Дипломная работа - Развитие системы газоснабжения поселка Новый Костек с увеличением численности населения до 9500 человек

Содержание

Аннотация

Введение

1.Основания для разработки проекта

2.Исходные данные

2.1.Климатические характеристики данного района

2.2.Строительная характеристика данного района

3.Расчет распределительных сетей населенного пункта Новый Костек

3.1.Определение характеристик газа

3.2.Определение годовых расходов газа

3.2.1.Бытовое потребление газа

3.2.2.Коммунально-бытовое потребление

3.2.2.1.Годовой расход газа на больницы

3.2.2.2.Годовой расход газа на предприятия общественного питания

3.2.2.3.Годовой расход газа хлебозаводами

3.2.2.4.Годовой расход газа мелкими потребителями

3.2.2.5.Годовой расход газа прачечными и банями

3.2.2.6.Годовые расходы газа на отопление

3.3.Определение расчетных часовых расходов газа

3.4.Выбор системы газоснабжения

3.5. Определение оптимального количества сетевых ГРП, выявление зон их

действия и расчет количества жителей в этих зонах

3.6.Определение расчетных расходов газа сетевыми ГРП

3.7.Гидравлический расчет газопроводов

3.7.1.Гидравлический расчет тупиковой сети низкого давления

3.7.2. Гидравлический расчет кольцевой сети низкого давления

(для сравнения с принятой схемой)

3.7.3. Гидравлический расчет газопродов среднего давления

3.8.Подбор оборудования ГРП

3.8.1.Подбор регулятора давления

3.8.2.Подбор предохранительных клапанов

3.8.3.Подбор фильтров

3.9.Описание оборудования ГРП

4.Теплоснабжение 5-ти этажного жилого дома

4.1.Определение расчетного расхода газа котельной

установкой для нужд теплоснабжения

4.2.Подбор блочно-модульной котельной со всем необходимым

оборудованием

4.3.Расчет внутридомового газопровода

5.Автоматизация ГРП

6.Технико-экономический расчет проектируемой системы газоснабжения

6.1.Опросный лист на изготовление блочно-модульной котельной

6.1.2.Технико-коммерческое предложение от завода “РОСПРОМГАЗ’’

г.Энгельс

6.2.Опросный лист на изготовление ГГРП и ГРПШ

6.2.1.Технико-коммерческое предложение от завода “РОСПРОМГАЗ”

г.Энгельс

6.3.Технико-коммерческое предложение от ООО ”Южный метталлоцентр”

для покупки стальных трубопроводов,задвижек и всей необходимой арматуры

7.Организация строительства системы газоснабжения

8.Охрана труда и безопасность жизнедеятельности

Список использованных источников

Аннотация

В данном дипломном проекте рассмотрен вопрос о развитии системы

газоснабжения с.Новый Костек с учетом увеличения численности населения

до 9500 человек.

За последние годы в селении наблюдается динамика увеличения населения,

в связи с чем потребность в употреблении газа населением в будущем

увеличится.

Прежде чем начать выполнение дипломного проекта, я провел обследование

ныне существующей системы газоснабжения села. Для получения информации

я обратился в Кизилюртовский филиал Газпрома, и получив необходимую

информацию, приступил к выполнению данного проекта.

В третьем разделе я определил расчетные годовые и максимальные часовые расходы газа. Далее определился с выбором системы газоснабжения, для чего пришлось провести технико-экономическое сравнение вариантов систем газоснабжения.По результатам сравнения я решил предусмотреть двухступенчатую схему газоснабжения, с кольцевой сетью среднего давления и тупиковой сетью низкого давления. Далее провел гидравлический расчет сетей низкого и среднего давления, определил оптимальное количество ГРП.

Для подбора оборудования ГРП связался с заводом “РОСПРОМГАЗ”,ко-

торый предоставил всю необходимую информацию. Аналогично была подоб-

рана блочно-модульная котельная, а также рассчитана стоимость стальных

труб и арматуры.

Подробная информация о каждом разделе будет дана ниже, в которых по-

казаны принятые решения и произведенные расчеты.

Введение

Масштабы и темпы развития газовой промышленности и газоснабжающих

систем определяет добыча газа, по которой Россия занимает первое место в мире. Значительный рост добычи газа существенно изменил топливный баланс страны. Если в 1983 г. удельный вес газового топлива занимал в общем топливном балансе страны лишь 27%, то к 2007 году доля газа составляет более 70% всех видов потребляемых топлив.

Совершенствование, интенсификация и автоматизация технологических процес-

сов приводят к необходимости повысить качество расходуемых теплоносителей.

