Газоснабжение района и микрорайона города Харьков

gas.doc

2 Определение количества жителей в микрорайоне
3 Определение характеристик газа
Определение расходов газа
1 Определение расходов газа по годовым нормам
1.1 Определение расчетных единиц потребления
2 Потребление газа в коммунально-бытовых предприятиях учреждениях и жилом комплексе
2.1 Определение расхода газа на мытье в банях
2.2 Потребление газа на предприятиях общественного питания
2.3 Потребление газа в учреждениях здравоохранения
2.4 Определение расхода газа на стирку белья в механизированных прачечных
2.5 Потребление газа на хлебозаводах и пекарнях
3 Определение расходов газа по укрупненным показателям
3.1 Расход газа на отопление
3.2 Расход газа на вентиляцию
3.3 Расход газа на централизованное горячее водоснабжение
Режимы потребления газа
1 Расходы газа по месяцам
2 Расчёт режима потребления газа на отопление
Системы газоснабжения
1 Выбор системы газоснабжения
2 Определение количества ГРП
3 Гидравлический расчет газопровода высокого давления
4 Гидравлический расчет сетей низкого давления
Защита газопроводов от коррозии
Подбор оборудования для ГРП
1 Подбор регуляторов давления
3 Подбор предохранительных клапанов
4 Подбор предохранительных сбросных устройств
6 Подбор запорных устройств
Переход газопровода через водную преграду
Газоснабжение микрорайона
1 Краткие сведения о микрорайоне проектирования
2 Определение характеристик газа
3 Определение расходов газа
4 Выбор источника газоснабжения
5 Расчет резервуарных установок с искусственным испарением
6. Гидравлический расчет квартальных сетей
6.1 Определение количества резервуаров в ГРУ
6.2 Требуемое количество испарителей
6.3 Кожухотрубный вертикальный испаритель с нижними трубными решётками
7 Гидравлический расчёт квартальных сетей
Газоснабжение жилого дома
1Основы проектирования
2 Определение расчетных расходов газа
3 Гидравлический расчет внутридомового газопровода
Благоприятные геологические предпосылки открытия крупных месторождений хорошие перспективы подготовки запасов идобычи газа а также высокая значимость сточки зрения социально-экономического развития страны стали ключевыми причинами дляопределения Востока России регионом стратегических интересов Группы «Газпром». Запасы и ресурсы газа Восточной Сибири иДальнего Востока позволяют организовать новые крупные центры газодобычи обеспечивающие надлительный срок внутренние потребности восточных регионов России иэкспортные поставки встраны Азиатско-Тихоокеанского региона.
Исследование природного газа вместо других видов ископаемых топлив является экономически привлекательным и может внести важный вклад в выполнение обязательств принятых отдельными странами. Это топливо которое оказывает минимальное воздействие на окружающую среду по сравнению с другими видами ископаемых топлив. Природный газ генерирует меньше СО2 при том же количестве вырабатываемой для снабжения энергии чем уголь или нефть поскольку он содержит больше водорода по отношению к углероду чем другие виды топлива. Благодаря своей химической структуре газ производит на 40% меньше диоксида углерода чем антрацит.
Район строительства: г. Биробиджан
Плотность населения: 450 челГа
Абсолютное давление газа после ГРС: 06 МПа
Месторождение газа: Карадагское
Тип защиты газопровода от коррозии: эл. дренаж
Характер препятствия на пути газопровода: озеро
2 Определение характеристик газа
Таблица 1.1- Характеристика газа
Количество компонента
Плотность компонента кгм3
Низшая теплота сгорания МДжм3
Согласно заданию данный район обеспечивается газом с Карадагского месторождения– город Биробиджан. Теплоту сгорания газообразного топлива данного состава можно определить по формуле 1.1МДжм3
где - низшая теплота сгорания горючих компонентов входящих в смесь МДжм3
Xi – содержание горючего компонента в смеси в объемных долях.
Qрн=0932×3584+0021*6373+0012*9337+001*12377+0012*14634=391 МДжм3.
Согласно таблице 1.4 учебника А.А. Ионина низшая рабочая теплота сгорания равна Qрн = 38739 МДжм3.
Плотность газа кгм3 можно определить по формуле 1.2
где rI – плотность компонента входящего в смесь кгм3
xi – объемная доля компонента в смеси.
ρ=0932*07168+0021*13566+0012*2019+001*2703+0012*3221+
+0008*19768+0005*12505=0808 кгм3
Согласно таблице 1.4 учебника Ионина r = 0807 кгм3 (при t = 00 C и P =
3 Определение количества жителей района проектирования города Хабаровска.
Определяется количество населения проживающего в каждом квартале газифицируемого населенного пункта в зависимости от плотности жилищного фонда и нормы обеспеченности населения жилой площадью чел.
где S –площадь квартала в красных линиях Га
F – плотность жилищного фонда м2га
f – норма жилой площади на одного человека челга
К – плотность населения челга
Результаты расчета сведены в таблицу1.2
Таблица 1.2- Определение количества жителей района
Площадь одного квартала
Кол – во жителей в квартале. Чел.
Согласно подсчетам в районе города Биробиджан проживает 72527 человек.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДОВ ГАЗА
1 Определение расходов газа по годовым нормам
Способ определения расхода газа по годовым нормам применяется для равномерно распределенных потребителей когда количество устанавливаемых приборов неизвестно.
