Politechnika Wrocławska Wrocław, 6.07.20111

Instytut Klimatyzacji i Ogrzewnictwa

Ćwiczenie projektowe

z gazownictwa

Sprawdził: Wykonała:

dr inż. W. Cepiński Katarzyna Peć Nr albumu 174088

Beata Rak Nr albumu 174092

Katarzyna Szyło Nr albumu

Rok III

Kierunek: Inżynieria Środowiska

1. Opis techniczny.

   1. Zakres opracowania.

Zakresem opracowania jest projekt techniczny sieci gazowej średniego ciśnienia dla miasta Kwidzyń. Struktura sieci oparta jest na przewodzie magistralnym i sieci rozgałęźnej.

1. Wytyczne.

Do projektu przyjęto rury wykonane z polietylenu PE o średnicach 110x6,3; 90x5,2; 63x 3,6; 40x2,3; 32x2,3; 25x 2; 20x2,3.

Do projektu zastosowano gaz ziemny wysokometanowy E (GZ-50).

Wykop do gazociągu składa się z: zasypki gruntem rodzimym, w którym należy umieścić taśmę ostrzegawczą o szerokości (minimum) 10 cm, następnie warstwa zasypki gruntem rodzimym o szerokości 20-30 cm, nasypka z piasku ok. 10-15 cm, na drucie identyfikacyjnym CU 1,5 mm² DY i w warstwie gruntu rodzimego umieścić gazociąg, ostatnią warstwą jest podsypka piaskowa.

W przypadku skrzyżowania projektowanego przewodu z innym uzbrojeniem podziemnym, gazociąg prowadzić w rurze ochronnej stalowej DN200.

Trasę gazociągu oznakować za pomocą słupków kierunkowych oraz tablic informacyjnych koloru żółtego z czarnymi napisami określającymi położenie gazociągów.

Przed zasypaniem wykonane przewody poddać próbie wstępnej wytrzymałości i szczelności na ciśnienie 0,4MPa w czasie 24 godzin. Po usunięciu ewentualnych nieszczelności należy przyłącz gazowy poddać inwentaryzacji podwykonawczej geodezyjnej, a następnie przysypać gazociąg do 90% przykrycia i przystąpić do wykonania głównej próby szczelności i wytrzymałości. Powyższą próbę wykonać sprężonym powietrzem pod ciśnieniem 0,6MPa w czasie 24 godzin.

1. Uwagi końcowe.

Podczas budowy należy przestrzegać przepisów bhp i ppoż.

Przed przystąpieniem do budowy powiadomić zainteresowane Instytucje, których uzbrojenie występuje w rejonie prowadzonych robót.

1. Obliczenia zapotrzebowania na gaz.

   1. Dane do obliczeń.

Ciśnienie na początku magistrali: 2,5-3,5 bar

Ilość gazu na przesyle: 1-3 tyś m³/h

Przedział prędkości: 6 ÷ 15 (20 max) m/s

Przedział spadków jednostkowych w sieci średniego ciśnienia: 0,2 ÷ 0,7 bar²/km

1. Wskaźniki urbanistyczne.

Podstawę obliczeń stanowi plan jednostki osadowej- część miasta Kwidzyń. Obliczeń dokonano dla osiedli domków jednorodzinnych jedno- lub dwupiętrowych na ulicy Długiej. Owczej, Krasnoludków, Cypiska, Kubusia Puchatka, Czerwonego Kapturka, Calineczki, Jacka i Agatki.

1. Zapotrzebowanie na gaz.

V_C = ΣV_KG ∙ f_KG + ΣV_GW ∙ f_GW + ΣV_OG ∙ f_OG , m³/h

gdzie:

f – współczynnik jednoczesności rozbioru gazu przez urządzenia gazowe

GW – przepływowe podgrzewacze wody (przepływowy podgrzewacz wody Junkers

ST50-5 -2,0 m³/h)

KG – kuchenki gazowe(kuchnia gazowa z piekarnikiem Amica Classic 601GG4

- 1,2 m³/h)

OG – kotły gazowe (kocioł gazowy jednofunkcyjny Scheer THERM 20 TLX – 2,3 m³/h)

V_C = 64 x (1,2 x 0,621) + 45x (2,0 x 1,000) + 32 x (2,3 x 1,000) = 202,58 m³/h

1. Dobór reduktora ciśnienia.

Na podstawie obliczonego zużycia gazu dobrano gazomierz Ø 25 mm, o

nominalnym przepływie Qd = 10,00 m3/h i rozstawie króćców przyłączeniowych =

130 mm, produkcji „METRIX” S.A. Tczew, oddzielny dla każdego lokalu.

