Газоснабжение района города Барнаул

Шалунова.docx

Министерство образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Алтайский государственный технический университет
Кафедра «Теплогазоснабжения и вентиляции»
по курсу «Газоснабжение»
«Газоснабжение района города Барнаул»
студент гр. С-24 Л.С.Шалунова
заведующий кафедрой ТГВВ.В. Логвиненко
Расчет низшей теплоты сгорания газа5
Расчет годового потребления газа6
1 Годовой расход газа на коммунально-бытовые нужды6
2 Годовой расход газа на нужды теплоснабжения8
Расчет часового расхода газа9
Слои ГИС района города Барнаула10
Гидравлический расчет трубопроводов14
Краткое описание ГРП и его оборудования15
Целью данной работы является: разработка проекта газовых сетей района города гидравлический расчет проектной системы газоснабжения а также научиться применять для проектирования системы газоснабжения ГИС-систему при помощи программы ArcView GIS.
Таблица2.1 - Состав природных газов % по объему
Таблица 2.2 - Плотность населения
Таблица 2.3 - Численность населения проживающего в городе
Таблица 2.4 - Норма расхода газа на данный вид коммунальных услуг
Назначение расходуемого газа.
Расход газа на единицу
Приготовление пищи (при наличии в квартире газовой плиты и централизованного горячего водоснабжения)
х 106 на 1 чел. в год
Приготовление пищи и горячей воды для хозяйственных и санитарно – гигиенических нужд без стирки белья (при наличии в квартирах газовой плиты и газоводонагревателя)
9 х 106 на 1 т сухого белья
Коммунально-бытовые предприятия и учреждения
Механизированные прачечные (включая сушку и глажение белья)
1 х 106 на 1 т сухого белья
39 x 103 на 1 обет+ужин
Таблица 2.5 - Степень охвата газоснабжением коммунально-бытовых нужд населения
Степень охвата газоснабжением р-нов города
-9 этажной застройкой
Приготовление пищи в квартирах
Приготовление пищи и горячей воды в квартирах
Стирка белья в домашних условиях
в механизированных прачечных
Предприятия бытового обслуживания: бани
Таблица 2.6 - Укрупненный показатель максимального часового расхода тепла на отопление жилых зданий
Расчетная температура наружного воздуха при проектировании отопления °С
Таблица 2.7 - Укрупненный показатель среднечасового расхода тепа на горячее водоснабжение
Средняя за отопительный период норма
расхода воды на гор. водоснабжение л(чел*сут)
Таблица 8 - Число часов использования максимума
Число жителей снабжаемых газом тыс.чел.
Число часов использования максимума чгод
Расчет низшей теплоты сгорания газа
Qнс=001*(Qсн4*СН4+QС2Н6*С2Н6+Qс3н8+Qс4н10*C4Н10+Qс5н12*С5Н12+Qсо*СО+QN2*N2)= 34 2128 кДжм3
Расчет годового потребления газа
1 Годовой расход газа на коммунально-бытовые нужды
Расчет производится на конец года с учетом перспективы для групп потребителей.
