Газоснабжение населенных пунктов

Таблицы гидравлического расчета трубопроводов.doc

Таблица для гидравлического расчета трубопроводов при kэ=05 мм и g =9584 кгсм3.
продолжение Таблицы 9.11

Методические указания.doc

Методические указания к заданию по теплоснабжению:
«Определение расходов теплоты городом и гидравлический расчет тепловой сети»
Теплоснабжение – это снабжение теплом потребителей потребителями теплоты являются системы отопления вентиляции и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий. Потребители тепла бывают сезонные (отопление и вентиляция) и круглогодичные (горячее водоснабжение). Для начала расчета необходимо определить количество жителей в городе.
Определение количества жителей.
В каждом варианте задан генплан города. Необходимо определить площадь каждого микрорайона и общее количество жителей в городе. По заданному генплану города находим площадь каждого микрорайона в гектарах и площадь всего города (суммируя все площади микрорайонов). Зная этажность застройки города и плотность населения определяем количество жителей в городе (по нормам для 1-2 этажной застройки приходится 50÷70челга 3-4 этажной - 200÷230челга 6-8 этажной – 350челга).
Количество жителей по кварталам определяется по формуле:
Где F – площадь микрорайонов города га ;
b- Плотность населения района города челга.
В данном примере рассматривается город состоящий из трех микрорайонов: «А» «Б» «С» все районы имеют 6-8 этажную застройку.
В курсовой работе тоже следует принять 6-8 этажную застройку.
Площади микрорайонов следующие:
- площадь микрорайона «А» - 287 га;
- площадь микрорайона «Б» - 30 га;
- площадь микрорайона «С» - 273 га.
В данном варианте общая площадь города - 86 га:
Количество жителей в городе определяется:
- для микрорайона «А»: N = 287х350=10045 чел;
- для микрорайона «Б»: N = 30х350=10500 чел;
- для микрорайона «С»: N = 273х350=9555 чел.
Общее количество людей в городе 30100 чел.
Определение тепловой мощности систем:
1. Определение тепловой мощности на отопление:
A – жилая площадь зданий
А=Nf где f – норма расхода жилой площади на 1 человека = 18 мчел
qо – удельная тепловая мощность на отопление 1 м2
qо(8эт) = 822 Втм2 (принимаем по СНиП «Тепловые сети»)
k1 – коэффициент учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий при отсутствии данных принимать равным 025
2 Определение тепловой мощности на вентиляцию:
qо – удельный тепловой поток на отопление 1 м2.
k1 = 025 – коэффициент учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий при отсутствии данных принимать равным 025
k2 = 04 – коэффициент учитывающий тепловой поток на вентиляцию общественных зданий при отсутствии данных принимать 04
(доля общественных зданий 025 из них 40% с механической вентиляцией)
3. Расход теплоты на горячее водоснабжение.
a = 105 лсут – суточная норма расхода горячей воды на одного человека в жилом здании
b = 25 лсут – суточная норма расхода горячей воды на одного человека в общественном здании
оС – температура горячей воды
tс = 5 оС – температура водопроводной воды
c = 4187кджкг оС – теплоемкость воды
Все расчеты свести в таблицу.
Необходимо определить общее количество теплоты на каждый микрорайон (пропорционально количеству жителей):
микрорайон «А» - 23228602 Вт;
микрорайон «Б» - 24280769 Вт
микрорайон «С» - 22095500
Гидравлический расчет тепловой сети.
На генплане города необходимо сделать трассировку тепловой сети от источника тепла (ТЭЦ) до каждого микрорайона стараясь выбрать наиболее экономичный вариант. Необходимо выбрать основную магистраль от источника до наиболее удаленного микрорайона от основной магистрали проложить ответвления к другим микрорайонам.
Для начала расчета необходимо найти общий расход воды поступающей от источника теплоты (ТЭЦ) который будет равен:
- общее количество теплоты потребляемое городом Вт (см.табл. выше);
- расчетная температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети (С);
- расчетная температура воды в обратном трубопроводе тепловой сети (С);
с – теплоемкость воды (1163 )
так же необходимо определить кол-во воды в каждом микрорайоне:
Цель гидравлического расчета:
а) Определение диаметров труб тепловой сети.
б) Определение потерь давления в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети.
Схема 2хтрубной тепловой сети
1 G = G = G = 261 тч
l1=600м l2=300 м l3=250м
IV l4=110 м G = 250 тч
Методика гидравлического расчета:
)Сначала рассчитываем основную магистраль:
а) нумеруем все участки сначала основной магистрали затем ответвлений от нее.
б) определяем расчетные расходы воды для всех участков простым суммированием расчетных расходов потребителей двигаясь от абонентов против движения теплоносителя к источнику теплоснабжения.
в) по полученным расходам и принятым удельным потерям давления около 80 Пам по номограмме подбираем диаметры d для всех участков.