1. Obliczenia hydrauliczne.

   1. Dane i wzory do obliczeń.

1. średnica wewnętrzna rury

$$\text{DN} = \sqrt{\frac{4 \bullet Q_{p}}{3,14 \bullet w_{g}}}$$

gdzie:

Q_p- obciążenie przewodu pod średnim ciśnieniem, m³/h

w_g- prędkość przepływu gazu, m/s

1. prędkość gazu na danym odcinku

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

gdzie:

Q_o- strumień przepływu gazu, m³/h

d- średnica wewnętrzna rury, mm

1. ciśnienie początkowe

$$p_{k} = \sqrt{p_{p}^{2} - p_{j}^{'}}$$

gdzie:

p_p- ciśnienie początkowe, bar

p_k- ciśnienie na końcu odcinka, bar

		Długość odcinka		Obciążenie obliczeniowe odcinka (Q0)	Średnica nominalna przewodu DN (mm)	Δpj	Δpj x L0	Ciśnienie w gazociągu
Nr działki		geometr.	zastępcza					na początku
		Lg [m]	Lz=1,1x Lg	m3/h	mm	bar2/km	bar2	bar
1		53,30	58,63	202,58	110	0,15	0,0088	2,800
	a	13,20	14,52	2,30	20	0,23	0,0033	2,798
2a		68,40	75,24	200,28	110	0,15	0,0113	2,798
2		29,50	32,45	23,00	40	0,32	0,0104	2,796
	a	11,80	12,98	2,30	20	0,23	0,0030	2,795
3		44,32	48,75	20,70	40	0,28	0,0137	2,795
	a	6,56	7,22	2,30	20	0,23	0,0017	2,792
4		20,52	22,57	18,40	40	0,21	0,0047	2,792
	a	6,56	7,22	2,30	20	0,23	0,0017	2,791
5		22,43	24,67	16,10	40	0,15	0,0037	2,791
	a	7,24	7,96	2,30	20	0,23	0,0018	2,791
6		15,85	17,44	13,80	40	0,13	0,0023	2,791
	a	6,78	7,46	2,30	20	0,23	0,0017	2,790
7		9,12	10,03	11,50	32	0,32	0,0032	2,790
	a	11,52	12,67	2,30	20	0,23	0,0029	2,790
8		22,73	25,00	9,20	32	0,23	0,0058	2,790
	a	6,23	6,85	2,30	20	0,23	0,0016	2,789
9		15,93	17,52	6,90	32	0,14	0,0025	2,789
	a	6,43	7,07	2,30	20	0,23	0,0016	2,788
10		14,86	16,35	4,60	25	0,22	0,0036	2,788
	a	6,84	7,52	2,30	20	0,23	0,0017	2,788
11		18,89	20,78	2,30	20	0,23	0,0048	2,788
12		43,56	47,92	177,28	90	0,26	0,0125	2,796
	a	5,83	6,41	2,30	20	0,23	0,0015	2,794
13		20,64	22,70	174,98	90	0,22	0,0050	2,794
	a	5,12	5,63	2,30	20	0,23	0,0013	2,793
14		17,15	18,87	172,68	90	0,22	0,0042	2,793
	a	5,59	6,15	2,30	20	0,23	0,0014	2,793
15		19,37	21,31	170,38	90	0,21	0,0045	2,793
	a	6,24	6,86	2,30	20	0,23	0,0016	2,792
16		6,57	7,23	168,08	90	0,21	0,0015	2,792
	a	26,36	29,00	2,30	20	0,23	0,0067	2,791
17		15,23	16,75	165,78	90	0,21	0,0035	2,791
	a	5,34	5,87	2,30	20	0,23	0,0014	2,791
18		35,65	39,22	163,48	90	0,21	0,0082	2,791
19		6,53	7,18	55,26	63	0,19	0,0014	2,789
	a	24,41	26,85	5,48	32	0,12	0,0032	2,789
20		8,54	9,39	49,78	63	0,16	0,0015	2,789
	a	24,51	26,96	5,48	32	0,12	0,0032	2,789
21		11,30	12,43	44,30	63	0,14	0,0017	2,789
22		25,81	28,39	9,20	32	0,22	0,0062	2,789
	a	26,42	29,06	2,30	20	0,23	0,0067	2,787
23		4,88	5,37	6,90	32	0,15	0,0044	2,787