Жилищно-бытовое потребление газа
где Zжб-доля населенияиспользующая газ;
Для третьего района:
Коммунально-бытовое потребление газа
Lпр.год=01*N*Zкб*GкбiQнс
где Zкб-доля населенияпользующаяся услугами;
Qнс-низшая теплота сгорания топлива;
Lбан.год=52*N*Zб*GбiQнс
где Qнс-низшая теплота сгорания топлива;
Zб-доля населенияпользующаяся услугами;
-средняя норма помывок в год;
Lх.б.год=025*N*Zх.б*Gх.б.iQн.с
Zх.б-доля населенияпользующаяся услугами;
5-средняя норма в год;
хлебопекарни 1 района:
хлебопекарни 2 района:
хлебопекарни 3 района:
Lбольн.год=0012*N*Zбольн.*Gбольн.iQн.с
Zбольн.-доля населенияпользующаяся услугами;
12-средняя норма в год;
Lх.стол.год=360*N*yст*Zст.*Gст..iQн.с
Годовой расход газа на нужды отопления
Lот.год=24*nо*(q*f*NQн.с)*(tвн-tср.от)(tвн-tр.о)
где N-число жителей;
nо-продолжительность отопительного периода;
q-укрупненый показатель максимального часового расхода тепла на нужды отопления;
F=f*N-жилая площадь отапливаемых зданий;
расход газа на нужды отопления 1 района:
расход газа на нужды отопления 2 района:
расход газа на нужды отопления 3 района:
Суммарное годовое потребление газа
Lгод=Lж.б.год.+ Lпр.год + Lбан.год + Lх.б.год + Lбольн.год + Lот.год=442 860млрд. м3год
2 Годовой расход газа на нужды теплоснабжения
При отсутствии конкретных теплотехнических данных для газифицируемого города допускается определять расходы газа по укрупненным показателям с использованием удельных норм потребления. Годовой расход газа (м3год) на отопление и вентиляцию жилых и общественных зданий определяется по формуле:
где соответственно температуры внутреннего воздуха отапливаемых зданий расчетная наружная для проектирования отопления расчетная наружная для проектирования вентиляции средняя наружного воздуха за отопительный период °С;
- продолжительность отопительного периода сут;
- жилая площадь отапливаемых зданий м2;
- КПД отопительной системы принимается равным 075;
q -укрупненный показатель максимального часового расхода тепла на отопление жилых зданий кДжч*м2 (табл. 6).
Годовой расход газа (м3год) на централизованное горячее водоснабжение
где - число потребителей пользующихся централизованным ГВ;
- укрупненный показатель среднечасового расхода тепла на ГВ кДжч*чел. (таблица 4.2.1).
Таблица 4.2.1 – Укрупненный показатель среднечасового расхода тепла на ГВ
Расчетная температура наружного воздуха при проектировании отопления ^С
Таблица 4.2.2 – Годовой расход газа на нужды теплоснабжения
на отопление и вентиляцию
на горячее водоснабжение
общий расход по теплоисточникам теплоснабжения
индивидуальные потребители
Расчет часового расхода газа
Lж.б.час1=12960*Lж.б.год.1=
Lж.б.час2=12960*Lж.б.год.2=
Lж.б.час3=12960*Lж.б.год.3=
Lпр.час1=12960*Lпр.год1=
Lпр.час2=12960*Lпр.год2=
Lпр.час3=12960*Lпр.год3=
Lбан.час1=12700*Lбан.год1=
Lбан.час2=12700*Lбан.год2=
Lбан.час3=12700*Lбан.год3=
Lх.б.час1=16000*Lх.б.год1=
Lх.б.час2=16000*Lх.б.год2=
Lх.б.час3=16000*Lх.б.год3=
Lбол.час1=12960Lбол.год1=
Lбол.час2=12960Lбол.год2=
Lбол.час3=12960Lбол.год3=
Lстол.час1=12000Lстол.год1=
Lстол.час2=12000Lстол.год2=
Lстол.час3=12000Lстол.год3=
Часовой расход газа на нужды отопления
Lотоп.час1=q*f*N1Qн.с=
Lотоп.час2=q*f*N2Qн.с=
Lотоп.час3=q*f*N3Qн.с=
Все полученные значения расходов сводим в таблицу 5.1.
Таблица 5.1 – Потребление газа
Назначение расхода газа
Часовой расход газа Lчас м3
Год. расход газа Lгод. м3
жилищно-бытовой сектор
коммунально-бытовой сектор
Слои ГИС района города Барнаула
Рисунок 6.1 – Слой «Жилые здания»
Рисунок 6.2 – Слой «Административные здания»
Рисунок 6.3 – Слой «Промышленные здания»
Рисунок 6.4 – Слой «ГРП_1»
Рисунок 6.5 – Слой «ГРП_2»
Рисунок 6.6 – Слой «ГНД_1»
Рисунок 6.7 – Слой «ГНД_2»
Рисунок 6.8 – Слой «ГВД_1»
Рисунок 6.9 – Слой «ГВД_2»
Гидравлический расчет трубопроводов
Гидравлический расчет производим в соответствии со СНиП 2.04.08-87* «Проектирование систем газоснабжения».
