Газоснабжение квартала города Архангельск

PZ.docx

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ПЕРМСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра теплогазоснабжения вентиляции и водоснабжения водоотведения
Газоснабжение квартала
Задание 14 на курсовой проект «Газоснабжение квартала»4
Определение расчётных характеристик используемого газового топлива5
Газораспределительные сети квартала7
1Определение расхода газа на пищеприготовление и ГВС.7
2Проектирование газораспределительных сетей квартала8
3Построение профиля газопровода10
Подбор оборудования ПРГ12
Внутренние газопроводы жилых домов15
1Прокладка внутренних газопроводов15
2Расчет внутренних газопроводов15
Список использованных источников19
Газоснабжение – производственный комплекс который обеспечивает добычу транспортирование распределение и использование газа в качестве сырья и топлива.
Природный газ является наиболее совершенным и экономичным видом топлива ценным сырьём для химической промышленности так как сгорает практически без остатка не образуя отходов сгорания.
Для газоснабжения кварталов широко применяют именно природные газы. Они представляют собой механическую смесь различных углеводородов метанового ряда называемых предельными балластных негорючих газов и примесей (влаги смолы пыли).
Система газоснабжения должна обеспечивать надёжную бесперебойную подачу газа потребителям быть безопасной в эксплуатации простой и удобной в обслуживании должна предусматривать возможность отключения отдельных её элементов или участков газопроводов для производства ремонтных или аварийных работ.
Задание 14 на курсовой проект «Газоснабжение квартала»
Швецова Евгения Владимировна
Срок выполнения курсового проекта
Руководитель проекта
Белоглазова Татьяна Николаевна
Месторождение газа: Вуктыльское.
Район строительства: Архангельск.
Удельное электрическое сопротивление грунта:5 Омм
Характеристика потребления газа в жилых зданиях пищеприготовление ГВС. Охват газоснабжением 100%.
Источник газоснабжения: Газопровод высокого давления II категории (05 МПа).
Предусмотреть один ПРГ (пункт редуцирования газа).
Запроектировать газораспределительную сеть низкого давления.
В точке присоединения установить пункт регулирования газа (ПРГ). Подобрать типовой ПРГ.
Подобрать газоиспользующее оборудование для жилого дома. Запроектировать внутренние газопроводы жилого дома.
В жилом доме предусмотреть возможность использования газа для горячего водоснабжения и приготовления пищи.
Определение расчётных характеристик используемого газового топлива
В соответствии с выбранным месторождением газа определяется компонентный состав [1 стр. 5].
Состав и характеристики компонентов горючего газа
Компонент газовой смеси
Процентное содержание горючих компонентов
Низшая теплота сгорания сухого газа Qнс кДжм3
Плотность сухого газа
Коэффициент кинематической вязкости
В соответствии с составом природного газа рассчитываются основные характеристики горючих газов: низшая рабочая теплота сгорания плотность коэффициент кинематической вязкости. Все расчеты выполняются для нормальных условий.
Низшая теплота сгорания сухого газа определяется по формуле
где Qнс – низшая теплота сгорания сухого газа кДжм3;
i – процентное содержание горючих компонентов %.
Qнс=001·(748·35760+88·63650+39·91140+18·118530+64·146180)=473932 кДжм3.
Плотность сухого газа определяется по формуле
где ρiс – плотность сухого газа кгм3.
ρс=001·(748·07168+88·13560+39·20030+18·27023+64·3221+43·12510)=
Для пересчета значений на рабочий состав используется коэффициент К
где d – влагосодержание газа кгм3.
Для осушенных газов гидравлический расчет производится при температуре 0 С и давлении 01 МПа влагосодержание не должно превышать 510 -3 кгм3.
Для пересчета плотности и теплоты сгорания сухого газа на рабочий состав применяются формулы
Qнр=473932·099=46919268 кДжм3.
р=(1042+00050)·099=1037 кгм3.