В наибольшей мере по сравнению с другими видами топлива этим требовани-

ям удовлетворяет природный газ.

Рациональное использование газообразного топлива с наибольшей реализаци-

ей его технологических достоинств позволяет получить значительный экономичес-

кий эффект, который связан с повышением КПД агрегатов и сокращением расхо-

да топлива, более легким регулированием температурных полей и состава газовой среды в рабочем пространстве печей и установок, в результате чего удается значительно повысить интенсивность производства и качество получаемой продукции. Применение газа для промышленных установок улучшает условия труда и способствует росту его производительности. Использование природного газа в промышленности позволяет осуществить принципиально новые, прогрессивные и экономически эффективные технологические процессы. Кроме того, применение газа в качестве топлива позволяет значительно улучшить условия быта населения, повысить санитарно-гигиенический уровень производства и оздоровить воздушный бассейн в городах и промышленных центрах.

Газовая промышленность является одной из наиболее динамичных, бурно развивающихся отраслей народного хозяйства. Развитие добычи газа обуславливается ростом газопотребления, который осуществляется, вопервых, путем увеличения объемов использования его в городах, уже газифицированных к

настоящему времени, а вовторых, за счет газификации новых городов и населенных пунктов, в том числе в сельской местности.

Распределительные системы газоснабжения становятся едиными для областей

и республик, и для их проектирования, строительства и эксплуатации необходимы глубокие знания специалиста. Рост потребления газа в городах, поселках и сельской местности, а также масштабность распределительных систем ставят перед инженером по газоснабжению новые и сложные задачи, связанные с развитием и реконструкцией систем, повышением их надежности, необходимостью экономичного использования газа и защиты воздушного бассейна от загрязнений.

Распределительные сети являются сложными многокольцевыми системами, экономичное проектирование которых должно базироваться на современных методах оптимизации с учетом вероятностного характера функционирования и обеспечение требуемой надежности подачи газа потребителям.

Снижение стоимости и металлоемкости систем газоснабжения имеет большое народнохозяйственное значение. Вторая, не менее важная задача заключается в обеспечении полного и надежного газоснабжения всех предусмотренных потребителей. Именно скоординированное решение обеих задач позволяет достигнуть высокой эффективности использования газа.

Эта проблема решается, начиная с проектирования, когда определяются основные параметры системы, и далее непрерывно в течение всего периода эксплуатации. Все достоинства газового топлива могут быть рационально использованы только специалистами, хорошо усвоившими основы газоснабжения и строго соблюдающими правила безопасности в газовом хозяйстве.

Неоспоримые достоинства газа и наличие его значительных запасов создают

условия для дальнейшего развития газоснабжения страны.

1.Основания для разработки проекта.

Снабжение природным газом городов и населенных пунктов имеет своей целью:

* улучшение бытовых условий населения;

* замену более дорогого твёрдого топлива или электроэнергии в тепловых процессах на промышленных предприятиях, тепловых электростанциях, на коммунально-бытовых предприятиях, в лечебных учреждениях, предприятиях общественного питания и т. п.;

* улучшение экологической обстановки в городах и населенных пунктах, так как природный газ при сгорании практически не выделяет в атмосферу вредных газов.

Природный газ подается в города и поселки по магистральным газопроводам, начинающимся от мест добычи газа (газовых месторождений) и заканчивающихся у газораспределительных станций (ГРС), расположенных возле городов и поселков.

Для снабжения газом всех потребителей на территории городов строится распределительная газовая сеть, оборудуются газорегуляторные пункты или установки (ГРП и ГРУ), сооружаются необходимые для эксплуатации газопроводов контрольные пункты и другое оборудование. На территории городов и посёлков газопроводы прокладываются подземно. На территории промышленных предприятий и тепловых электростанций газопроводы прокладываются над землей

на отдельно стоящих опорах, по эстакадам, а также по стенам и крышам производственных зданий. Прокладку газопроводов выполняют в соответствии с требованиями [11].

Природный газ используется населением для сжигания в бытовых газовых приборах: плитах, водяных газовых нагревателях, в отопительных котлах. На предприятиях коммунально-бытового обслуживания населения газ используется для получения горячей воды и пара, выпечки хлеба, приготовления пищи столовых и ресторанах, отопления помещений. В лечебных учреждениях природный газ используется для санитарной обработки, приготовления горячей воды, для

приготовления пищи. На промышленных предприятиях газ сжигают в первую

очередь в котлах и промышленных печах. Его также используют технологических процессах для тепловой обработки изделий, выпускаемых предприятием.В сельском хозяйстве природный газ используется для приготовления корма животным, для обогрева сельскохозяйственных зданий, в производственных мастерских.

