Курсовая работа по газоснабжению жилого района

газ-курсач.DOC

Задание на проектирование системы газоснабжения жилого района. .4
Характеристика района строительства. ..6
Характеристика газообразного топлива. 7
Определение годовой потребности в газе. .8
Определение расчетно - часовых расходов газа. .18
Газодинамический расчет газопроводов. .20
1. Газодинамический расчет сети низкого давления. 20
Пример расчета №1. 25
2 Газодинамический расчет тупиковой сети высокого (среднего) давления. 31
Пример расчета № 2. 33
3. Газодинамический расчет одокольцевой сети высокого (среднего) давления. 36
Пример расчета №3. .42
4 Газодинамический расчет внутридомового газопровода. .48
Пример расчета №4. .50
Выбор оборудования для сетевых ГРП. .53
Пример расчета №5. .56
Библиографический список. .. .58
Задание на проектирование системы газоснабжения жилого района
Рассматривается пример проектирования системы газоснабжения жилого района г. Белгорода при следующих исходных данных выдаваемых преподавателем. Номер генерального плана выбирается по приложению 2.
Номер генерального плана
Номера жилых кварталов:
А - с горячим водоснабжением от районной газовой котельной и центральным отоплением (9 - этажная застройка)
Б – без горячего водоснабжения с отоплением от индивидуальных отопительных установок (1 – этажная застройка)
В - с горячим водоснабжением от проточных водонагревателей и центральным отоплением (5 – этажная застройка)
Районная газовая котельная; квартал №
Хлебозавод; квартал №
Банно-прачечный комбинат; квартал №
Процент охвата газификацией общественных зданий и сооружений
Удельная кубатура жилых зданий
Промышленные предприятия:
а) Трехсменное производство (плавка бронзы); квартал №
Б) Двухсменное производство (обжиг кирпича); квартал №
В) Односменное производство(обжиг кирпича); квартал №
Плотность населения жилой части района газификации; n
Вариант (выдается преподавателем)
В нашей стране и в развитых странах Европы основная роль в ХХ1 веке отводится природному газу как топливу.
В сельской местности сокращаются объемы применения пропан бутана который является взрыво- и пожароопасным и плохо регазифицируется в зимнее время. В связи с этим для обеспечения максимального пользования природным газом промышленных предприятий жилищно-коммунальных объектов городов рабочих поселков и сельских населенных пунктов требуется выполнение большого объема работ по проектированию и строительству газовых сетей на современном уровне обеспечивающих охрану окружающей среды и высокую экономическую эффективность при их использовании.
Одним из наиболее сложных вопросов является разработка проекта газоснабжения населенного пункта или жилого района города. Поэтому на примере проектирования газоснабжения квартала города Белгорода предложена методика разработки дипломного и курсового проектов. Данная методика позволяет в максимально полном объеме выполнить расчетную пояснительную и графическую части по проекту газификации природным а при необходимости и сжиженным газом жилых домов квартала группы населенных пунктов села или специального объекта присоединенных к магистральным кольцевым или тупиковым газовым сетям среднего или низкого давления.
При выполнении проекта развиваются и закрепляются теоретические знания пройденного курса в области проектирования внутриквартальных дворовых систем газоснабжения и газовых сетей жилых зданий в решении задач по определению расчетных расходов газа в сети и газодинамического расчета газопроводов правильной их трассировки и подбора газового оборудования труб и арматуры.
В процессе выполнения проекта накапливаются умения и навыки работ с нормативно справочной литературой и проектной документацией.
Настоящие методические указания помогут студентам в определенной последовательности произвести расчеты найти необходимые справочные данные правильно оформить пояснительную записку и чертежи проекта.
Перед началом проектирования газоснабжения заданного жилого района или населенного пункта проектировщик должен уяснить что основой расчета газоснабжения любого населенного пункта является определение количества жителей данного населенного пункта использующего газ для удовлетворения своих коммунально-бытовых и жизненно необходимых потребностей.
Характеристика района строительства
1. Наименование населенного пункта где производится строительство:
2. Плотность населения жилой части района газификации:
3. Количество жителей в каждом квартале:
n - плотность населения жилой части района газификации челга.
В соответствии с масштабом генерального плана по формулам элементарной геометрии вычисляем площади каждого квартала представляющего собой ту или иную геометрическую фигуру (треугольник квадрат трапецию и т.д.). Затем подставляя полученные значения в вышестоящую формулу вычисляем количество жителей в каждом квартале.
Результаты расчетов сводим в таблицу 1.
4. Доля населения каждого квартала от населения района газификации
Доля населения каждого квартала от населения района газификации вычисляется по следующей формуле:
где SNi - общее количество жителей в районе газификации.
Характеристика района газификации в г. Сочи
5. Климатические данные для г. Сочи
5.1. Расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления
Расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления принята равной средней наиболее холодной пятидневке из 8 наиболее холодных зим за 50 лет.
tн.о. - выбирается по СНиП 2.01.01 - 82 “Строительная климатология и геофизика”. Для г. Сочи tн.о.= - 3°С.
5.2. Средняя температура наружного воздуха отопительного периода исчислена как средняя алгебраическая за отопительный период
tн.о.ср - выбирается по СНиП 2.01.01 - 82 “Строительная климатология и геофизика”. Для г. Сочи tн.о ср.= 64°С.
5.3. Продолжительность отопительного периода
Продолжительность отопительного периода определена по числу дней с устойчивой среднесуточной температурой наружного воздуха +8°С и ниже.
nо - выбирается по СНиП 2.01.01 - 82 “Строительная климатология и геофизика”. Для г. Сочи nо = 72.