Годовое потребление газа подсчитывается для определенных объектов а затем суммируется по группам. Условно принято выделять такие группы
Расход газа населением в квартирах жилых домов для приготовления пищи и горячей воды
Расход газа предприятиями коммунального хозяйства и общественными зданиями (бани больницы прачечные хлебозаводы)
Расход газа на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение жилых и общественных зданий
Расход газа промышленностью.
Годовой расход нм3год определяется по формуле 2.1
где q – норма расхода на расчетную единицу МДжгод
Ni – количество расчетных единиц потребления
Qнр – низшая теплота сгорания МДжнм3.
Расчетный расход газа нм3год определяется как доля годового расхода
где Km – коэффициент часового максимума.
1.1 Потребление газа в квартирах
Газовая плита и центральное ГВС
Охват газоснабжением 100% q=4100 МДжгод
С учетом степени охвата газоснабжением квартир доля жителей чел пользующихся газом для приготовления пищи и имеющих ЦГВ определяется выражением 2.3
N=0 70×72527=507689 чел.
V= (4100391) ×507689=5323593=532×106 м3год.
Газовая плита и газовый водонагреватель:
Охват газоснабжением 30% q=10000 МДжгод.
Число людей чел. имеющих газовые водонагреватели
N=0 3×72527×=217581 чел.
V= (10000391) ×217581=5 56×106 м3год.
1.2 Потребление газа в коммунальных и общественных предприятиях
Нормы расхода газа этими предприятиями отнесены к условной единице: для помывок в банях на 1 помывку. При определении количества помывок в банях помывкигод можно исходить из расчета 52 помывки в год одним человеком.
Процент жителей моющихся в банях 30% q=40 МДжпомыв.
N=52×03×72527=11314212 помывкигод.
V= (40391)×11314212=116×106 м3год.
Расход газа в столовых ресторанах и кафе
При расчете годового расхода газа на предприятиях общественного питания учитывают их следующую среднюю загрузку. Охват обслуживанием населения принимают 35% от общей численности населения считая при этом что каждый человек регулярно пользующийся столовыми и ресторанами потребляет в день примерно 1 обед и 1 ужин ( завтрак ). Следовательно количество обедов плюс ужинов или завтраков посещенийгод которые приготавливаются на газовом топливе в течение года составляет
N= Xi ×N i ×360 (2.5)
N=035*72527*360=9138402 посещенийгод.
V= [(63)391]*9138402=147×106 м3год.
Расход газа в поликлиниках
Число годовых посещений поликлиник посещгод определяется исходя из того что каждый житель посещает поликлинику примерно 10 раз в год; q=84 МДжпосещ.
Общее число посещений поликлиник жителями города определяется по формуле 2.6
N=10×72527×03=21758 посещгод.
V= (84391) ×21758=047×106 м3год.
Расход газа в больницах
При расходе газа в больницах следует учитывать что их общая вместительность определяется из расчета 8 коек на 1000 жителей; q=3200+9200=12400 МДжкойку поэтому общее число коек в больницах коекгод будет определяться по формуле 2.7
N=72527×81000=580 коекгод.
V= (12400391) ×580=0184×106 м3год.
1.3 Потребление газа на предприятиях
Расход газа в прачечных
Для механических прачечных нормы приведены в расчете на 1т сухого белья принято что в год 1 человек стирает 100 кг белья тгод
Процент жителей стирающих в прачечных 40% q=8800 МДжт.
N= Xi ×N i ×01 (2.8)
N=52527*04*01=29018 тгод.
V= (8800391) ×29018=065×106 м3год.
Расход газа на хлебозаводах
При расчете потребления газа в пекарнях принято что каждый житель потребляет 60% хлеба формового 20% булок 20% тортов тогда норма потребления газа на выпечку 1т изделий составит
q=06×2500+02×5450+02×7750=4140 МДжт.
Количество изделий в сутки на 1000 жителей 08 тгод q=4140 МДжт
N= 07 ×N i 1000×365 (2.9)
N=08×725271000×365=2117788 тгод.
V= (4140391) ×2117788=224×106 м3год.
Расход газа на промышленных предприятиях V=2500 м3ч
Расчетный расход определяется как доля годового расхода
где Км - коэффициент часового максимума
Vгод – годовой расход газа
Расчет сведен в таблицу 2.1
Таблица 2.1- Расходы газа на бытовые и коммунальные нужды
Охват газоснаб-жением %
Кол-во расчетных единиц потреблен.
Коэфф. часового макси-
Расчетный расход газа
Доля квартир имеющих газовые водонагреватели
Коммунальные и общественные предприятия:
Продолжение таблицы 2.1
Столовые и рестораны
(Обедов и ужиновгод)
Крупные коммунальные предприятия
Объекты потребляющие газ низкого давления 4029*11=44319
Объекты потребляющие газ высокого давления 4868
3 Определение расходов газа по укрупненным показателям
3.1 Расход газа на отопление
Расчетный расход газа м3на отопление жилых и общественных зданий коммунально-бытовых предприятиях определяется по максимальному часовому расходу тепла на эти нужды
где Q0 – максимальный часовой расход тепла на отопление МДжнм3 который определяется по формуле
Q0=Σа×q0×(tв-tно) ×Vн (2.12)
где q0 = 167 кДж(м3ч0С)удельная отопительная характеристика здания зависящая от этажности застройки
а = 09 - коэффициент учитывающий изменения q0 в зависимости от tн.о.
tB – усредненная расчетная температура воздуха отапливаемых зданий
tн.о. – расчетная температура наружного воздуха для проектирования систем отопления -32 0С
VН – наружный строительный объем отапливаемых зданий м3.