При проектировании газовых сетей городов и поселков приходится решать следующие вопросы:

* определить всех потребителей газа на газифицируемой территории;

* определить расход газа для каждого потребителя;

* определить места прокладки распределительных газопроводов;

* определить диаметры всех газопроводов;

* подобрать оборудование для всех ГРП(ГРПШ) и ГРУ и определить

места их расположения;

* подобрать всю запорную арматуру (задвижки, краны, вентили);

* определить места установки контрольных трубок и электродов для контроля за состоянием газопроводов время их эксплуатации;

* разработать способы прокладки газопроводов при их пересечении с другими коммуникациями (дорогами. теплотрассами, реками, оврагами и т.п.);

* определить сметную стоимость строительства газопроводов и всех сооружений на них;

* разобрать мероприятия для безопасной эксплуатации газопроводов.

Объем решаемых вопросов из приведенного перечня определяется заданием на дипломный проект.

2.2.Строительная характеристика данного района.

Застройка населенного пункта предусмотрена различной этажности, в основном одноэтажная. Из общественных зданий, в проектируемом населенном пункте имеются: школа, магазины, больница, поликлиника, прачечная, общественная баня.

Население с.Новый Костек на расчетный срок составляет 9500 человек. Норма общей площади согласно генплану принята 18м2 на одного человека.

Система газоснабжения принята по двухступенчатой схеме (среднего и низкого давления) с кольцеванием сети среднего давления и тупиковой схемы сетей низкого давления. Источником газоснабжения является природный газ поступающий из ГГРП (головной газорегуляторный пункт).В ГГРП газ поступает из ГРС ”Миатли”.

Плотность застройки – 100 чел/га.

3.Расчет распределительных сетей населенного пункта

Новый Костек.

Распределительные системы являются сложными многокольцевыми системами, экономичное проектирование которых должно базироваться на современных методах оптимизации с учетом вероятного характера функционирования и обеспечения требуемой надежности подачи газа потребителям.

Современные распределительные системы представляют собой сложный комплекс сооружений, состоящий из следующих основных элементов: газовых сетей низкого, среднего и высокого давления, газораспределительных станций, газорегуляторных пунктов и установок.

Различают высшую теплоту сгорания, подсчитываемую с учетом сгорания

водорода топлива в воду и низшую теплоту сгорания природного газа, определяемую с учетом образования при сгорании газа водяного пара.

Составление тепловых балансов топливоиспользующих установок и подсчет КПД производят обычно с учетом содержания в продуктах сгорания не воды, а водяного пара, т.е. исходя из низшей теплоты сгорания природного газа.

3.4.Выбор системы газоснабжения

Для сельских населенных пунктов с небольшим населением

целесообразно проектировать двухступенчатую систему со средним и низким давлением. Сети среднего давления будут закольцованы, по которым газ будет поступать в хлебозавод, котельную, а также в потребители требующие среднего давления. Также через сети среднего давления газ поступает в ГРП, по которым газ подается в сети низкого давления, снижая при этом давление до необходимого. В свою очередь сети низкого давления будут запроектированы по тупиковой схеме, которая была выбрана в результате технико-экономического сравнения с кольцеванием той же сети. Подробно о технико-экономическом сравнении будет разъяснено в одном из следующих разделов.

Устройство и принцип работы

Под действием пружины (13) регулятор давления в исходном положении открыт. Через входной штуцер (4) и дроссельный зазор между ним и запорнорегулирующим органом (штоком (7)) газ поступает в подмембранную полость корпуса, воздействует своим давлением на чувствительный элемент мембрану (9) и через выходное отверстие корпуса поступает к горелкам газового аппарата (к потребителю).

При повышении входного давления или уменьшении расхода через расходный штуцер корпуса давление в полости корпуса увеличивается и поднимает вверх чувствительный элемент мембрану (9), которая через шток (8), жестко соединенный с мембраной, поворачивает запорнорегулирующий орган (шток (7)) вокруг оси (5), вставленной в стойку (6). Дроссельная щель между входным штуцером и запорнорегулирующим органом уменьшается, и повышение давления прекращается.

5.Автоматизация ГРП.

При разработке газораспределительных систем поселений предусматривается автоматизированная система управления технологическим процессом распределения газа (АСУ ТП РГ). Она обеспечивает надежную и безопасную эксплуатацию газораспределительной системы, выполнение следующих основных функций: оперативный дистанционный централизованный контроль параметров технологического процесса газораспределения, коммерческий учет потребления газа. Проектирование АСУ ТП РГ осуществляется в соответствии с требованиями нормативных документов по проектированию автоматизированных систем, утвержденных в установленном порядке.

