	0,85
7	0,85
8	2,55
9	1,25
10	1,25
11	1,25
12	1,3
13	1,3
14	1,3

Obliczanie prędkości gazu w instalacji:

Prędkość gazu ziemnego w rurze nie powinna przekraczać 6 m/s.

Do obliczenia prędkości należy zastosować poniższy wzór:

$$w = 353,86\frac{V}{d^{2}}$$

gdzie:

w – prędkość gazu ziemnego [m/s]

V – strumień objętościowy gazu przepływającego przez rurę [m³/h]

d² – średnica wewnętrzna rury

$$w = 353,86*\frac{5,4}{20^{2}}$$

w = 4, 77 m/s

- Warunek spełniony

Prędkości przepływu gazu dla poszczególnych działek w instalacji:

Nr działki	w
-	[m/s]
1	3,95
2	3,95
3	3,95
4	3,93
5	3,95
6	2,09
7	2,09
8	1,86
9	3,07
10	3,07
11	3,07
12	2,04
13	2,04
14	2,04

Dobór średnic rur:

Średnice rur dobrano na podstawie wzoru:

$$d = \sqrt{\frac{Q}{3600*6,0*0,785}}$$

Gdzie:

Q – przepływ gazu w poszczególnym odcinku [m3/h]

d – średnica rury [m]

Średnice rur dobrano na podstawie typoszeregu rur stalowych dla potrzeb instalacji gazowej. Są to odpowiednio 22 mm, 15 mm oraz 12 mm.

Obliczania hydrauliczne:

W instalacji gazowej występują zarówno opory liniowe (spowodowane długością i chropowatością rury), jak i miejscowe (występujące na kolanach, zaworach itp.) Przy obliczeniach hydraulicznych należy uwzględnić również nie tylko spadki ciśnienia, ale również i zyski.

Opory liniowe obliczane są na podstawie tabeli oporów liniowych. Opory dla poszczególnych przepływów zostały pomnożone przez długość poszczególnych działek.

Opory miejscowe obliczane są na podstawie wzoru:

$$p = \zeta\frac{\rho w^{2}}{2}$$

gdzie:

ζ – współczynnik oporów miejscowych

ρ – gęstość gazu [kg/m3]

w – prędkość gazu [m/s]

Bilans strat obliczany jest na podstawie dodania wartości oporów liniowych i miejscowych oraz odjęcie od sumy strat bądź odzysków ciśnienia w warunkach, gdy instalacja posiada piony.

p_inst = p_l − p_m + p_odz

Wzór na obliczenie całkowitych strat ciśnienia w instalacji [Pa]

p_i = R * L + Z + p_hi

gdzie:

R – suma oporów liniowych

L – długość poszczególnych działek

Z – suma oporów miejscowych

Tabela obliczeń hydraulicznych:

Odcinki	ρ	Q	Dn	Dobrana śr	A	L	∑ζ	w	R	R*L	Z	∆phi	∆pinst
-	[kg/m3]	[m3/h]	[m]	[mm]	[mm2]	[m]	-	[m/s]	[Pa]	[Pa]	[Pa]	[Pa]	[Pa]
1	0,74	5,4	0,017846	22	379,94	2,32	2	3,95	15,19	35,24	11,53		46,77511
2	0,74	5,4	0,017846	22	379,94	1,4	0,7	3,95	15,19	21,27	4,04		25,30301
3	0,74	5,4	0,017846	22	379,94	1,9	0,7	3,95	15,19	28,86	4,04		32,89801
4	0,74	2,5	0,012143	15	176,625	0,33	2,6	3,93	30,01	9,90	14,87		24,77474
5	0,74	5,4	0,017846	22	379,94	0,32	2,6	3,95	15,19	4,86	14,99		19,8554
6	0,74	0,85	0,00708	12	113,04	0,57	0,7	2,09	21,66	12,35	1,13		13,47619
7	0,74	0,85	0,00708	12	113,04	0,21	0,7	2,09	21,66	4,55	1,13		5,678593
8	0,74	2,55	0,012263	22	379,94	1,34	1,3	1,86	5,33	7,14	1,67		8,814051
9	0,74	1,25	0,008586	12	113,04	4,22	0,7	3,07	43,4	183,15	2,44	22,8932	208,485
10	0,74	1,25	0,008586	12	113,04	0,86	0,7	3,07	43,4	37,32	2,44		39,76776
11	0,74	1,25	0,008586	12	113,04	0,31	2	3,07	43,4	13,45	6,98		20,43616
12	0,74	1,3	0,008756	15	176,625	4,84	0,7	2,04	12,51	60,55	1,08		61,63104
13	0,74	1,3	0,008756	15	176,625	4,69	0,7	2,04	12,51	58,67	1,08		59,75454
14	0,74	1,3	0,008756	15	176,625	0,86	0,5	2,04	12,51	10,76	0,77		11,53191
												∑=	579,1815