г) результаты расчета записываем в таблицу в которой для каждого участка проставляем расчетные расходы воды длины значения подобранных диаметров скорости движения воды и удельные потери давления.
) При расчете потерь давления в подающей магистрали необходимо учесть местные сопротивления тепловой сети к которым относятся:
отводы задвижки компенсаторы тройники при разделении или слиянии потоков.
DPуч = Rуд* l' = kм *l м
DPуч - потери давления на участке тепловой сети Па
Rуд - удельные потери давления на участке тепловой сети Пам
kм - коэффициент местных сопротивлений ; kм=11 исходя из опыта проектирования тепловых сетей.
l - длина участка тепловой сети м
l' - длина участка тепловой сети с учетом местных сопротивлений м
В результате расчета тепловой сети (участки I – II – III) находим потери давления в подающем трубопроводе тепловой сети. Потери давления в обратном трубопроводе считаем такими же (т.к. аналогичные местные сопротивления и трубы)
Скорость в трубопроводах тепловой сети не должна превышать 3 мс.
Таблица гидравлического расчета
Ответвления от магистрали
Суммарные потери давления в подающей и обратной линии тепловой сети
)Рассчитываем ответвления от магистрали:
Суммарные потери давления на участке I + IV должны быть равны 84кПа для равномерного распределения потока теплоносителя.
Потери давления на участке I – 417 кПа (из таблицы) потери давления на участке IV: 84 – 417 = 423 кПа.
Необходимо найти удельные потери давления на участке IV:
RудIV = DPучIV lучIV = 42300110 = 385 Пам
По расходу воды на участке IV - GIV=237 тч и удельным потерям
RудIV = 385 Пам по номограмме подбираем диаметр трубы:
Суммарные потери давления на участке I – IV составляют:
700 + 30008 = 71700 Па = 717 кПа
Невязка: (84 – 717)*10084 = 146 %
что соответствует допустимой невязке. Допустимая невязка - не более 15 %.
Суммарные потери давления на участке I –II –V должны быть равны 84 кПа.
Потери давления на участке I –II: 41700 + 19602 = 61302 Па потери давления на участке V должны быть: 84000 – 61302 = 22698 Па.
Удельные потери давления на участке V:
RудV = DPучI-II lучV = 22698100 = 227 Пам
По расходу воды на участке V - GV=261 тч и удельным потерям
RудV = 227 Пам по номограмме подбираем диаметр трубы:
Суммарные потери давления на участке I –II –V:
700 + 19602 + 32010 = 94710 Па = 933 кПа.
Невязка: ( 84 – 933)*10084 = 11 %
что соответствует допустимой невязке.
Оформить все необходимо в виде пояснительной записки начертить генплан на листе формата А4 вычертить расчетную схему тепловой сети с указанием нумерации участков диаметров участков и длин участков.

Задание_и_МУ_Газ23_05_11.doc

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра теплофикации и газоснабжения
ЗАДАНИЕ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к выполнению курсового проекта
«Газоснабжение города»
для студентов специальности 270109 ТГВ
Профессор к.т.н. В.А. Жила
Ст.преподаватель Ю.Г. Маркевич.
ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
«ГАЗОСНАБЖЕНИЕ ГОРОДА»
Определить годовые расходы газа
Разработать проект газовых сетей города.
Произвести гидравлический расчет газовых сетей состоящий из расчетов:
Кольцевой сети низкого давления и тупиковых ответвлений;
Однокольцевого газопровода высокого (среднего) давления.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Состав газа используемого для газоснабжения ( по заданию табл.1):
Охват газоснабжением жилых домов -100%
Использование газа для децентрализованного отопления и горячего водоснабжения а также охват газоснабжением всех коммунальных предприятий города принять по табл.№3 .
Номинальное давление газа перед приборами сети низкого давления 2000(1300)Па.
Состав природных газов % по объему
Годовые расходы газа тыс. м3 промышленными предприятиями.
Отрасль промышленности
Примечание: отрасли промышленности: М – машиностроение; Т –текстильная; С – строительных материалов; Д –деревообрабатывающая; П – пищевая; Э – электротехническая; Ф – фарфорофаянсовая.
Охват газоснабжением городских потребителей
и давление газа в сети высокого давления.
Расход газа на децентрализованное горячее водоснабжение (% от общей нагрузки района) по району № 2
Расход газа на децентрализованное отопление жилых зданий (% от общей отопительной нагрузки) по району №3:
от печей периодического действия
от мелких установок непрерывного действия
Расход газа на газификацию коммунальных предприятий и учреждений (% от общего числа)
Начальное давление для сети высокого (среднего давления МПа
Конечное минимальное давление для сети высокого (среднего давления МПа.