	a	24,83	27,31	2,30	20	0,23	0,0063	2,787
24		4,62	5,08	4,60	25	0,25	0,0013	2,787
	a	7,91	8,70	2,30	20	0,23	0,0020	2,786
25		8,37	9,21	2,30	20	0,23	0,0021	2,786
26		14,34	15,77	35,10	40	0,77	0,0121	2,789
	a	21,12	23,23	5,48	32	0,12	0,0028	2,786
27		8,96	9,86	29,62	40	0,56	0,0055	2,786
	a	8,25	9,08	5,48	32	0,12	0,0011	2,785
28		11,24	12,36	24,14	40	0,38	0,0047	2,785
	a	23,54	25,89	5,48	32	0,12	0,0031	2,785
29		8,17	8,99	18,66	40	0,21	0,0019	2,785
	a	18,66	20,53	5,48	32	0,12	0,0025	2,784
30		31,37	34,51	13,18	40	0,12	0,0041	2,784
	a	7,89	8,68	5,48	32	0,12	0,0010	2,783
30a		15,76	17,34	7,70	32	0,17	0,0029	2,783
	a	7,81	8,59	5,48	32	0,12	0,0010	2,783
31		13,43	14,77	2,22	20	0,24	0,0035	2,783
32		6,32	6,95	0,74	20	0,1	0,0015	2,782
33		31,84	35,02	1,48	20	0,1	0,0035	2,782
	a	13,57	14,93	0,74	20	0,1	0,0015	2,782
34		35,23	38,75	0,74	20	0,1	0,0039	2,782
35		18,43	20,27	108,22	90	0,12	0,0024	2,789
	a	7,85	8,64	2,30	20	0,23	0,0020	2,789
36		9,53	10,48	105,92	90	0,11	0,0012	2,789
	a	6,74	7,41	2,74	25	0,11	0,0008	2,789
37		15,95	17,55	103,18	90	0,11	0,0019	2,789
	a	6,76	7,44	2,30	20	0,23	0,0017	2,788
38		5,54	6,09	100,88	90	0,11	0,0007	2,788
	a	6,23	6,85	2,74	25	0,11	0,0008	2,788
39		16,87	18,56	98,14	63	0,54	0,0100	2,788
40		11,17	12,29	30,14	40	0,57	0,0070	2,788
	a	5,14	5,65	2,74	25	0,11	0,0006	2,787
41		8,74	9,61	27,40	40	0,46	0,0044	2,787
	a	4,68	5,15	2,74	25	0,11	0,0006	2,786
42		24,70	27,17	24,66	40	0,45	0,0122	2,786
	a	42,67	46,94	2,74	25	0,11	0,0052	2,784
43		9,24	10,16	21,92	40	0,29	0,0029	2,784
	a	4,21	4,63	2,74	25	0,11	0,0005	2,783
44		23,97	26,37	19,18	40	0,28	0,0074	2,783
	a	16,53	18,18	2,74	25	0,11	0,0020	2,782
45		7,43	8,17	16,44	40	0,17	0,0014	2,782
	a	16,54	18,19	2,74	25	0,11	0,0020	2,782
46		7,23	7,95	13,70	40	0,13	0,0010	2,782
	a	16,50	18,15	2,74	25	0,11	0,0020	2,782
47		7,54	8,29	10,96	32	0,29	0,0024	2,782
	a	16,43	18,07	2,74	25	0,11	0,0020	2,781
48		17,88	19,67	8,22	32	0,19	0,0037	2,781
	a	16,43	18,07	2,74	25	0,11	0,0020	2,781
49		6,97	7,67	5,48	32	0,12	0,0009	2,781
	a	16,57	18,23	2,74	25	0,11	0,0020	2,780
50		7,23	7,95	2,74	25	0,11	0,0009	2,780
	a	16,51	18,16	2,20	20	0,26	0,0047	2,780
51		13,49	14,84	68,00	63	0,27	0,0040	2,780
	a	16,76	18,44	2,30	20	0,23	0,0042	2,780
52		5,23	5,75	65,70	63	0,26	0,0015	2,780
	a	15,70	17,27	2,74	25	0,11	0,0019	2,779
53		5,56	6,12	62,96	63	0,25	0,0015	2,779
	a	14,30	15,73	2,30	20	0,23	0,0036	2,779
54		6,48	7,13	60,66	63	0,22	0,0016	2,779
	a	15,30	16,83	2,74	25	0,11	0,0019	2,779
55		21,30	23,43	57,92	63	0,2	0,0047	2,779
	a	5,86	6,45	2,30	20	0,23	0,0015	2,778