Функционирование АСУ ТП РГ предусматривается автономным или в составе организационно-технологической АСУ газораспределительного предприятия.

Основная задача системы автоматического регулирования - поддержание требуемого давления газа во времени в различных точках поселковой газовой сети, а также обеспечения заданного технологического режима работы системы без непосредственного участия человека.

Технологический режим характеризуется переменными величинами (давлением, температурой, расходом и т.д.), которые носят название параметров технологического процесса.

Автоматическое регулирование технологического процесса сводится к обеспечению требуемого закона изменения параметра технологического процесса путем воздействия на соответствующие элементы агрегатов, называемые рабочими регулирующими органами (задвижки, клапаны и т.д.).

Организация технологического контроля и выбор приборов производится по следующим параметрам:

- параметры, наблюдение за которыми для правильного ведения установленных режимов (контролируются показывающими приборами);

- параметры, изменение которых может привести к аварийному состоянию оборудования, а также, учет которых необходим для анализа работы оборудования или хозяйственных расходов (контролируются самопишущими приборами).

Управление гидравлическим режимом работы системы газоснабжения осуществляют с помощью регуляторов давления КВП1 (поз.14, 1-13, 127, 1-35, 149), которые автоматически поддерживают постоянное давление в точке отбора импульса независимо от интенсивности потребления газа. При регулировании давления происходит снижение начального давления (300кПа), на конечное (3кПа).

Автоматический регулятор давления состоит из регулирующего и реагирующего устройства. Основной частью реагирующего устройства является чувствительный элемент (мембрана), а основной частью регулирующего устройства - регулирующий орган (у регуляторов давления дроссельный клапан). Чувствительный элемент и регулирующий орган соединяются между собой исполнительной связью.

Автоматический контроль:

давления на входе в ГРП осуществляется датчиком давления ЭКМ1У (поз.1-5);

давления на выходе из ГРП - датчиком давления ЭКМ1У (поз.128);

давление до и после регулятора давления - также датчиками давления ЭКМ1У (поз.16, 1-7);

расхода газа - датчиком расхода РОСТ-1 (поз.1-3);

за степенью загрязнения фильтра осуществляется с помощью датчиков давления ЭКМ1У (поз.16, 1-14). Во время замены регулятора давления РДГ50Н или очистки фильтра ФГВ50 газ в ГРП проходит по байпасу. Тогда контроль давления осуществляется датчиками давления ЭКМ1У (поз.136, 1-37, 151), которые расположены на байпасе.

Система автоматического регулирования характерна тем, что в ней осуществляется замкнутый контур воздействия. Действительно, объект регулирования воздействует на регулятор, а регулятор через регулирующий орган воздействует на объект регулирования.

Датчики устанавливаются в рабочей зоне. Защитная среда для датчика - защищенный контур.

6.Технико-экономический расчет проектируемой системы газоснабжения.

Система газоснабжения должна быть не только надёжной и безопасной

в эксплуатации, но и экономично спроектированной. При технико-экономичес-

ком расчете прокладки газовых сетей низкого давления учитывается стоимость

труб, запорной арматуры, компенсаторов, зданий ГРП(ГРПШ).

Прокладка газопроводов по всей газоснабжаемой территории населенного

пункта предусмотрена надземная.

Трубы стальные электросварные по ГОСТ 1070491.

При проектировании системы теплоснабжения пятиэтажного жилого дома,пос-

ле расчетов нагрузки на отопление и горячее водоснабжение, необходимо было

подобрать котельную установку, т.е. блочно-модульную котельную.Для этого я обратился в завод “РОСПРОМГАЗ’’ г.Энгельс, отправив туда опросный лист.Через

пару дней они связались со мной, уточнили все нюансы, и отправили мне коммер-

ческое предложение на изготовление блочно-модульной котельной. Аналогично

я поступил и при подборе ГРПШ и ПГБ. Обратился в тот же завод, и буквально

через день они отправили коммерческое предложение по ГРПШ и ПГБ.

Что касается расчета стоимости труб, запорной арматуры и других элементов,

то для этого я обратился ООО ”Южный метталлоцентр” г.Новочеркасск, где так-

же откликнулись на мою заявку, отправив технико-коммерческое предложение.

Итогом же всего является расчет стоимости системы газоснабжения, в которую входят затраты на сети низкого и среднего давления, а также затраты на ГРПШ и ПГБ.