Расчетные потери давления газа в распределительных газопроводах низкого давления следует принимать не более 180 Па.
Падение давления в местных сопротивлениях (колена тройники запорная арматура и др.) допускается учитывать путем увеличения расчетной длины газопроводов на 5 - 10%.
Коэффициент гидравлического сопротивления определяем по формуле:
При выполнении гидравлического расчета надземных и внутренних газопроводов с учетом степени шума создаваемого движением газа следует принимать скорости движения газа не более 7 мс для газопроводов низкого давления 15 мс для газопроводов среднего давления 25 мс для газопроводов высокого давления.
Гидравлический расчет приведен в приложении 1.
Краткое описание ГРП и его оборудования
ГРПШ применяются: всистемах газоснабжения сельских игородских населенных пунктах коммунально-бытовых зданиях объектах промышленного исельскохозяйственного назначения и т. д.
Шкафные газорегуляторные пункты ГРПШ предназначены для редуцирования высокого или среднего давления натребуемое автоматического поддержания заданного выходного давления иавтоматического отключения подачи газа при аварийном повышении или понижении выходного давления отдопустимых заданных значений очистки газа поставляемого потребителю поГОСТ 5542–87.
Условия эксплуатации пункта должны соответствовать климатическому исполнению У1 (ХЛ1) категории 1 поГОСТ 15150–69 для работы окружающей среды отминус 40 до+60°С(отминус 60 до+60°С).
В результате гидравлического расчета для данного района Барнаула выбираем вариант с одним ГРП. По пропускной способности (у ГРП 409 м3ч) выбираем ГРПШ-400.
Принцип работы ГРПШ-400
Газорегуляторный пункт ГРПШ состоит изметаллического шкафа вкотором установлено технологическое оборудование иработает (согласно функциональной схеме) следующим образом:
Газ повходному трубопроводу через входной кран 1 поступает вфильтр 8 (где происходит очистка газа отмеханических примесей окалины ипыли) затем поступает крегулятору давления газа 5 где происходит снижение давления газа доустановленного значения иподдержание его назаданном уровне идалее через выходной кран 1 поступает кпотребителю.
При повышении выходного давления выше допустимого заданного значения открывается предохранительный сбросной клапан 2 ипроисходит сброс газа ватмосферу.
При дальнейшем повышении или понижении контролируемого давления газа сверх допустимых пределов срабатывает предохранительно-запорный клапан встроенный врегулятор перекрывая вход газа врегулятор. Навходном газопроводе установлен манометр 4 предназначенный для замера входного давления иопределения перепада давления нафильтрующей кассете. Максимально допустимое падение давление накассете фильтра— 10кПа.
Вслучае ремонта оборудования при закрытых входном ивыходном кранах 1 газ поступает кпотребителю пообводному газопроводу— байпасу.
Навходном газопроводе после входного крана 1 после регулятора давления газа 5 инабайпасе предусмотрены продувочные трубопроводы [4].
Рисунок 8.1.1 – Функциональная схема ГРПШ-400
Рисунок 8.1.2 – Габаритный чертеж ГРПШ-400
Технические характеристики ГРПШ-400 [4]
Природный газ по ГОСТ 5542-87
Регулятор давления газа
Максимальное входное давление МПа
Диапазон настройки выходного давления кПа
Пропускная способность м3ч при входном давлении 06 МПа
Неравномерность регулирования %
Клапан предохранительный сбросной
Температура окружающего воздуха °С
Присоединительные размеры:
Входного патрубка мм
Выходного патрубка мм
Соединение: входного патрубка выходного патрубка импульса
Сварное по ГОСТ 16037-80
Средний срок службы лет
Назначенный срок службы лет
РДНК— регулятор давления газа комбинированный применяемый для редуцирования среднего ивысокого давления нанизкое автоматического поддержания выходного давления наустановленном уровне независимо отизменений входного давления ирасхода. При аварийном повышении или понижении выходного давления запределы допустимых установленных значений регулятор давления РДНК производит автоматическое отключение подачи газа.