Строительный объем зданий м3ч определяется по формуле 2.13
где N – количество жителей чел
f – коэффициент строительной кубатуры
Vн=72527×12×6=5221×106 м3- (для жилых зданий)
Vн=72527×18=1305486=131×106 м3- (для общественных зданий).
Qжил=09×167×(20+32) ×5221*106=408052×106 кДж час
Qобщ=09×167×(20+32) ×131*106=102384×106 кДж час.
Определяем расход газа
V0=(408052×106)(39100×085)=12277778 м3час
V0=(102384×106)(39100×085)=3080608 м3час
V0= V0жил+V0общ =12277778+3080608=15358386м3час.
3.2 Расход газа на вентиляцию
Расчетный расход газа на вентиляцию общественных и коммунально-бытовых предприятий м3час определяется по максимальному часовому расходу тепла на эти нужды по следующей формуле 2.14
Vв=[qв×Vн× (tв- tнв)](Qpн×) (2.14)
где qB – удельная вентиляционная характеристика здания кДж(м3ч0С)
tн.в.–расчетная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции tн.в =-32 0С
Vв=[083×5221944× (20+32)](39100×085) м3ч.
3.3 Расход газа на централизованное горячее водоснабжение
Расход газа централизованное горячее водоснабжение от районных котельныхнм3ч определяется по нормам расхода горячей воды на 1-го жителя в сутки по формуле 2.15
Vгв=Кс×Кr× [(N× (a+в))(24×Qpн×)] × (65-tх) ×419 (2.15)
где Кси Кч – суточный и часовой коэффициенты неравномерности потребления
N – количество жителей в населенном пункте охваченных централизованным горячим водоснабжением
а – норма расхода воды а=115лсут (при t = 55 0C) для жилых зданий
b – норма расхода горячей b=25лсут воды (при t=65 0C) для всех общественных зданий
tх – температура водопроводной воды tх=5 0C
Vгв=12×18× [(507689× (115+25)+217581×25)(24×39100×085)] × (65-5) ×419=
Итого расход газа на ТЭЦ 361744 нм3ч.
4 Режимы потребления газа
Все городские потребители – бытовые коммунальные общественные и промышленные – потребляют газ неравномерно. Потребление газа изменяется по месяцам года дням недели календарным дням а так же по часам суток.
Неравномерность расходования газа отдельными категориями потребителей определяются рядом факторов: климатические условия уклад жизни населения режимом работы предприятий и учреждений характеристикой газооборудования зданий и промышленных цехов. Неравномерность потребления оказывает большое влияние на экономические показатели систем газоснабжения.
4.1 Расходы газа по месяцам года.
Знание годовых графиков газоснабжения имеет большое значение и для эксплуатации городских систем газоснабжения так же позволяет правильно планировать спрос на газ по месяцам года определять необходимую мощность городских потребителей – регуляторов планировать поведение реконструкции и ремонтных работ на газовых сетях и их сооружениях.
Режим потребления по месяцам года на бытовые нужды (в квартирах) столовые хлебозаводы бани прачечные из расчета расхода газа:
Все расчеты сведены в таблицу 3.1
Таблица 2.2 – Расход газа по месяцам года
Квартиры жилые здания
По результатам таблицы 2.2 строится график годового потребления газа различными потребителями.
График 2.1- Расхода газа по месяцам года % годового потребления
5 Расчет режима потребления газа на отопление
Потребление газа на отопление за год определяются по формуле 2.16
Qотгод=(V0жил+V0общ) ×24×nот=
=(12277778+3080608×24×219=8072367682м3г. (2.16)
Расход газа % от годового расхода для интервала температур наружного воздуха рассчитываем по формуле 2.17
qм=[(tв-tcр.i) ×ni] [Σ(tв-tcр.i) ×ni] (2.17)
где tcp.i. – средняя температура интервала 0С
ni – длительность стояния интервала температур.
Результаты расчета сведены в таблицу 2.3
Σ(tв-tcр.i) ×ni=(20-3) ×31+(20+98) ×30+(20+196) ×31+
+(20+226) ×31+(20+175) ×28+(20+90) ×31+(20-30) ×25+(20-107)*12=64548.
qм10=[(20-3) ×31]64548×100=816%
qм12=[(20+196) ×31]64548×100=1902%
qм11=[(20+98) ×30]64548×100=1385%
qм1=[(20+226) ×31]64548×100=2046%
qм2=[(20+175) ×28]64548×100=1627%
qм3=[(20+90) ×31]64548×100=1393%
qм4=[(20-30) ×25]64548×100=658%.
qм5=[(20-107) ×12]64548×100=173%.
Таблица 2.3- Расчет режима потребления газа на отопление для Хабаровска
Среднемесячная температура
Число отопительных дней в месяце
График 2.2- Расчет режима потребления газа на отопление для Хабаровска
6 Расчет часовой неравномерности потребления газа
Знание суточных графиков необходимо для правильной эксплуатации газовых сетей и установок и расчета аккумулирующей ёмкости для выравнивания суточного графика. Данные к расчету взяты из таблицы 5.10 [4] и сведены в таблицу 3.3
Таблица 2.4-Определение аккумулирующей ёмкости необходимой для
выравнивания суточного графика потребления газа
Поступление газа с начала счета
Избыток или недостаток газа
График 2.3- Cуточная неравномерность потребления газа
Vсут=20397.8+3504.2=23902 м3ч (118%)-объем газа резервного пункта
Vг=23902×24×12=6883776м3ч.