Примечание: в числителе –данные для вариантов с 1 по 10; в знаменателе – с 11 по 20.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА:
Цель курсового проектирования: углубление и закрепление знаний полученных при изучении теоретического курса «Газоснабжение» освоение методики проектирования ознакомление с СП СНиПами и ГОСТами. Дать навыки в трассировке и проектировании газопроводов высокого (среднего) давления (ГВД ГСД) распределительных газопроводов сети низкого давления (ГНД).
Проект выполняется на перспективный план застройки города.
На генплане города указаны три района жилой застройки:
№1 – перспективной многоэтажной застройки (от 5 до 12 этажей);
№2 – существующей малоэтажной застройки (от 2 до 4 этажей);
№3 - существующий район одноэтажной усадебной застройки.
Район №1. Отопление и горячее водоснабжение 100% жилых и общественных зданий централизованное от – от ТЭЦ.
Район №2. Отопление всех зданий централизованное от ТЭЦ. Часть жилых зданий имеет децентрализованное горячее водоснабжение (ГВ) от проточных газовых водонагревателей часть зданий района – централизованное горячее водоснабжение от ТЭЦ и РТС.
Район №3. Отопление децентрализованное от газовых отопительных агрегатов или печей периодического действия работающих на газе. Горячее водоснабжения отсутствует.
ТЭЦ сжигает газ для выработки: 1) Электроэнергии 2) теплоты на нужды:
Отопления и вентиляции жилых и общественных зданий районов №1 и №2;
Горячее водоснабжение районов №1 и № 2;
Отопления и вентиляции промышленных предприятий (ПП) присоединенных к водяной тепловой сети; отопительно вентиляционная нагрузка ПП в пределах заданной технологической нагрузки составляет не более 30% (см. Табл.2);
Фабрики-прачечной которая имеет отдельный паропривод от ТЭЦ;
Бань расположенных в жилых кварталах и присоединенных к водяной тепловой сети от ТЭЦ.
К сосредоточенным потребителям газа имеющим на входе высокое (среднее)давление газа относятся:
ГРП сетей низкого давления;
ПП (газ используется только на технологические нужды);
Районные тепловые станции (РТС);
ТЭЦ (присоединена к ГРС отдельным газопроводом не зависимым от городской газовой сети).
Расчетно-пояснительная записка включает:
Характеристику города; виды потребления газа; описание обоснование принятой системы газораспределения и ее основных параметров; выбор материала газопроводов вида прокладки газопроводов и защиту их от коррозии; мероприятия по эксплуатации системы газоснабжения города;
Основные характеристики газа;
Определение характеристик газообразного топлива. Определение теплоты сгорания плотности природного газа;
годовое потребления газа и максимальных часовых расходов. Результаты расчетов по определению годового расхода газа всеми потребителями города свести в табл.5;
сети низкого давления:
Определение удельных путевых расходов газа. (таблица6);
Определение расчетных расходов газа для всех участков сети. Таблица 7)
Определение ориентировочных потерь давления на участках сети. Результаты расчетов свести в таблицу 8 ;
Гидравлический расчет кольцевой сети низкого давления. (таблица 9)
сети высокого (среднего) давления. Результаты расчетов свести в таблицы 10 и 11;
Обоснование принятых решений; расчетные формулы и результаты расчетов.
На графики таблицы номограммы и литературу использованные при расчетах дать ссылки в тексте.
Графическая часть включает:
Генплан города с нанесением газовых сетей ГРС сетевых ГРП (М1:10000 или 1:5000). На генплане указать условные диаметры газопроводов; к генплану дать условные обозначения;
Расчетные схемы сети низкого (СНД) и высокого (среднего) давления (СВД) (М 1:10000 или 1:5000). Для каждого участка СНД указать направление движения газа расчетный расход (м3ч) диаметр (мм) длину (м) потерю давления (Па); Для СВД – длину и диаметр участка расход газа потребителям. Схемы и генплан выполнить на одном листе формата А1 или на листах форматакаждая отдельно.
Объем графической части 1 лист фармата А1 или 3 - формата А3.
РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА
Основные характеристики газообразного топлива
Для определения состава природного газа необходимо знать его низшую теплоту сгорания . Она определяется исходя из состава газа и находится в диапазоне 35 40МДжм3
Определяем теплоту сгорания газа по формуле:
Где - низшая теплота сгорания газа в пересчете на рабочую массу топлива кДжм3;
- низшая теплота сгорания газа на сухую массу топлива кДжм3;
к - коэффициент учитывающий влагосодержание газа и определяемый по формуле:
Где dг – влагосодержание газа зависящее от температуры выражаемое в кг на 1нм3 газа в интервале 0005-0008 кгм3.
Низшая теплота сгорания газообразного топлива на сухую массу определяется по формуле:
Где - низшая теплота сгорания
ri – объемная доля i-го компонента газа % ( принимается по заданию).
Определение расхода газа районом города.
1. определение количества жителей.
По заданному генплану района города выполняем нумерацию кварталов с определением площадей квартала зная этажность застройки района города находим плотность населения (принимаем что для 1-2 этажной застройки приходится 50-70челга 3-4 этаж – 200-230челга 6-8этаж – 350челга).