56		32,56	35,82	55,62	63	0,19	0,0068	2,778
	a	6,32	6,95	2,74	25	0,11	0,0008	2,777
56a		18,43	20,27	52,88	63	0,18	0,0036	2,777
	a	8,76	9,64	2,30	20	0,23	0,0022	2,776
57		10,54	11,59	50,58	63	0,17	0,0020	2,776
58		20,84	22,92	4,60	25	0,26	0,0060	2,776
	a	4,43	4,87	2,30	20	0,23	0,0011	2,775
59		13,29	14,62	2,30	20	0,23	0,0034	2,775
60		9,23	10,15	45,98	63	0,14	0,0014	2,776
	a	3,87	4,26	2,74	25	0,11	0,0005	2,775
61		22,85	25,14	43,24	63	0,11	0,0028	2,775
	a	4,34	4,77	2,74	25	0,09	0,0004	2,775
62		22,56	24,82	40,50	63	0,12	0,0030	2,775
	a	4,87	5,36	2,74	25	0,11	0,0006	2,774
63		8,83	9,71	37,76	40	0,12	0,0012	2,774
	a	20,74	22,81	2,74	25	0,11	0,0025	2,774
64		28,54	31,39	35,02	40	0,13	0,0041	2,774
	a	3,13	3,44	2,74	25	0,11	0,0004	2,774
65		14,60	16,06	32,28	40	0,12	0,0019	2,773
	a	3,54	3,89	2,74	25	0,11	0,0004	2,773
66		15,12	16,63	29,54	40	0,56	0,0093	2,773
	a	4,47	4,92	2,74	25	0,11	0,0005	2,771
67		16,83	18,51	26,80	40	0,42	0,0078	2,771
	a	4,42	4,86	2,74	25	0,11	0,0005	2,770
68		28,58	31,44	24,06	40	0,37	0,0116	2,770
	a	3,65	4,02	2,74	25	0,11	0,0004	2,768
69		24,86	27,35	21,32	40	0,28	0,0077	2,768
	a	4,21	4,63	2,74	25	0,11	0,0005	2,767
70		24,46	26,91	18,58	40	0,21	0,0057	2,767
	a	6,74	7,41	2,74	25	0,11	0,0008	2,765
71		27,67	30,44	15,84	40	0,16	0,0049	2,765
	a	5,61	6,17	2,74	25	0,11	0,0007	2,765
72		9,83	10,81	13,10	20	0,14	0,0015	2,765
	a	6,72	7,39	2,74	25	0,11	0,0008	2,764
73		6,34	6,97	10,36	32	0,2	0,0014	2,764
74		33,48	36,83	2,96	25	0,12	0,0044	2,764
	a	11,86	13,05	0,74	20	0,1	0,0013	2,763
75		16,43	18,07	2,22	20	0,23	0,0042	2,763
	a	8,71	9,58	0,74	20	0,1	0,0010	2,763
76		24,58	27,04	1,48	20	0,1	0,0027	2,763
	a	9,34	10,27	0,74	20	0,1	0,0010	2,762
77		18,95	20,85	0,74	20	0,1	0,0021	2,762
78		20,43	22,47	7,40	32	0,16	0,0036	2,764
	a	9,76	10,74	0,74	20	0,1	0,0011	2,763
79		33,34	36,67	6,66	32	0,13	0,0048	2,763
	a	9,71	10,68	0,74	20	0,1	0,0011	2,763
80		30,37	33,41	5,92	25	0,42	0,0140	2,763
	a	9,72	10,69	0,74	20	0,1	0,0011	2,760
81		35,87	39,46	5,18	25	0,32	0,0126	2,760
82		37,69	41,46	5,18	25	0,32	0,0133	2,758
	a	7,83	8,61	0,74	20	0,1	0,0009	2,755
83		18,77	20,65	4,44	25	0,36	0,0074	2,755
	a	8,34	9,17	0,74	20	0,1	0,0009	2,754
84		16,53	18,18	3,70	25	0,17	0,0031	2,754
	a	7,41	8,15	0,74	20	0,1	0,0008	2,753
85		1,78	1,96	2,96	25	0,12	0,0002	2,753
	a	6,72	7,39	0,74	20	0,1	0,0007	2,753
86		30,30	33,33	2,22	20	0,23	0,0077	2,753
	a	7,95	8,75	0,74	20	0,1	0,0009	2,752
87		35,43	38,97	1,48	20	0,1	0,0039	2,752
	a	6,74	7,41	0,74	20	0,1	0,0007	2,751
88		2,84	3,12	0,74	20	0,1	0,0003	2,751
89		2,47	2,72	0,00	20	0,1	0,0003	2,751