СИСТЕМЫ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ
1 Выбор и обоснование системы газоснабжения
Для газоснабжения населенных мест применяются одно- двух- трех- и многоступенчатые системы газоснабжения. Городские системы газоснабжения присоединяются к магистральным газопроводам через ГРС. Связь между газопроводами различных давлений осуществляется через ГРП.
Выбор схемы газоснабжения производится исходя из следующих соображений: чем больше давление газа в газопроводе тем меньше его диаметр и стоимость но усложняется прокладка сети – необходимо выдерживать большие разрывы до зданий не по всем улицам можно проложить сеть высокого давления. С увеличением количества ступеней давления в системе добавляются новые газопроводы и ГРП но уменьшаются диаметры последующих ступеней.
Для данного проекта принята двухступенчатая система газоснабжения в которой газ от ГРС по сети высокого давления (035 МПа) подается к ГРП и крупным потребителям а от ГРП по сети низкого давления распределяется по территории города.
2 Защита газопроводов от коррозии.
Коррозией называется постепенное поверхностное разрушение металла в результате химического и электрохимического взаимодействия его с внешней средой.
По заданию данного курсового проекта используется электрический способ защиты - электродренаж.
Электрический дренаж- это способ защиты подземного сооружения от коррозии блуждающими токами заключающийся в отводе этих токов из анодной зоны защищаемого сооружения к их источнику (рельсовой сети или на отрицательную шину тяговой подстанции). С помощью дренажа обеспечивается самая дешевая защита: одной дренажной установкой достигают создания максимальной зоны защиты (до 5км и более). Для защиты металлических подземных сооружений применимы три типа дренажей: прямой поляризованный и усиленный. Применяют в основном два последних типа.
Прямой дренаж обладает двухсторонней проводимостью. Дренажный кабель можно присоединить только к отрицательной шине(или отсасывающему кабелю) когда исключена возможность стекания токов на защищаемое сооружение. Как правило дренажные кабели к рельсам не присоединяются. Объясняется это тем что при обрыве рельсового пути (при нарушении стыковых соединений и т.д.) на рельсах может возникнуть потенциал обратного т.е. положительного знака в связи с чем электрический ток большой силы потечет на газопровод. В этом заключается основной недостаток простого дренажа. Поэтому не смотря на простоту прямые дренажи на городских сетях не применяются.
Поляризованный дренаж в отличии от прямого обладает только односторонней проводимостью: от газопровода к источнику. При появлении положительного потенциала на рельсах дренажный кабель автоматически отключается. В связи с этим возможно присоединять его непосредственно к рельсам что весьма важно при устройстве защиты в районах удаленных от отсасывающих пунктов или тяговых подстанций. Конструкции поляризованных дренажных установок могут быть самые разнообразные. При выборе дренажного кабеля необходимо обращать внимание на его мощность чувствительность и надежность. Желательно также чтобы он не требовал дополнительного источника питания.
Усиленный дренаж применяется в тех случаях когда на защищаемом сооружении остается опасная зона( положительный или знакопеременный потенциал по отношению к земле) а потенциал рельса в точке дренирования тока выше потенциала газопровода или когда это экономически более выгодно по сравнению с увеличением сечения дренажного кабеля. В усиленном дренаже дополнительно в цепь включается источник ЭДС позволяющий увеличить дренажный ток. Схема усиленного дренажа предусматривает последовательное включение в дренажную сеть дополнительного источника постоянного тока чтобы увеличить отвод тока и обеспечить на газопроводе постоянный отрицательный потенциал.
3 Описание способа прокладки газопроводов при переходе через озеро.
Подводные переходы газопроводов через водные преграды следует предусматривать на основании данных гидрологических инженерно-геологических и топографических изысканий.
Подводные переходы газопроводов при ширине водных преград при меженном горизонте 75 м и более следует предусматривать как правило. в две нитки с пропускной способностью каждой по 075 расчетного расхода газа.
Допускается не предусматривать вторую (резервную) нитку газопровода при прокладке: - закольцованных газопроводов если при отключении подводного перехода обеспечивается бесперебойное снабжение газом потребителей; - тупиковых газопроводов к промышленным потребителям если данные потребители могут перейти на другой вид топлива на период ремонта подводного перехода.
При пересечении водных преград шириной менее 75 м газопроводами предназначенными для газоснабжения потребителей не допускающих перерывов в подаче газа или при ширине заливаемой поймы более 500 м по уровню горизонта высоких вод (ГВВ) при 10 %-ной обеспеченности и продолжительности подтопления паводковыми водами более 20 дней а также горных рек и водных преград с неустойчивым дном и берегами допускается прокладка второй (резервной) нитки.
Толщину стенок труб для подводных переходов следует принимать на 2 мм больше расчетной но не менее 5 мм. Для газопроводов диаметром менее 250 мм допускается увеличивать толщину стенки для обеспечения отрицательной плавучести газопровода.
Границами подводного перехода газопровода определяющими длину перехода следует считать участок ограниченный ГВВ не ниже отметок 10%-ной обеспеченности. Запорную арматуру следует размещать вне границ этого участка.
Расстояния между осями параллельных газопроводов на подводных переходах следует принимать не менее 30 м.
Прокладку газопроводов на подводных переходах следует предусматривать с заглублением в дно пересекаемых водных преград. Проектную отметку верха забалластированного газопровода следует принимать на 05 м а на переходах через судоходные и сплавные реки на 1 м ниже прогнозируемого профиля дна определяемого с учетом возможного размыва русла в течение 25 лет после окончания строительства перехода.