Количество жителей по кварталам определяется по формуле:
Где F – площадь кварталов района города га ;
b- Плотность населения района города челга.
Площадь кварталов вычисляют по генплану не включая площади улиц проспектов площадей парков территории промышленных предприятий и заносят в таблицу 4.
Площадь квартала м2*104
Количество жителей в квартале чел.
Расчетный расход газа м3час.
2. Определение расчетных расходов газа.
Расчетный расход газа определяется по годовым нормам.
Охват газоснабжением квартир для большинства городов близок к единице. Однако при наличии старого жилищного фонда который нельзя газифицировать или на оборот при наличии высоких зданий оборудованных электроплитами степень охвата газоснабжением квартир будет меньше единицы. Годовой расход газа на приготовление пищи и горячей воды существенно зависит от охвата горячим водоснабжением зданий.
Общее годовое потребление газа в квартирах города определится выражением:
где - степень охвата газоснабжением квартир т.е. отношение газифицированных квартир к их общему числу (принимается по заданию табл.3)
N - число жителей в населенном пункте чел;
- норма расхода теплоты на 1 чел. в год в квартире с газовой плитой и централизованным горячим водоснабжением МДж;
- норма расхода теплоты на 1 чел. в год в квартире с газовой плитой и газовым водонагревателем МДж;
- норма расхода теплоты на 1 чел. в год при наличии в квартире газовой плиты без централизованного горячего водоснабжения и газового водонагревателя МДж. (определяются по нормам [3] или по приложению 1 настоящих методических указаний)
х1 – доля квартир с централизованным горячем водоснабжением в районе №1;
х2 – доля квартир использующая газ на приготовление пищи и горячей воды (с газовыми водонагревателями) в районе № 2;
х3 – доля квартир без горячего водоснабжения.
3. Расход газа на коммунально-бытовые нужды
Расход газа фабриками-прачечными.
При расчете потребления газа этими предприятиями учитывают расход газа теплоты на обработку белья. Норма расхода теплоты на стирку белья отнесена к 1 т сухого белья поэтому для расчета газа на стирку белья следует определить количество белья стираемого в прачечных в течение года. Тогда годовой расход газа на прачечные составит:
где: 100 кг – норма на 1 жителя в год.
Z – степень охвата населения прачечными.(Принимается по заданию табл. 3) 0 ≤ Zпр ≤ 1;
Y– охват газоснабжением прачечных.(Принимается по заданию табл. 3)
qпр МДж - норма расхода теплоты в механизированных на стирку 1 тонны сухого белья. (принимается по нормам [3] или по приложению 1 настоящих методических указаний)
При определении количества помывок в банях можно исходить из расчета 52 помывки в год одним человеком. Тогда годовой расход теплоты банями определяется по формуле:
где: 52 –число недель в году;
Y– охват бань газоснабжением; (Принимается по заданию табл.3)
Z– охват обслуживанием банями;
qб = 50 МДж - норма расхода теплоты в банях на одну помывку.
Расход газа предприятиями общественного питания.
При расчете годового расхода газа на столовые учитывают их среднюю загрузку. Считая что каждый человек регулярно пользующий столовыми и ресторанами потребляет в день примерно один обед и ужин (завтрак). Следовательно общее количество газа потребляемого предприятиями общественного питания города будет:
где: 360 – дней в год а 5 отводится на ремонт;
Y– охват газоснабжением предприятий общественного питания. (принимаем по заданию табл.3)
Z – охват обслуживанием населения предприятиями общественного питания (произвольно от 01 до 1).
МДж – норма расхода теплоты на один обед (принимается по нормам [3] или по приложению 1 настоящих методических указаний)
МДж - норма расхода теплоты на один ужинзавтрак (принимается по нормам [3] или по приложению 1 настоящих методических указаний)
Расход газа учреждениями здравоохранения.
При расчете газа в больницах следует учитывать что их общая вместимость определяется из расчета 12 коек на 1000 жителей. Необходимо учитывать возможность работы столовых больниц на электрооборудовании наличие централизованного теплоснабжения возможность использования твердого и жидкого топлива для котельных больниц. Тогда общий расход газа больницами города будет:
где: N – число жителей
Y– охват больниц газоснабжением. (принимаем по заданию табл.3)
- норма расхода теплоты больницами на приготовление пищи и горячей воды. (принимается по нормам [3] или по приложению 1 настоящих методических указаний)
Расчет годового расхода газа для хлебозаводов и пекарен.
Расчет годового расхода теплоты ведут в предположении что объем суточной выпечки на жителя составляет 06 - 08кг. Общий расход газа на хлебозаводы будет:
Где: N – число жителей
Y– охват газоснабжением хлебозаводов и пекарен. (принимаем по заданию табл.3)
МДжт - норма расхода теплоты хлебозаводами. (принимается по нормам [3] или по приложению 1 настоящих методических указаний)
Годовое потребление газа на нужды предприятий торговли предприятий бытового обслуживания населения (ателье мастерскими парикмахерскими магазинами др.) принимают в размере 5% годового расхода газа на жилые дома.
