Решение задачи №15 по газоснабжению жилого дома

Для решения данной задачи по проектированию внутреннего газопровода жилого дома воспользуемся стандартной методикой расчета для систем низкого давления. Задача №15 Дано: Количество этажей: 6. Количество квартир: 48. Тип газа: природный (принимаем плотность \( \rho = 0,73 \, кг/м^3 \)). Оборудование в квартире: принимаем стандартную 4-конфорочную газовую плиту с номинальным расходом \( q_n = 1,2 \, м^3/ч \). Решение: 1. Определение расчетного расхода газа. Расчетный расход газа для группы квартир определяется по формуле: \[ Q_r = K_{sim} \cdot \sum (q_n \cdot n) \] где \( K_{sim} \) — коэффициент одновременности (согласно СП 42-101-2003), \( n \) — количество квартир. Для \( n = 48 \) квартир \( K_{sim} \approx 0,2 \). \[ Q_r = 0,2 \cdot 1,2 \cdot 48 = 11,52 \, м^3/ч \] 2. Определение диаметров участков газопровода. Диаметр трубы подбирается исходя из допустимой скорости движения газа (не более 7 м/с) и допустимых потерь давления. Для стояка 6-этажного дома и общего ввода обычно принимаются следующие диаметры: - Ввод в здание: \( d = 50 \, мм \) (Ду 50). - Стояки: \( d = 32 \, мм \) или \( 40 \, мм \) (Ду 32/40). - Квартирные разводки: \( d = 15 \, мм \) или \( 20 \, мм \) (Ду 15/20). 3. Расчет потерь давления. Суммарные потери давления во внутреннем газопроводе не должны превышать 600 Па (для низкого давления). Потери складываются из линейных потерь и потерь в местных сопротивлениях. Формула падения давления: \[ \Delta P = 1,1 \cdot \lambda \cdot \frac{l}{d} \cdot \frac{\rho \cdot v^2}{2} \] где \( \lambda \) — коэффициент трения, \( l \) — длина участка, \( v \) — скорость газа. Для упрощенного школьного/студенческого расчета принимаем средние значения удельных потерь \( R \approx 2-5 \, Па/м \). При средней длине газопровода от ввода до самой дальней плиты \( L \approx 30 \, м \): \[ \Delta P_{lin} = R \cdot L = 4 \cdot 30 = 120 \, Па \] С учетом местных сопротивлений (колена, краны, тройники), которые составляют около 25% от линейных: \[ \Delta P_{total} = 120 \cdot 1,25 = 150 \, Па \] 4. Учет гидростатического напора. Так как дом 6-этажный, возникает избыточное давление за счет разности плотностей воздуха и газа (газ легче воздуха): \[ \Delta P_g = h \cdot g \cdot (\rho_{air} - \rho_{gas}) \] При высоте этажа 3 м, общая высота \( h = 18 \, м \): \[ \Delta P_g = 18 \cdot 9,81 \cdot (1,29 - 0,73) \approx 99 \, Па \] Это давление помогает движению газа вверх, поэтому фактические потери будут меньше. Ответ: 1. Диаметр ввода: 50 мм; диаметр стояков: 32-40 мм; разводка к плитам: 15-20 мм. 2. Расчетные потери давления составят примерно 150 Па, что значительно меньше допустимых 600 Па, следовательно, система спроектирована верно.