На подводных переходах через несудоходные и несплавные водные преграды а также в скальных грунтах допускается уменьшение глубины укладки газопроводов но верх забалластированного газопровода во всех случаях должен быть ниже отметки возможного размыва дна водоема на расчетный срок эксплуатации газопровода.
Ширину траншеи по дну следует принимать в зависимости от методов ее разработки и характера грунтов режима водной преграды и необходимости проведения водолазного обследования.
Крутизну откосов подводных траншей необходимо принимать в соответствии с требованиями СНиП III-42-80.
Расчет подводных газопроводов против всплытия (на устойчивость) и их балластировку следует выполнять в соответствии с требованиями СНиП 2.05.06-85.
Для газопроводов прокладываемых на участках подводных переходов следует предусматривать решения по защите изоляции от повреждения.
На обоих берегах водных преград следует предусматривать опознавательные знаки установленных образцов. На границе подводного перехода необходимо предусматривать установку постоянных реперов: при ширине преграды при меженном горизонте до 75 м - на одном берегу при большей ширине - на обоих берегах.
Высоту прокладки надводного перехода газопровода следует принимать (от низа трубы или пролетного строения):
При пересечении несудоходных несплавных рек оврагов и балок где возможен ледоход. - не менее 02 м над уровнем ГВВ при 2 %-ной обеспеченности и от наивысшего горизонта ледохода а при наличии на этих реках корчехода — не менее 1 м над уровнем ГВВ при 1 %-ной обеспеченности; при пересечении судоходных и сплавных рек — не менее значений установленных нормами проектирования подмостовых габаритов на судоходных реках и основными требованиями к расположению мостов.
4 Определение количества ГРП
При проектировании газоснабжения городов большое значение имеет выбор количества ГРП и ГРС их производительности и размещения.
Для ГРП питающей сеть низкого давления оптимальная производительность Vоп = 1500-2000 м3ч оптимальный радиус действия Rоп = 05-1 км. С учетом этого количество ГРП определяется по формуле
n= 2710150(2×7172)=26шт (3.2)
где Vгрп – суммарный расход газа через городские ГРП
F – газифицируемая площадь включая площадь проездов м2
Rоп – оптимальный радиус действия ГРП км.
Технико-экономическое обоснование количества ГРП
Определяю оптимальное количество ГРП исходя из следующих данных:
стоимость одного ГРП Р = 13000 у.е. расчетный перепад давления для распределительной сети низкого давления DР = 1200 Па; плотность населения m = 450 челга;
Удельный часовой расход на 1-го человека м3чел*ч определяется по формуле 4.3
Коэффициент плотности сети низкого давления
=00075+0003×(m100) (3.4)
=00075+0003×(450100)=0021.
Оптимальный радиус ГРП Rопт м
Rопт=65*[(P0388× ΔP0081) (0245×(ml)0143)] (3.5)
Rопт=65*[(130000388× 12000081) (00210245×(450×007)0143)]=717м.
Оптимальная нагрузка на один ГРП м3час
Vопт=m×l×R25000 (3.6)
Vопт=450×007×71725000=32388 м3час.
Количество ГРП по экономическому расчету
n= 4029*11(32388)=137 шт.
К расчету принимаем 3 ГРП
Расход ГРП 1- 14905 мч
Расход ГРП 2- 14588 мч
Расход ГРП 3- 14749 мч
ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ ГРП
1 Подбор регулятора давления
Регуляторы давления подбираются по расчетному расходу газа при требуемом перепаде давления. Пропускная способность определяется по паспортным данным завода-изготовителя. Если условия работы регулятора отличается от паспортных делают перерасчет производительности.
Давление на входе в ГРП:
Р1 = 0321 МПа ( ГРП№1 )
Р1 = 0528 МПа ( ГРП№2 )
Р1 = 0439 МПа ( ГРП№3 )
Р2 = 0003 + 01 = 0103 МПа
где Р1 и Р2 – абсолютно давление газа на входе и на выходе из регулятора давления
Так как Р1 Р2 055 то:
где Vп – паспортная производительность м3ч
По таблице принимаю регулятор давления:
РДУК 2 – 200 с dу = 200 ( диаметр клапана d = 140 мм ) и Vпmax = 5615 м3ч
Данный регулятор отвечает условию устойчивой работы т. е. а так же является наиболее экономичным с точки зрения наименьшей металлоёмкости.
Падение давления при рабочих параметрах газа и расчетном расходе Vp
ΔP=ΔPгр × (VpVгр) × (ρP) (4.2)
где ΔPгр - падение давления по графику Па
Vгр - расход газа по графику нм3ч;
ρ - плотность газа проходящего через фильтр кгм3;
P - давление газа перед фильтром МПа.
Условный диаметр волосяного фильтра принимают по dy регулятора давления.
Принимаю фильтр волосяной
ΔP=700 × (14901500) × (07760321)=1680 Па.
ΔP=700 × (14581500) × (07760528)=1000 Па.
ΔP=700 × (14751500) × (07760439)=1217 Па.
3 Подбор предохранительных клапанов
Предохранительные запорные клапаны типа ПКН и ПКВ поставляются комплектно с соответствующими регуляторами давления газа. Они устанавливаются до регулятора давления после фильтра. Принимаю к установке ПКВ-100 с диапазоном на срабатывание при повышении контролируемого давления от 003 до 06 МПа.
Предохранительные сбросные клапаны устанавливаются после регуляторов давления газа для исключения повышения давления газа в сети после ГРП.