4 Расход тепла на отопление вентиляцию и централизованное
горячее водоснабжение жилых и общественных зданий.
Расход тепла на отопление.
Определение максимальной величины теплового потока на отопление:
где : A – жилая площадь зданий м2;
qо – удельный тепловой поток на отопление 1 м2 принимаем по [4] приложение 4.
k1 – коэффициент учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий при отсутствии данных принимать равным 025
Определение средней величины теплового потока на отопление:
где: tв – температура внутреннего воздуха отапливаемых помещений ;
tр.о – температура наружного воздуха расчетная для проектирования системы отопления;
tср.о – температура наружного воздуха средняя за отопительный период.
Годовой расход тепла на отопление:
где: n– продолжительность отопительного периода сут;
– КПД отопительной системы;
– низшая теплота сгорания газа она определяется исходя из состава газа в расчетах необходимо перевести в ккалм3).
Расход тепла на вентиляцию.
Определение максимальной величины теплового потока на вентиляцию:
где: A – жилая площадь зданийм2;
qо – удельный тепловой поток на отопление 1 м2 Вт;
k1– коэффициент учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий при отсутствии данных принимать равным 025
k2– коэффициент учитывающий тепловой поток на вентиляцию общественных зданий при отсутствии данных принимать 04
Определение средней величины теплового потока на вентиляцию:
где: tв – температура внутреннего воздуха отапливаемого помещения;
tр.в – температура наружного воздуха расчетная для проектирования вентиляции;
Годовой расход тепла на вентиляцию:
где: z = 16 – время работы системы вентиляции в течении суток час;
n– продолжительность отопительного периода сут;
- КПД отопительной системы.
Расход тепла на горячее водоснабжение.
где: m – число жителей
a = 105 лсут – суточная норма расхода горячей воды на одного человека в жилом здании;
b = 25 лсут – суточная норма расхода горячей воды на одного человека в общественном здании;
оС – температура горячей воды;
tс = 5 оС – температура водопроводной воды;
c = 4187кджкг оС – теплоемкость воды;
Расчетный расход газа городом определяется по районам по формуле:
где : - суммарный годовой расход теплоты кДж;
- низшая теплота сгорания газа;
- коэффициент часового максимума (принимается по нормам [3] или по приложению 2 настоящих методических указаний)
Коэффициент часового максимума определяется в зависимости от количества жителей методом интерполяции.
Удельный максимальный часовой расход газа м3(ч*чел) определяется по формуле:
Где Qр –максимальный часовой расход газа м3ч;
N – количество жителей в районе города чел.
Результаты расчета сводятся в таблицу 5.
Годовые и максимальные часовые расходы газа городом
Характер потребления газа
Годовые расходы газы по микрорайонам м3год
Число часов использования максимума
Максимальные часовые расходы газа по микрорайонам м3ч
потребители низкого давления газа:
мелкие предприятия( 5% от
потребления жилыми домами)
предприятия общественно питания
отопление жилых зданий района №3:
печи периодического действия
установки непрерывного действия
Удельный максимальный часовой расход газа м3(ч*чел)
Потребители высокого (среднего) давления газа:
отопление жилых и общественных зданий в районах №1 и №2
вентиляция жилых и общественных зданий в районах №1 и №2
централизованное горячее водоснабжение в районах №1 и №2.
Промпредприятия (ПП)
Примечание: 1. Вычисление годовые расходы газа предприятиями общественного питания и больницами распределяются между районами пропорционально количеству населения.
Гидравлический расчет кольцевых
распределительных газопроводов
Сеть низкого давления конструируем из условия экономичности с соблюдением требований надежности. Ее выполняют с условием кольцевания основных газопроводов в том числе связывающих источники питания по низкому давлению.
На генплане намечаем прокладку газовых сетей по проездам города. На отдельном листе вычерчивается схема газопроводов низкого давления желательно закольцованная.
Степень кольцевания и принципы конструирования сети в основном зависят от типа планировки и застройки жилых районов. При этом необходимо соблюдать условия:
-Двустороннее питание;
-Длина ответвлений или тупиков от распределительной сети к потребителям не должно превышать 300м.
На расчетной схеме наносится потокораспределение газа от ГРП до точек слияния который согласовывается с руководителем проекта определяются номера участков и по генплану находят фактические длины участков газопровода. Расчетная длина участков определяется с учетом потерь давления газа в местных сопротивлениях (10% от линейных потерь).
1. Определение количества газорегуляторных пунктов (ГРП)
Газорегуляторные пункты предназначены для снижения давления газа и поддержания его на заданном уровне независимо от расхода. Для городов с населением от 50 до 250 тысяч человек рекомендуется двухступенчатая система газоснабжения [1].