Коэффициент кинематической вязкости смеси газов определяется по формуле Манна
где i – коэффициент кинематической вязкости компонента газовой смеси м2с.
Газораспределительные сети квартала
Газораспределительная система квартала обеспечивает газом потребителей низкого давления. Газопроводы квартала присоединяются к городским газораспределительным сетям низкого давления и транспортируют газ к жилым домам и другим мелким коммунальным потребителям.
При выборе газораспределительной сети квартала принята тупиковая сеть. В тупиковых газовых сетях газ поступает потребителю в одном направлении т.е. потребители имеют одностороннее питание и могут возникнуть затруднения при ремонтных работах.
Газораспределительные сети низкого давления выполняются из полиэтиленовых труб ПЭ 100 ГАЗ SDR 11 ГОСТ 50838-2009. Запроектирована подземная прокладка газопровода в квартале. Выход из земли выполняется из стали для этого используются неразъемные соединения полиэтилен-сталь. Стальной газопровод монтируется к фасаду дома с дальнейшими вводами в квартиры.
Расстояние от подземных газопроводов низкого давления до фундаментов зданий должно быть не менее 2 м. Запрещается предусматривать прокладку под зданиями и в подвалах зданий. При пересечении с инженерными коммуникациями необходимо соблюдать нормативные расстояния газопровод прокладывается в футляре.
1Определение расхода газа на пищеприготовление и ГВС.
Qнр = 46919268 кДжм3;
Расход газа газовой 4 – конфорочной плитой:
=6700(горелки)+16700(духов.шкаф)=23400 кДжч.
Определение номинального расхода газовой плитой:
где =056 – КПД газовой 4–конфорочной плиты.
Расход газа водонагревателем проточным газовым бытовым ВПГ-20:
=20930·36=75348 кДжч.
Определение номинального расхода водонагревателем проточным газовым бытовым ВПГ-20:
где =088 – КПД газового водонагревателя.
2Проектирование газораспределительных сетей квартала
При установке газовой плиты и проточного водонагревателя в каждой квартире жилого дома до 5 этажей включительно. В девятиэтажных домах предусматривается установка газовой плиты и газового водонагревателя с закрытой камерой сгорания.
Определение расчетно-часового расхода газа потребителями:
где: Ко – коэффициент одновременности однотипных приборов показывает отношение количества включенных приборов к общему числу приборов в системе; [2 таблица 6.1 приложение 6]
qпот – номинальный расход газа прибора или группы приборов (например плиты и газового водонагревателя) м3ч;
m – число типов приборов или групп приборов.
Расчеты сведены в таблицу 2.
Расчетно-часовой расход газа по участкам
Количество абонентов на участке N шт
Коэффициент одновременности
Расчетно-часовой расход газа м3ч
Выбор главного направления движения газа:
Выбирается главное направление движения газа по минимальным удельным потерям давления. Для газопроводов низкого давления удельные потери давления определяются по формуле
где – удельные табличные потери давления на участке Пам;
т о– плотность газа соответственно табличная (073) и расчетная кгм3;
= 400 Па – расчетный перепад давления принимается в соответствии с заданием.
Расчеты сведены в таблицу 3.
Удельные потери газа по участкам
Удельные потери газа
-1*-7-9-11-13-15-17-19
В качестве главного выбираем направление 1-1*-7-9-11-13-15-17-19.
Потери давления на участке при использовании номограмм определяются по формуле
где– удельные табличные потери давления после выбора соответствующего стандартного диаметра участка Пам.
где – конечное давление на участке Па;
– начальное давление на участке Па.
Расчеты сведены в таблицу 4.
Гидравлический расчет тупиковой газовой сети низкого давления
Расчетно-часовой расход газа м3ч
Удельные табличные потери давления Пам
Расчетный перепад давления на участке Па
Конечное давление Па
Проверка: на тупиковых участках ≥ 1600 Па.
Для всех участков неравенство выполняется.