Принимаю предохранительные клапаны СППК4Р-16 с пределом регулирования от 005 до 16 МПа
Счетчик газа вихревой СВГ.М — счетчик газа который предназначен для оперативного и коммерческого учета потребляемого природного газа и других неагрессивных газов (воздух азот кислород и т.п.) на промышленных объектах а также на объектах коммунально-бытового назначения.
Счетчик СВГ.М применяется на промышленных объектах а также на объектах коммунально-бытового назначения.
К установке принимается счетчик вихревый СВГ. М-2500 на ГРП-1 и ГРП-2 диаметром 100 мм и максимальным расходом 2500 м3ч
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СЕТИ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ
Расчет ведут в следующей последовательности
Расходы газа потребителям уже вычислены .Абсолютное давление газа на выходе из ГРС 05 МПа. Давление перед конечными потребителями 035 МПа. Намечаем направление движения газа по сети и определяется резервирующая перемычка – участок 6-7
Рассчитывают аварийные режимы при выключенных головных участках справа и слева от ГРС. При этом потребители находящееся после перемычки 6-7 получают газ не в полном объеме
Vав=Коб×Vр м3ч (5.1)
где Vав – расход газа потребителем в аварийном режиме Коб – коэффициент обеспеченности.
В результате этого расчета диаметры по кольцу принимаются окончательно.
Считают нормальный режим при уже известных диаметрах по кольцу и снабжении газом всех потребителей на 100%. В результате расчета нормального режима определяют резерв давления в точке встречи потоков а также давления в каждой точке присоединения потребителей что позволяет разрабатывать проект газоснабжения каждого из них.
Таблица 5.1- Гидравлический расчет сети высокого давления при 1 аварийном режиме с перекрытым участком 2-3
-й аварийный режим 2-3 перекрыт
-й аварийный режим 3-12 перекрыт
Таблица 5.2- Гидравлический расчет сети высокого давления при 2 аварийном режиме с перекрытым участком 11-2
-й аварийный режим 11-2 перекрыт
Таблица 5.3-Гидравлический расчет сети высокого давления при нормальном режиме (верхняя ветка)
нормальный режим(верхняя ветвь)
Таблица 5.4- Гидравлический расчет сети высокого давления при нормальном режиме (нижняя ветка)
Таблица 5.5- Гидравлический расчет сети высокого давления при нормальном режиме (участки от основной ветки)
участки от общей ветки
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СЕТЕЙ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ
Городские сети низкого давления распределяющие газ по всей территории застройки к бытовым и мелким коммунальным потребителям представляют собой сложную по конфигурации систему сопряженных колец которые получают газ от нескольких ГРП и снабжают газом многочисленные ответвления на кварталы и отводы к отдельным зданиям. При расчете такую сеть разбивают на отдельные районы по количеству точек питания (ГРП) и сеть каждого района рассчитывают отдельно. При этом решается задача выбора наилучшего варианта движения потока газа и подбор таких диаметров что бы это движение осуществлялось.
Расчет производим в следующей последовательности
На расчетной схеме нумеруются узлы. Подсчитываются длины участков
Определяю расчетные длины участков LP для вычисления путевых расходов газа
Определяю удельные расходы газа
Определяю эквивалентные расходы VЭ = 055×VП
Вычисляю транзитные и расчетные расходы результаты свожу в таблицу 4.6 и 4.7
Подсчитываю суммарные расчетные длины направления газа от ГРП до нулевой точки LPнапр.
Средние удельные потери давления на рассчитываемом направлении определяю по формуле
По таблице на основании hср и VР нахожу диаметр
Давление в узлах схемы определяю как
Гидравлический расчет свожу в таблицу 6.4
Произвожу расчет перемычек т. е. участков не попавших в основное направление. Они рассчитываются по разнице давлений в узлах участков а затем по таблице при известных VP и hуч подбираем диаметр участков.
Таблица 6.1- Определение расходов газа ГРП №1
Таблица 6.2 Определение расходов газа ГРП №2
Таблица 6.3– Гидравлический расчет сети газопроводов низкого давления
Таблица 6.4– Гидравлический расчет сети газопроводов низкого давления
Таблица 6.5– Гидравлический расчет сети газопроводов низкого давления
ГАЗОСНАБЖЕНИЕ ЖИЛОГО ДОМА
1 Основы проектирования
В качестве ввода в здание используется цокольный ввод с установленным отключающим устройством. Внутри квартир газопроводы необходимо прокладывать открыто по стенам параллельно полу (потолку).
Газопроводы прокладываемые внутри помещений должны быть выполнены из стальных труб. Соединение труб - сварное. Резьбовые и фланцевые соединения допускаются только в местах установки запорной арматуры и газовых приборов. В местах прохода людей газопровод следует прокладывать на высоте не менее 25 м от пола до низа газопровода. Газопроводы прокладываются с уклоном не менее 0003. Газопроводы прокладываемые внутри помещений и в каналах должны окрашиваться стойкими лакокрасочными материалами.
Отключающие устройства на газопроводах прокладываемых в жилых зданиях надлежит устанавливать на каждом стояке пред каждым газовым прибором. Устройства для отключения стояков допускается размещать в лестничных клетках тамбурах коридорах.
2 Определение характеристик СУГ
В качестве горючего топлива для бытовых приборов установленных у потребителей был выбран сжиженный углеводородный газ - БТ (бутан технический. Климатическая зона холодная (tхол.5ти дн.=-31°С; tабс.min.=-43)
Таблица 7.2- Характеристика СПБТ
Теплота сгорания Qн.р. кДжм3
Кинем. вязкость 106 м2c
3 Расчет резервуарных установок с искусственным испарением.