При известном расчетном расходе газообразного топлива города определяется количество ГРП исходя из оптимального радиуса действия (Rопт = 800-1000м) и оптимальной производительности (Qопт =1500 2000 м3час) по формуле:
n - количество ГРП шт.;
Qр – расчетный расход газа районом города м3час;
R – радиус действия ГРП R = 800-1000 м (для сети низкого давления)
Qопт =1500 2000 м3час – оптимальная производительность ГРП;
F- газифицируемая площадь включая площадь проездов.
После определения количества ГРП намечают их месторасположение на генплане города устанавливая их в центре газифицируемой площади на пересечении газопроводов и в шахматном порядке.
2 Определение расходов газа.
Удельный расход газа определяется по кольцам в зависимости от отношения расхода газа кварталом на расчетную длину газопровода охватывающий квартал по формуле:
где Qуд –удельный расход газа м3ч.п.м;
- удельный максимальный часовой расход газа на 1человека м3час*чел;
- количество жителей
lр – расчетная длина периметра квартала или длина питающего контура м.
Для точности расчетов удельный расход газа определяется до третьего знака после запятой.
Полученные данные заносим в таблицу 6
Удельные путевые расходы для всех питающих контуров сети
Численность населения N чел
Длина питательного контура l м
Удельный путевой расход Qуд м3ч.п.м.
Путевой расход газа при одностороннем потреблении определяется по формуле:
где - удельный расход газа
- расчетная длина участка газопровода м.
Путевой расход газа на участке газопровода при двухстороннем потреблении газа определяется по формуле:
где и - соответственно удельные расходы I и 2 кварталов м3 ч.п.м.
Транзитный расход газа начинают определять с концевого участка газопровода где происходит слияние потоков газа по двум направлениям (он равен нулю).
На следующем участке газопровода транзитный расход газа равен путевому расходу а на последующих участках он определяется как сумма путевых и транзитных расходов газа предыдущего участка по формуле:
Где - транзитный расход n –го участка газопровода м3ч;
- путевой расход газа (n-1) участка м3ч;
транзитный расход газа (n-1) участка м3ч.
Эквивалентный или сосредоточенный расход газа на участке газопровода определяется по формуле:
Расчетный расход газа на участке газопровода определяется по формуле:
Результаты расчета сводятся в таблицу 7.
Определение расчетных расходов газа для участков сети
Удельный путевой расход газа м3ч.п.м.
3. Гидравлический расчет ГНД
Основной целью расчета является определение оптимальных диаметров газопровода с поддержанием заданного перепада давления в газовой сети низкого давления.
Допустимые потери давления на трение с учетом потерь на местные сопротивления равными 10% от потерь на трение будут равны Па
Удельные потери давления Пам определяются по формуле:
Ориентировочные потери давления на участках сети сводим в таблицу 8.
Ориентировочные удельные потери давления на участках сети
Основные направления
Диаметр трубопроводов подбираем исходя из ориентировочных потерь давления и расчетного расхода газа на участках которые находим по номограмме.
Потери давления на участке сети определяем по формуле:
Затем вычисляем ошибку при расчете которая не должна превышать 10% по формуле:
Результаты расчета сводим в таблицу 9.
4. Гидравлическая увязка газопроводов сети низкого давления.
Для окончательной гидравлической увязки используем следующие формулы:
Поправочный расход м3ч:
- поправка первого порядка м3ч;
- поправка второго порядка м3ч.
Окончательный расчетный расход:
Где - поправочный расход на участке м3ч
- поправочный расход соседнего кольца (прибавляется к расходу на участке с противоположным знаком) м3ч.
По новому расчетному расходу и диаметру определяем потери давления газа на участках сети. Ошибку определяем повторно.
Ввиду малого различия в расходах на участках новые потери давления на участках рассчитываются аналитически пропорционально изменению отношения расхода газа в степени 18 т.е. (QрQ)18 где Qр – новый расход газа Q – расход газа полученный при предварительном расчете.
5.Гидравлический расчет магистральных газопроводов
высокого или среднего давления (ГВД и ГСД).
На генплане района города намечают прокладку газопроводов высокого или среднего давления (согласовать с преподавателем). 3акольцовывание газопроводов наиболее целесообразно в районах с многоэтажной застройкой кварталов. Трассировка газопроводов производится таким образом чтобы длина ответвлений от кольцевого газопровода была минимальной (не более 200 м для повышения надежности газовых сетей). К газопроводу высокого или среднего давления присоединяются все промышленные предприятия бани прачечные хлебозаводы районные или квартальные котельные ТЭЦ и газорегуляторные пункты (ГРП).
Гидравлический расчет кольцевого газопровода высокого или среднего давления производить после согласования с руководителем проекта намеченной трассы газовых сетей.