3Построение профиля газопровода
Профиль газопровода строится для одного наиболее протяженного ввода квартальной сети. На плане квартала расставляются пикеты через каждые 100 м на углах поворотов на выходе из земли ответвлениях.
Продольные профили газопроводов изображают в виде разверток по осям газопроводов.
На продольном профиле газопровода наносят и указывают:
поверхность земли (проектную – сплошной толстой основной линией фактическую – сплошной тонкой линией);
отметки верха трубы;
глубину траншеи от проектной и фактической поверхности земли;
футляры на газопроводах с указанием диаметров длин и привязок их к оси дорог сооружениям влияющим на прокладку проектируемых газопроводов или к пикетам;
Газопроводы диаметром 150 мм и менее допускается изображать одной линией.
Отметки уровней указывают в метрах с двумя десятичными знаками длины участков газопроводов – в метрах с одним десятичным знаком а величины уклонов – в промилле.
где – высотная отметка начала и конца участка м
Принятые масштабы продольных профилей указывают над боковиком таблицы.
Подбор оборудования ПРГ
Для потребителей газа низкого давления предусмотрена установка газорегуляторных пунктов шкафного типа ПРГШ. ПРГШ размещают на отдельно стоящих опорах с учетом исключения их повреждения от наезда транспорта стихийных бедствий урагана и др. В пределах охранной зоны ПРГШ устанавливаются ограждения из металлической сетки высотой 16 м.
Расстояния от отдельно стоящих ПРГШ до зданий должны быть не менее 10м до обочины автомобильных дорог – не менее 5 м.
Подбор и расчет оборудования ПРГШ производится в соответствии с техническими характеристиками. При выборе оборудования учитывается: рабочее давление газа к которому подключается объект; состав газа его плотность; потери давления от места подключения до ввода в ПРГШ.
Выбор регулятора давления
При выборе газорегуляторного пункта базовыми являются рабочие параметры обеспечиваемые регулятором давления газа (входное и выходное давление пропускная способность) поэтому следует руководствоваться основными принципами выбора регуляторов однако выходные параметры пунктов могут отличаться от выходных параметров регуляторов.
Входное давление – P1=05 МПа;
Выходное давление – 2 кПа;
Расход газа – 262 м3ч;
Произведём подбор регулятора давления.
Регулятор давления предназначен для автоматического снижения давления газа и поддержания его на заданном уровне. Автоматические регуляторы состоят из регулируемого органа чувствительного элемента и исполнителя связи. Автоматические регуляторы бывают прямого действия с усилителями и без усилителя.
Регуляторы давления должны обеспечивать надежную работу в широких диапазонах расхода. Поэтому при подборе регулятора давления необходимо чтобы коэффициент загрузки (Кз) при максимальном расходе был не более 80 % при минимальном расходе не менее 10%.
при максимальном расходе
при минимальном расходе.
Коэффициент загрузки при максимальном расходе определяется по формуле
где – максимальная пропускная способность ПРГ превышающая расчетную нагрузку ПРГ на 20% м3ч;
V – действительная пропускная способность регулятора при заданных входном и выходном давлениях м3ч.
Давление на входе в ГРП: P1=601 кПа.
Давление на выходе из ГРП: P2= 103 кПа.
Выбираем регулятор давления РДНК-1000:
Входное давление – P1т=06 МПа;
Выходное давление – P2т=2-5 кПа;
Расход газа – Vт=800 м3ч;
Соотношение выходного и входного давления у регулятора:
P2 P1=103601=017 055
Для этого соотношения воспользуемся формулой (15):
где – табличная пропускная способность регулятора давления (приводится в справочнике) м3ч;
= 1037 кгм3 – плотность газа действительная;
– абсолютное давление газа перед регулятором соответственно действительное абсолютное и при табличных условиях МПа.
=0855·· = 57587 м3ч.
Так как полученный коэффициент загрузки регулятора находится в пределах 10 80 то выбранный тип ПРГ подходит.