3.1 Определение численности жителей
Таблица 7.3.1-Определение численности жителей
Наименование потребителя
Кол-во человек в семье
Кол-во квартир в 1 зд.
4 Определение расходов газа
Расчетный расход газа на жилые дома определяется по формуле:
где N - количество жителей квартала чел;
q - норма потребления СУГ 1 человеком q=7300 МДжгод;
Кн - коэффициент суточной неравномерности Кн=2;
Кч - коэффициент часовой неравномерности Кч=012;
- низшая теплота сгорания МДжм3.
Определение расхода газа на посещение в поликлинику
Число годовых посещений поликлиник определяется исходя из следующего. Каждый житель посещает поликлинику примерно 10 разгод. q=84 МДжпосещ.
Тогда расчетный расход газа необходимого посещения жителей будет равно:
Общий расчетный расход газа:
4 Расчет резервуарных установок с искусственным испарением
Определение количества резервуаров в ГРУ
Количество резервуаров необходимое для снабжения газами потребителей определяется исходя из расчетного суточного расхода:
где - суточный расход газа кгсут
m - число суток между двумя заправками сут
Vр - полезная ёмкость одного резервуара м3
rж - плотность жидкой фазы газовой смеси кгм3
G - Общий расчетный расход газа:
К установке принимается 4 ГРУ:
ГРУ 1 - 8 резервуара
ГРУ 2 - 8 резервуара
Требуемое количество испарителей
Требуемое количество испарителей определяется по следующей зависимости:
где Gc - суточный расход СУГ в ГРУ кгсут
Gн - паспортная производительность одного испарителя кгчас
К 8-м резервуарным установкам принимаем по 4 испарителей.
4 Определение расчетных расходов газа
Расход газа по номинальным расходам газовыми приборами применяется в том случае когда известно количество устанавливаемых приборов и их типы и определяется по формуле:
где К0 - коэффициент одновременности действия для однотипных приборов или групп приборов
Qнр - низшая теплота сгорания газа МДжм3
qi - номинальная теплопроизводительность прибора МДжч
ni - количество однотипных приборов или групп приборов шт
Номинальный расход газа приборами:
Плита газовая ГП-4: q=40224 МДжч;
Водонагреватель ВПГ: q=83736 МДжч.
Таблица 7.4- Расчетные расходы на участках
Ассортимент приборов
5 Гидравлический расчет внутридомового газопровода
Диктующий прибор –плита газовая. Расчетный перепад давления от ввода газопровода в здание до диктующего прибора равен DРрасч=300 Па
Расчетная длина участка определяется по формуле:
где Lр – расчетная длина участка м
Lпл – длина участка в плане м
а - надбавка учитывающая потери напора на местных сопротивлениях %
На вертикальных участках учитывается гидростатическое давление газа определяемое по формуле:
где rг – плотность газа кгм3
rв – плотность воздуха при температуре 00С кгм3
h - перепад отметок на участке м
Таблица 7.5 - Гидравлический расчет внутридомового газопровода
Нормативный перепад давления DРН=300 Па. Невязка 8% полученная невязка не превышает допустимую по СНиП в 10 %.
При проектировании трубопроводов для транспорта газа выбор размеров труб осуществляется на основании их гидравлического расчета имеющего цель подобрать внутренний диаметр труб для пропуска необходимого количества газа при допустимых конкретных условиях потерях давления илинаоборотпотери давления при транспорте неоходимого количества газа по трубам заданного диаметра.
В результате гидравлического расчета системы внутридомового газопровода внутренние диаметры имеют завышенное значение так как здание имеет 9 этажей а вследствие имеет высокое гидростатическое давление и для того чтобы обеспечить нормативный перепад давления DРН=300 Па. Но увеличение диаметров является отрицательным фактом в плане технико-экономического обоснования так как требуются большие затраты на материал для водо-газопроводных труб.
6. Вид испарителя и требуемое количество испарителей
Надземный электрический испаритель с промежуточным теплоносителем типа ИЭПТ-10
Этот испаритель по номинальной испарительной способности соответствует испарителям типа РЭП но свободен от всех недостатков последних. Испаритель ИЭПТ-10 по 2-м показателям как надёжность работы термоэлектронагревателя (применяется без доработки и всегда погружен в жидкость) и оперативность монтажа на групповой установке (необходимость присоеденения только трубы подачи жидкой фазы испарителя к трубке на головке управления подземного резервуара) имеет бесспорные преимущества по сравнению с ранее разработанными испарителями типа РЭП.
Для обеспечения бесперебойного снабжения газом потребителя в случае срабатывания клапана-отсекателя или временного отключения электроэнергии технологической схемой обвязки предусмотрена возможность автоматического подключения естественного испарения от подземного резервуара по трубопроводу. С этой же целью регулятор давления на головке резервуара настраивается на давление 2500 Па а регулятор давления на испарителе – на давление 3600 Па.
Gч –часовой расход газа на ГРУ кгч
Gн - паспортная производительность одного испарителя 100 кгчас.
ГРУ №1: Gсут=495 кгч; принимаем 1 шт
ГРУ №2: Gсут=320 кгч принимаем 1 шт
Принемаем электрический испаритель типа "Торпедо" с промежуточным теплоносителем по одному на каждый гру
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ КВАРТАЛЬНЫХ СЕТЕЙ.
