Физическое объяснение работы распределительных вертикальных домовых газопроводов

Работа распределительных вертикальных газопроводов состоит из двух этапов. Во-первых, это транспорт газа от нижнего конца газопровода к верхнему, и, во-вторых, это распределение газа по этажам.

Движение газа внутри газопровода определяется только параметрами газа и характеристикой газопровода и не зависит от состояния окружающей среды. Перепад давления в газопроводе определяется потерями на трение по длине, местными сопротивлениями (например, отводы по этажам) и перепадом давления на преодоление столба газа.

Характеризуя состояние газа в газопроводе, следует пользоваться абсолютными давлениями. Использование избыточного давления для этой цели может привести к значительной путанице и неправильным выводам.

Из приведенных расчетных формул для вертикального газопровода следует, что давление газа в нижней точке всегда больше, чем в верхней. Физически это значит, что для подачи газа с нижнего этажа на верхний необходимо затратить энергию, которая идет на покрытие гидравлических сопротивлений по длине, местных сопротивлений и подъем газа. В связи с этим перепад давления зависит только от этих факторов. Таким образом, перепад давления в вертикальном газопроводе никак не связан с состоянием окружающей среды (с воздухом). Перепад давления нельзя определить, если давление в начале и в конце верти­кального газопровода выражать как избыточное.

Истечение газа в газовых приборах будет зависеть от разности давлений газа в газопроводе и воздуха вне газопровода. Давление газа так же, как и давление воздуха, меняется с изменением высоты. Поэтому перепад давления должен зависеть от координаты рассматриваемой точки по высоте газопровода, т. е. от этажа дома.

Плотность воздуха значительно больше плотности природного газа. По высоте газопровода статическое давление воздуха уменьшается быстрее, чем статическое давление газа. В связи с этим возможны случаи, когда избыточное давление газа на верхних этажах может оказаться больше, чем на нижних. Это явление часто наблюдается при эксплуатации домовых газопроводов.