Гидравлический расчет магистральных газопроводов производится для двух аварийных и нормального режимов потребления газа.
Начальное давление газа принимается по заданию (давление газа на выходе из газораспределительной станции - ГРС). Конечное давление газа при максимальной нагрузке газовой сети должно обеспечивать нормальную работу регулятора давления газе. В большинстве случаев перед ГРП достаточно иметь избыточное давление газа примерно 200 250 кПа абс. [12].
На расчетной схеме газопроводов высокого или среднего давления наносятся номера участков расстояние между участками в метрах расчетные расходы газа в м3час. наименование промышленных предприятий и их расходы квартальные или районные котельные.
Определение аварийного расхода газа производится по формуле:
где Qав - аварийный расход газа по магистральному кольцевому
Коб i - коэффициент обеспеченности i - потребителя газа.
Коэффициент обеспеченности газом при аварийных ситуациях для бытовых потребителей (ГРП) можно принять в пределах от 06 до 085;
для отопительно-производственных котельных от 0 до 075 - в зависимости от наличия резервного топлива;
для промышленных предприятий от 05 до 09 [1]
Среднеквадратичную потерю давления газа по кольцу определяем по формуле:
где Рн Рк - соответственно начальное и конечное давление газа кПа;
lр- расчетная длина кольцевого газопровода м.
Расчетная длина участков магистрального газопровода принимается с учетом 10% потерь давления газа в местных сопротивлениях по формуле:
где lф - фактическая длина участка газопровода м.
По номограмме для гидравлического расчета газопроводов высокого или среднего давления по Qав и Аср определяем предварительные диаметры кольцевого газопровода. Желательно по кольцу иметь один диаметр максимум два.
Первый аварийный режим когда отключен головной участок магистрального газопровода слева от источника газоснабжения (ГРС) второй аварийный режим - когда отключен участок газопровода справа от ГРС.
Диаметрами газопроводов задаемся предварительно выбранными и по номограмме для гидравлического расчета высокого или среднего давлений в зависимости от расчетного расхода газа и диаметра определяем потерю давления газа на участках газопровода чтобы давление газа у последнего потребителя не было ниже минимально допустимого предела(Рк+50 кПа).
Конечное давление газа на участке определяется по формуле:
где Рн - начальное давление газа на участке кПа;
Конечное давление газа для данного участка газопровода равно начальному давлению газа следующего участка.
Результаты расчетов свести в таблицу 10.
Расчетные схемы аварийных режимов сети высокого или среднего давлений необходимо отобразить в пояснительной записке.
При расчете аварийных и нормального режимов движения потока газа диаметры на участках газопровода должны быть одинаковыми.
Расчет потокораспределения при нормальном гидравлическом режиме работы сети высокого или среднего давления.
Задаем предварительную точку схода исходя из двух условий:
)расходы газа по левой и правой ветвям должны быть примерно равны между собой;
)длина газопроводов по обеим ветвям должны быть также равнозначными.
Находим расчетные расходы на всех участках суммируя по каждой ветви кольца узловые расходы. Определяем удельные потери давления на участках по номограмме. Находим потери давления на каждом из участков. Расчеты сводим в таблицу 11.
В результате расчета кольца исходя из предварительного распределения потоков определяем невязку в кольце по формуле:
Невязка по давлению при расчете нормального режима не должна превышать 10% если данное условие не соблюдается то вводим круговой поправочный расход (м3ч):
Затем вычитаем круговой поправочный расход с перегруженной ветви и прибавляем к расходам на противоположной ветви тот же круговой поправочный расход.
При известном диаметре и новых расходах определяем потери давления на каждом участке. После чего определяем ошибку заново по формуле (3.21).
Расход газа на головном участке газопровода от ГРС до разветвления по полукольцам должен быть равен сумме расходов газа по полукольцам без учета коэффициента обеспеченности.
По номограмме для гидравлического расчета газопроводов высокого давления для известного расхода газа и потери давления на участке находим ближайший диаметр газопровода.
Начальное давление газа на участке ответвления принимается равным конечному давлению газа на участке для аварийных режимов движения потоков газообразного топлива.
Расчетные данные также вносим в таблицу 11.