Нормируемый перепад давления в уличной сети принимается DРн=300 Па
Таблица 8.1.Определение КМС (ГРУ№1)
дом-1-2-3-4-5-6-7-8-9-ГРУ1
Наименование сопротивления
тройник на ответвление
Таблица 8.2.Определение КМС (ГРУ№1)
дом-21-22-23-24-9-ГРУ1
Таблица 8.3.Определение КМС (ГРУ№1)
дом-10-11-12-47-9-ГРУ1
Таблица 8.4.Определение КМС (ГРУ№1)
дом-13-14-15-16-46-47-9-ГРУ1
Таблица 8.5.Определение КМС (ГРУ№1)
дом-17-18-19-20-46-47-9-ГРУ1
Таблица 8.6.Определение КМС (ГРУ№2)
дом-25-26-27-28-29-30-31-32-33-34-35-36-37-38-39-ГРУ2
дом-45-44-43-42-41-40-39-ГРУ2
Таблица 8.7. Гидравлический расчет квартальных сетей (ГРУ№1)
Таблица 8.8. Гидравлический расчет квартальных сетей (ГРУ№1)
Таблица 8.9. Гидравлический расчет квартальных сетей (ГРУ№1)
Таблица 8.10. Гидравлический расчет квартальных сетей (ГРУ№1)
Таблица 8.11. Гидравлический расчет квартальных сетей (ГРУ№1)
Таблица 8.12. Гидравлический расчет квартальных сетей (ГРУ№2)
Таблица 8.13. Гидравлический расчет квартальных сетей (ГРУ№2)
В данном курсовом проекте была разработана и рассчитана система газоснабжения района города Хабаровска. Определены расходы газа бытовыми жилищно-коммунальными и промышленными потребителями. Произведен гидравлический расчет сетей высокого и низкого давлений подобраны диаметры газопроводов. Подобрано оборудование ГРП.
Также была разработана и рассчитана система газоснабжения жилого квартала и внутридомовой газопровод отдельной жилой секции. Была принята к установке запорно-регулирующая арматура и подобраны диаметры стальных газопроводов детально разработана ГРУ с обвязкой регулировочной арматурой и испарителем и запроектирована система газоснабжения жилого дома сжиженными углеводородными газами и произведен ее расчет.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
Стаскевич Н. Л. Северинец Г. Н. Справочник по газоснабжению и использованию газа – Л.: Недра 1990 г.
Ионин А. А. Газоснабжение – М.: Стройиздат 1989 г. – 439с.
СНиП III-29-76. Газоснабжение. Внутренние устройства. Наружные сети и сооружения. Правила производства и приемки работ – М.: Стройиздат 1977г.
СНиП II-37-76. Газоснабжение. Внутренние и наружные устройства. Нормы проектирования – М.: Стройиздат 1977г.
Гордюхин А.И. Газовые сети и установки
СП 42-101-2003 Общее положение по проектированию и строительству разо распределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб. – М.: Стройиздат 2003г

gas.dwg

ХГТУ.290700.943117.ДП
Графики оплаты вредных выбросов
результаты технико-экономического
Котельная БОХ на строительстве Бурейской ГЭС
очистки нефтесодержащих стоков
Отметка верха газопровода
Газоснабжение района и микрорайона города Харьков
Газоснабжение жилого дома сжиженным газом
План этажа жилого дома
аксонометрическая схема внутридомового газопровода
узел ввода газопровода в здание
схема перехода газопровода через препятствие
Генеральный план города
Механические прачечные V=188мч
Стольвые и рестораны V=168мч
Расчетная схема сети высокого давления
Расчетная схема сети низкого давления
Аксонометрическая схема газопровода
Ввод газопровода в здание
Сварной стык на рассоянии
не менее 2 м от фундамента
Горизонт высоких вод
м Горизонт меженных вод
Схема подводного перехода-дюкера
Генплан микрорайона М 1 : 1000
Расчетная схема М 1 : 1000
Поликлиника 250 пос.
Магазин промт. 400 кв.м.
Магазин прод. 340 кв.м.
Детский сад 280 мест
Принципиальная схема ГРП 1
Экспликация принципиальной схемы ГРП
Регулятор давления РДУК-2
Предохранительный запорный клапан
Предохранительный сбросной клапан
Показывающий манометр
Регистрирующий манометр
Продувочный трубопровод
Выхлопной трубопровод
Импульсный трубопровод конечного давления
Импульсный трубопровод начального давления
Газовый ротоционный счетчик
Экспликация установки подземных резервуаров
Редукционная головка
Газопровод низкого давления к потребителю
Установка подземных резервуаров
Схема регулятора давления РДП-100В
Экспликация регулятора давления РДП-100В
Экспликация испарителя ИЭПТ-10
Трубопровод обвязки 2х испарителей
Клапан предохранительный сбросной
Змеевик испарительный
Электронагреватель ТЭН
Сосуд с промежут.теплоносителем
Поплавковый клапан отсекатель
Схема и обвязка электрического испарителя
ИЭПТ-10 с промежуточным теплоносителем
Кран газовый низкого давления
Расширительный бачок
Клапан отсекатель LEН4 ОА
Трубка для залива промежуточного
по паровой фазе высокого давления
Термометр контрольный
Трубопровод паровой фазы
Регулятор давления газа
Подземный расходный резервуар
Трубопровод байпасный паровой
фазы низкого давления
Продольный профиль участка газопровода А-Б
Схема прямого (простого) дренажа
Защищаемый газопровод
Регулировочный реостат