Принимаем типовой пункт ГРПШ-07-2У1 с регулятором давления РДНК – 1000М и коэффициентом загрузки 546%. Он обеспечивает пропускную способность и устойчивую работу в заданных условиях.
Внутренние газопроводы жилых домов
1Прокладка внутренних газопроводов
Газопроводы прокладываемые внутри зданий должны удовлетворять требованиям. Газопровод прокладываемый внутри жилого здания предусмотрен из стальных труб. Для присоединения газовых приборов предусмотрены резиновые рукава. Прокладка газопровода внутри здания является открытой с соединением труб на сварке. На газопроводах установлены отключающие устройства на вводе газопровода внутри помещения перед счетчиком а также перед каждым газовым прибором. Также предусмотрен термозапорный клапан в верхней части помещения где находится газоиспользующее оборудование.
Установка четырех конфорочной газовой плиты предусмотрена в пятиэтажном жилом доме на кухне площадью 746 м2 и высотой 30 м. Помещение удовлетворяет требованиям указанным в нормативно технической литературе: оно имеет окно с форточкой (фрамугой) вытяжной вентиляционный канал и естественное освещение. При этом внутренний объем помещения составляет 2238 м3 что превышает минимальный объем 15 м3 где предусматривается установка четырех конфорочной газовой плиты. Установка проточного водонагревателя для ВПГ также предусмотрена на кухне.
2Расчет внутренних газопроводов
Расчет внутренних газопроводов осуществляется на основе аксонометрической схемы. Газораспределительная сеть разбивается на участки. Узлы нумеруются. Расчетные часовые расходы газа у потребителей определяются по формуле 9 аналогично разделу 2.2.
При выполнении гидравлического расчета внутренних газопроводов с учетом степени шума скорости движения газа принимаются не более 7 мс.
Расчетный перепад давления во внутренних газопроводах и газопроводах-вводах принимается равным 600 Па.
Потери на местных сопротивлениях рекомендуется определять методом эквивалентных длин. Удельные эквивалентные длины определяются с помощью номограмм [2 приложение 9].
Гидравлический расчет участков газопровода осуществляется по номограммам или формулам аналогично тупиковым сетям низкого давления по методике [2 п. 4]. При расчете учитывается гидростатическое давление по формуле
где z – разность геометрических отметок начала и конца участка считая по ходу движения газа
z1 z2 –отметка начала конца участка м;
в – плотность воздуха при н. у. (1293 кгм3)
– плотность газа при н.у. кгм3.
Потери давления на участке определяются по формуле
Определение расчетно-часового расхода газа по участкам.
Результаты расчета сведены в таблицу 5.
Гидравлический расчет внутридомовых газопроводов.
Результаты расчета сведены в таблицу 6.
Гидравлический расчет внутридомовых газопроводов
Удельные потери давления
Потери давле-ния на участ
Местные сопротивле-ния
Тройник проходной =1;
Пробковый кран =3·4;
Тройник проходной =1;
Тройник поворотный =15;
По направлению 7-6-5-4-3-2-1
353 Па + 200 Па 600 Па.
По направлению 7-6-8-9
217 Па + 200 Па 600 Па.
Внутренний газопровод жилого дома удовлетворяет необходимым
Список использованных источников
Ионин А.А. Газоснабжение: Учеб. для вузов. 4-е изд. перераб. и доп. М.: Стройиздат 1989.–439 с.
Белоглазова Т.Н. Газоснабжение города: Метод. рекомендации для курсового проектирования и практических занятий по направлению подготовки Строительство (специальности 270109.65 и бакалавриата профиля подготовки «Теплогазоснабжение и вентиляция») ПНИПУ. Пермь 2013 41с.
СП 131.13330.2012 Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99* (с Изменениями N 1 2).
СП 124.13330.2012 Тепловые сети. Актуализированная редакция СНиП 41-02-2003 (с Изменением N 1)
ГОСТ 21.610–85. СПДС. Газоснабжение. Наружные газопроводы. Рабочие чертежи.

gaz.dwg