Auswahl der Durchmesser von Gasinstallationen

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Kleine Installationen mit einem Gasgerät, z.B. Einfamilienhäuser mit Gas-Brennwertkessel, bereiten keine Schwierigkeiten. Meistens reicht ein Stahlrohr DN15 aus. Bei größeren Installationen mit mehreren Gasverbrauchern hilft uns der Rechner zur Auswahl der Durchmesser.

Verfügbarer Druck

Bei der Berechnung von Gasinstallationen ist die wichtigste Bedingung die Sicherstellung eines optimalen Gasdrucks am Verbraucher (in der Regel am ungünstigsten gelegenen im Verhältnis zur Gasquelle). Dabei ist zu beachten, dass wir am Anfang der Installation, meistens hinter dem Druckregler, einen bestimmten verfügbaren Druck haben. Unsere Aufgabe ist es, den richtigen Durchmesser so zu wählen, dass das Gasgerät ordnungsgemäß arbeiten kann.

Ein wichtiges zusätzliches Phänomen ist der Druckanstieg von Erdgas in vertikalen Abschnitten. Bei einem Anstieg von 1,0 m beträgt er 5,4 Pa. Das bedeutet, dass dieser Anstieg bei der Berechnung des Gesamtdruckabfalls berücksichtigt werden muss, indem dieser Wert von den Gesamtverlusten im betrachteten Abschnitt abgezogen wird.

Standard-Niederdruckinstallation

Unsere Beispielinstallation in einer kleinen Halle besteht aus 3 Gasheizgeräten mit jeweils 15kW Leistung. Von den Gaswerken haben wir in der Regel Anschlussbedingungen, aus denen wir entnehmen können, dass der Druck hinter dem Druckregler für unsere Installation 2,5 kPa beträgt. Aus dem technischen Datenblatt der Heizgeräte lesen wir, dass der maximale Gasdruck für diese Geräte 5 kPa (50 mbar) und der minimale 2 kPa (20 mbar) beträgt. Daher wissen wir, dass der Druckabfall in der Installation 0,5 kPa (500 Pa) nicht überschreiten darf, wobei die Verluste in der Gasinstallation 150-200 Pa nicht überschreiten sollten.

Auswahl der Gasrohrdurchmesser

Die Gasinstallation vom Druckregler bis zur ersten Verteilung sollte insgesamt 45 kW liefern, nach der ersten Verteilung 30 kW und der letzte Abschnitt zum Verbraucher 15 kW. Die Längen der Abschnitte sind in der vorherigen Abbildung dargestellt. Schauen wir in den Rechner und geben die entsprechenden Werte ein. Für die einzelnen Abschnitte hat das Programm folgende Rohrdurchmesser ausgewählt:

• 15kW - DN15 - 4,95 Pa/m
• 30kW - DN20 - 5,41 Pa/m (größerer Durchmesser gewählt)
• 45kW - DN25 - 3,41 Pa/m (größerer Durchmesser gewählt)

Nehmen wir an, dass jeder horizontale Abschnitt der Installation 10m und die Steigleitungen 4m betragen. Somit beträgt der gesamte lineare Druckverlust: dP = 4,95 x 10 + 5,41 x 10 + 3,41 x 14 = 151,3 Pa Mit den gewählten Abmessungen und dem berechneten linearen Druckverlust pro laufendem Meter Rohr sollten wir noch die örtlichen Druckverluste berücksichtigen. Dies können wir tun, indem wir eine zusätzliche Ersatzlänge der Rohre für örtliche Verluste hinzufügen, unter Verwendung der folgenden Tabelle. Für unser Beispiel nehmen wir vereinfacht an, dass die örtlichen Verluste 20% der linearen Verluste betragen. Unter Berücksichtigung der linearen Widerstände von 151,3 Pa und örtlichen Widerständen von 0,2 x 151,3 = 30,3 Pa sowie Abzug des Druckanstiegs des Gases im vier Meter hohen vertikalen Abschnitt 4 x 5,4 = 21,6 Pa. Wir erhalten einen Gesamtdruckabfall von 151,3 + 30,3 - 21,6 = 160 Pa Die gewählten Rohrdurchmesser erfüllen die Annahmen, d.h. der Gesamtdruckabfall im ungünstigsten Abschnitt ist kleiner als 200 Pa.

Tabelle 1 Ersatzlängen

Zusammenfassung

Die Auswahl der Durchmesser mit Hilfe des Rechners in Gasinstallationen ist sehr einfach. Wenn wir den minimalen, vom Verbraucher geforderten Druck und den verfügbaren Druck am Ausgang des Druckreglers kennen, reicht es aus, den entsprechenden Durchfluss in den jeweiligen Abschnitten einzugeben und den Druckabfall abzulesen. Die Strömungsgeschwindigkeit im am stärksten belasteten Abschnitt sollte 6 m/s nicht überschreiten (K. Bąkowski, "Sieci i instalacje gazowe").

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