Устройство и принцип работы РДНК-400
Регулятор состоит изнепосредственно регулятора давления иавтоматического отключающего устройства. РДНК-400 имеет встроенный предохранительный сбросной клапан расположенный вмембранном узле регулятора снастройкой 115Рвых. Седло13 регулятора расположенное вкорпусе11 является одновременно седлом рабочего12 иотсечного28 клапанов. Рабочий клапан посредством штока31 ирычажного механизма32 соединен срабочей мембраной4. Сменная пружина6 инажимная гайка7 предназначены для настройки выходного давления. Отключающее устройство19 имеет мембрану18 соединенную сисполнительным механизмом41 фиксатор15 которого удерживает отсечной клапан28 воткрытом положении. Настройка отключающего устройства осуществляется сменными пружинами20 и21.
Подаваемый крегулятору газ среднего ивысокого давления проходя через зазор между рабочим клапаном иседлом редуцируется донизкого давления ипоступает кпотребителю. Импульс отвыходного давления потрубопроводу поступает извыходного трубопровода вподмембранную полость регулятора инаотключающее устройство. При повышении или понижении настроечного выходного давления сверх заданных значений фиксатор15 усилием намембране18 выводится иззацепления иклапан28 перекрывает седло13. Поступление газа прекращается. Пуск регулятора вработу производится вручную после устранения причин вызвавших срабатывание отключающего устройства.
Рисунок 8.2.1 – Устройство РДНК-400
Технические характеристики РДНК-400 [5]
Диапазон входного давления МПа
Пропускная способность при максимальном входном давлении м3ч
Неравномерность регулирования % не более
Строительная длина мм
фланцевое по ГОСТ 12817-80
Газовые фильтры ФГ используются для увеличения ресурса газового оборудования за счет удаления из природного газа либо другой неагрессивной газовой смеси абразивных частиц (металлической стружки и окалины пыли) а также смолистых веществ.
Применение фильтров снижает стоимость эксплуатации регуляторов давления газа измерительных комплексов клапанов горелок и т.д. за счет увеличения надежности оборудования и точности показания измерительных устройств. Очищенный газ уменьшает износ уплотняющих элементов запорно-регулирующей арматуры.
Волосяной фильтрующий материал используемый в изготовлении фильтров химически инертный к газу. Данный материал не разрушается под воздействием рабочей среды. Материал фильтра может обеспечивать заданную степень очистки сохраняя свои технические характеристики при температуре окружающей среды до минус 400С.
Картридж который установлен в корпусе фильтра производиться с использованием полиэтилена высокого давления имеет волокнисто-пористую структуру данный материал влагоустойчив и подлежит регенерации. Принцип фильтрации основан на осаждении примесей в фильтрующем материале кассеты. Газовый фильтр волосяной ФГ дает коэффициент очистки до 998% с тонкостью фильтрации не более 20 мкм. По перепаду давления на кассете определяется степень загрязнения фильтра [6].
Технические характеристики ФГ-50С [7]
Сетка полутомпаковая с ячейкой 05 мм по ГОСТ 6613-86
фланцевое по ГОСТ 12820-80
Входное давление МПа
Максимальная пропускная способность м3ч
Допускаемый перепад давления на фильтрующем элементе Па
Габаритные размеры мм:
Рисунок 8.3.1 – Габаритный чертеж фильтра газового ФГ-50С
Длясброса газа зарегулятором вслучае кратковременного повышения давления газа сверх установленного должны применяться предохранительные сбросные клапаны (ПСК).
Предохранительные сбросные клапаны ПСК— это закрытая вэксплуатационном состоянии арматура; она открывается накраткий период времени апосле достижения давления вконтролируемой точке номинального значения автоматически закрывается [8].
Рассчитаны на работу при температуре окружающего воздуха от-40 до+60°С иотносительной влажности 98% при температуре +35°С.
Устройство и принцип работы КПС-Н
Клапан состоит изследующих основных узлов идеталей: корпуса1 сседлом2 клапана4 мембраны сжестким центром3 защепленной попериферии вкорпусе5 спомощью гайки6 настроечной пружины7 регулировочной гайки8 итяги9 для ручного открытия клапана.