1. Przykład obliczeń dla odcinka 2a:

Dane:

- strumień przepływu gazu (obciążenie obliczeniowe): 200,28 m³/h

- długość odcinka: 68,40 m

1. obliczenie długości obliczeniowej odcinka

L_obl= L_geom · 1,1= 68,4 · 1,1= 75,24 m

1. dobór średnicy przewodu dla Q_o= 200,28m³/h , aby przedział spadków jednostkowych średniego ciśnienia był w granicach 0,2 ÷ 0,7 bara²/km

- dobrano rurę PE o średnicy 110x6,3 mm

1. obliczenie prędkości w przewodzie

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

$$w = 353,86\ \frac{Q_{o}}{d^{2}} = 353,86\ \bullet \ \frac{200,28}{{(110 - 2 \bullet 6,3)}^{2}} = 7,475\frac{m}{s}$$

1. dla strumienia przepływu Q_o= 200,82 m³/h i średnicy 110x6,3 mm odczytano z nomogramu dla rur PE SDR17,6 wartość dyspozycyjnej straty ciśnienia Δp_j= 0,15 bar²/km

2. obliczenie dyspozycyjnej jednostkowej straty ciśnienia na odcinku 2a:

Δp_j’= Δp_j · L_obl= 0,15 · (75,24/1000)= 0,0113 bar²

gdzie długość odcinka do obliczeń podana jest w kilometrach

1. ciśnienie początkowe gazociągu podane jest w temacie projektu. Dla dalszych odcinków ciśnienie końcowej jednego odcinka (zgodnie z kierunkiem przepływu gazu) jest jednocześnie ciśnieniem początkowym następnego, stąd:

- ciśnienie początkowe (końcowe odcinka 1) wynosi: 2,798bar

- ciśnienie końcowe wynosi:

$$p_{k} = \sqrt{p_{p}^{2} - p_{j}^{'}}$$

$$p_{k} = \sqrt{p_{p}^{2} - p_{j}^{'}} = \ \sqrt{{2,798}^{2} - 0,0033} = 2,796\ bar$$