Гидравлический расчет кольцевой сети низкого давления
Предварительное распределение расходов
Окончательное распределение расходов
Результаты гидравлического расчета аварийных режимов сети высокого давления
Отказал участок 1-19
Потокораспределение при нормальном гидравлическом режиме
Предварительное распределение
НОРМЫ РАСХОДА ГАЗА НА КОММУНАЛЬНО-БЫТОВЫЕ НУЖДЫ
Показатель потребления газа
Нормы расхода теплоты МДж (тыс. ккал)
При наличии в квартире газовой плиты и централизованного горячего водоснабжения при газоснабжении:
При наличии в квартире газовой плиты и газового водонагревателя (при отсутствии централизованного горячего водоснабжения) при газоснабжении:
При наличии в квартире газовой плиты и отсутствии централизованного горячего водоснабжения и газового водонагревателя при газоснабжении:
Предприятия бытового обслуживания населения
на стирку белья в механизированных прачечных
на стирку белья в немеханизированных прачечных с сушильными шкафами
на стирку белья в механизированных прачечных включая сушку и глажение
на дезинфекцию белья и одежды в паровых камерах
на дезинфекцию белья и одежды в горячевоздушных камерах
Предприятия общественного питания
Столовые рестораны кафе:
на приготовление обедов (вне зависимости от пропускной
способности предприятия) на приготовление завтраков или ужинов
На 1 завтрак или ужин
Учреждения здравоохранения
Больницы родильные дома:
на приготовление пищи
на приготовление горячей воды для хозяйственно-бытовых нужд и лечебных процедур (без стирки белья)
Предприятия по производству хлеба и кондитерских изделий
Хлебозаводы комбинаты пекарни:
на выпечку хлеба формового
на выпечку хлеба подового батонов булок сдобы
на выпечку кондитерских изделий (тортов пирожных печенья пряников и т.п.)
Нормы расхода теплоты на жилые дома приведенные в таблице учитывают расход теплоты на стирку белья в домашних условиях.
При применении газа для лабораторных нужд школ вузов техникумов и других специальных учебных заведений норму расхода теплоты следует принимать в размере 50 МДж (12 тыс. ккал) в год на одного учащегося.
Коэффициент часового максимума для жилых зданий
Число жителей снабжаемых газом тыс. чел.
Коэффициент часового максимума расхода газа (без отопления) Khmax
Коэффициент часового максимума для предприятий
Коэффициент часового максимума расходов газа Khmax
Общественного питания
По производству хлеба кондитерских изделий
Примечание. Для бань и прачечных значения коэффициента часового максимума расхода газа приведены с учетом расхода газа на нужды отопления и вентиляции.
Продолжение приложения 2
Коэффициент часового максимума для различных отраслей промышленности.
Коэффициент часового максимума расхода газа Кhmax
В целом по предприятию
По промышленным печам
Строительных материалов
Станкостроительная и инструментальная
Деревообрабатывающая
Кожевенно-галантерейная
Теплотехнические характеристики газов
( при нормальных условиях)
Низшая теплота сгорания Qсн кДжм3
УКРУПНЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ МАКСИМАЛЬНОГО ТЕПЛОВОГО ПОТОКА
НА ОТОПЛЕНИЕ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ НА 1м2 ОБЩЕЙ ПЛОЩАДИ Вт.
Характеристика зданий
Расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления °С
Для постройки до 1985 г.
Без учета и внедрения энергосберегающих мероприятий
С учетом внедрения энергосберегающих мероприятий
Для постройки после 1985 г.
По новым типовым проектам
Примечания: 1. Энергосберегающие мероприятия обеспечиваются проведением работ по утеплению зданий при капитальных и текущих ремонтах направленных на снижение тепловых потерь.
Укрупненные показатели зданий по новым типовым проектам приведены с учетом внедрения прогрессивных архитектурно-планировочных решений и применения строительных конструкций с улучшенными теплофизическими свойствами обеспечивающими снижение тепловых потерь.
Район строительства и климатические данные
Примечание: климатические данные принимаются в соответствии с районом строительства по СНиП 23-01-99* Строительная климатология.
tн5oС - средняя температура воздуха наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0.92.
tот.пер.oС - средняя температура наружного воздуха за отопительный период со средней суточной температурой воздуха ≤ 8 оС.
tхмоС - температура наружного воздуха наиболее холодного месяца.
zот.пер. сут - продолжительность отопительного периода сут со среднесуточной температурой наружного воздуха ≤ 8 оС.
Условные обозначения: - район №1; - район №2; - район №3;
- котельная; - Промпредприятие.
- котельная; - Промпредприятие
Рекомендуемая литература:
Ионин А.А. Жила В.А. Газоснабжение. Учебник для вузов. М. 2011г.
Газовые сети и установки. Учебное пособие для сред. проф. образования Жила В.А. М.А. Ушаков О.Н. Брюханов. – М.: Издательский центр «Академия» 2003. – 272с.
Свод правил по проектированию и строительству. СП 42-101-2003 Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб.
СНиП 42-01-2002 Газораспределительные системы.
Методические указания к заданиям для практических занятий по газоснабжению для студентов специальность 2907 «Теплогазоснабжение вентиляция и охрана воздушного бассейна» А.А. Ионин В.А. Жила и др.: М МГСУ 1994г.
СНиП 41-01-2003 Отопление вентиляция и кондиционирование.
СНиП 41-02-2003 Тепловые сети

ТГВ.dwg

Натурная отметка земли
Отметка верха канала
Пьезометрический график тепловой сети
Продольный профиль тепловой сети
Теплоснабжение населенных пунктов
Годовой график потребления тепловой энергии