Работает клапан следующим образом.
Газ изсети через входное отверстие поступает внадмембранную полость. Давление газа уравновешивается настроечной пружиной7. При повышении давления газа всети выше настроечного мембрана преодолевает усилие настроечной пружины иоткрывает выход газа через сбросное отверстие выходного патрубка. При снижении давления клапан возвращается впервоначальное положение иперекрывает сбросное отверстие.
Настройка срабатывания клапана осуществляется вращением регулировочной гайки (вращение погазовой стрелке увеличивает давление срабатывания клапана инаоборот).
Рисунок 8.4.1 – Устройство клапана предохранительного сбросного КПС-Н
Технические характеристики КПС-Н [9]
Максимальное рабочее давление на входе кПа
Точность срабатывания %
Габаритные размеры мм не более
Проведя расчеты можно сказать что вариант с двумя ГРП более выгодный. Металлоемкость варианта с одним ГРП составляет 1950924 кг а для варианта с двумя ГРП 1171597 кг. Для более экономичного варианта было подобрано два ГРПШ-400 снабженных необходимым оборудованием.
СНиП 2.04.08-87* «Проектирование систем газоснабжения».

курсовой.dwg

ГИС проект газоснабжения района г.Барнаула
Слой "Административные и промышленные здания
Слой "ГНД" (вариант 1)
Таблица атрибутивных данных слоя "Жилые дома
Таблица атрибутивных данных слоя "ГНД" (вариант 1)
Таблица атрибутивных данных слоя "Административные здания
Таблица атрибутивных данных слоя "Промышленные здания
Запрос по слою "Жилые дома" часовой расход > 13
м3ч и дата ввода =1982 г
Слой "ГВД и ГРП" (вариант 1)
Таблица атрибутивных данных слоя "ГВД" (вариант 1)
Слой "ГВД и ГРП" (вариант 2)
Таблица атрибутивных данных слоя "ГВД" (вариант 2)
Слой "ГНД" (вариант 2)
Таблица атрибутивных данных слоя "ГНД" (вариант 2)
Легенда слоя "ГНД" (вариант 1)
Легенда слоя "ГНД" (вариант 2)
Легенда слоя "ГВД" (вариант 1)
Легенда слоя "ГВД" (вариант 2)
Таблица атрибутивных данных запроса по слою "Жилые дома" часовой расход > 13
Запрос по слою "ГВД" длина > 217 м
Таблица атрибутивных данных запроса по слою "ГВД" длина > 217 м
Запрос по слою "ГНД" диаметр >=70мм и длина > 90
Таблица атрибутивных данных запроса по слою "ГНД" диаметр >=70мм и длина > 90
Запрос по слою "Жилые здания" улица Островского и этажность >=5
Таблица атрибутивных данных запроса по слою "Жилые здания" улица Островского и этажность >=5
Запрос по слою "Административные здания"часовой расход=0.52 м3ч
Таблица атрибутивных данных запроса по слою "Административные здания"часовой расход=0.52 м3ч
Таблица атрибутивных данных запроса по слою "ГНД" (вариант 2) длина 52
м или диаметр 70 мм
Запрос по слою "ГНД" (вариант 2) длина 52
ГРПШ-400. Внешний вид
Габаритный чертеж ГРПШ-400
Технические характеристики ГРПШ-400
Функциональная система ГРПШ-400
- регулятор давления газа
- предохранительный сбросной клапан
- регулятор давления газа (на отопление)
- газогорелочное устройство
-13 запорная арматура
Технические характеристики РДНК-400
Устройство регулятора РДНК-400
Клапан предохранительный сбросной КПС-Н
Фильтр газовый ФГ-50С
Габаритный чертеж ФГ-50С
Технические характеристики ФГ50-С
Устройство клапана предохранительного сбросного КПС-Н

Приложение.docx

Динамический напор Па
Коэффициент трения λ
Удельные потери на трение R Пам
Потери на трение Rl Па
Потери давления в местных сопротивлениях Z Па
Общие потери давления на участке Па
Давление на конечном участке Па
Давление на начальном участке Па