Характеристика газообразного топлива
По приложению 1 учитывая свой вариант проектировщику необходимо выбрать тип газообразного топлива (для данного варианта принят газ под №12) и определить для него низшую теплоту сгорания сухой массы газообразного топлива по следующей формуле:
QHC = 35797 CH4 + 63639 C2H6 + 91272 C3H8+ 118905 C4H10+ 146538C5H12+ 59034C2H4+ 85829C3H6+ 113462C4H8+ 10802H2+ 12644CO+ 23446H2S
где 35797; 63639 23446 - низшая теплота сгорания 1% сухой массы соответственно метана этана сероводорода в процентах по объему.
Состав природного газа % объема
QHC = 3579793+ 6363936 + 912720.95 + 1189050.25 +146538х035+59034х0+85829х0+113462х0+10802х13+126440.4+ +23446х0= 35137.1775 кДжнм3.
К сведению проектировщика следует заметить что теплотворная способность (QHC кДжнм3) пропан-бутана на 15% выше теплотворной способности природного газа.
Определение годовой потребности в газе
Расчет годового расхода газа на бытовые коммунальные и общественные нужды представляет собой сложную задачу так как количество газа расходуемого этими потребителями зависит от большого числа факторов: газового оборудования благоустройства и населенности квартир оборудования городских учреждений и предприятий степени обслуживания этими учреждениями и предприятиями охвата потребителей централизованным горячим водоснабжением климатических условий.
Большинство приведенных факторов не поддается точному учету поэтому годовое потребление газа рассчитывается по средним нормам разработанным в результате многолетнего опыта. Особенно трудно определить годовой расход газа квартирами так как он зависит от наличия предприятий общественного питания бань прачечных и других учреждений обслуживающих население. В годовых нормах расхода газа в квартирах учтено что население частично питается в буфетах столовых и ресторанах а также пользуется услугами коммунальных предприятий.
Годовое потребление газа городом районом города или поселком ложится в основу проекта газоснабжения.
Все виды городского потребления газа можно сгруппировать следующим образом:
) бытовое потребление газа (потребление газа в квартирах);
) в коммунальных и общественных предприятиях;
) на отопление и вентиляцию жилых и общественных зданий;
1. Бытовое потребление газа
Бытовое потребление газа рассчитывается по следующей формуле:
где -потребление газа на приготовление пищи в кварталах с горячим водоснабжением от РГК (районной газовой котельной) нм3год;
-потребление газа на приготовление пищи и горячей воды в кварталах с газовыми водонагревателями и газовыми плитами нм3год;
-потребление газа на приготовление пищи и горячей воды в кварталах без горячего водоснабжения при наличии газовой плиты нм3год;
-потребление газа на стирку белья в домашних условиях нм3год.
1.1. Приготовление пищи в кварталах с горячим водоснабжением от РГК(районной газовой котельной) (кварталы с 9-этажной застройкой).
где g1 - годовая норма потребления газа на приготовление пищи на 1 человека в жилых кварталах с горячим водоснабжением от РГК (выбирается по приложению 3) g1 = 2800 МДж;
SNi - количество жителей в кварталах с 9-этажной застройкой.
SQi = 2800 14525 3745042 = 108596912 нм3год.
1.2. Приготовление пищи и горячей воды в кварталах с газовыми водонагревателями и газовыми плитами(кварталы с 5-этажной застройкой)
где g2 - годовая норма потребления газа на приготовление пищи на 1 человека в жилых кварталах с 5-этажной застройкой (выбирается по приложению 3)g2 = 4600 МДж;
SNj - количество жителей в кварталах с 5-этажной застройкой.
SNj = 2323 + 2218+2640+2640 = 9821жителей;
SQj = 4600 9821 35137.1775 = 1285720.801 нм3год.
1.3. Приготовление пищи и горячей воды в кварталах без горячего водоснабжения при наличии газовой плиты(кварталы с 1-этажной застройкой)
где g3 - годовая норма потребления газа на приготовление пищи на 1 человека в жилых кварталах без горячего водоснабжения (выбирается по приложению 3)
SNk - количество жителей в кварталах с 1-этажной застройкой.
SNk = 3570+1785=5355 жителей;
SQk = 8000 5355 3745042=11439124. нм3год.
1.4. Стирка белья в домашних условиях
где g3 - годовая норма потребления газа на стирку белья в домашних условиях на 1 человека (выбирается по приложению 3) g4 = 12600 МДж;
b1 - годовая норма накопления грязного белья на 1- человека (выбирается по приложению 5) b1= 011;
m1 - доля населения не пользующаяся услугами прачечной (принимается учитывая приложение 5) m1= 08;
SNf - количество жителей в кварталах с 9-этажной застройкой.
SQf = 12600 011 56875 08 37625 = 1571337 нм3год.
1.5. Бытовое потребление газа
Q1= 4232558 + 4629900 + 4172093 + 1531337 = 14605888 нм3год.
2. Потребление газа крупными коммунально-бытовыми предприятиями района газификации
Q2 = Qгодпр + Qгодб + Qгодх.з.
где Qгодпр - годовое потребление газа прачечными нм3год;
Qгодб - годовое потребление газа в банях нм3год;
Qгодх.з - годовое потребление газа на хлебозаводе нм3год.
2.1. Годовое потребление газа прачечными
Qгодпр = 12 gпр b1 Nпр Qнс
где gпр - годовая норма потребления газа на стирку белья в прачечной на 1 человека (принимается по приложению 3) gпр = 8800 МДж;
Nпр - число жителей района газификации которые пользуются услугами прачечной вычисляется по следующей формуле:
Nпр = 34476-08(5355+14525)=18572 жителей;
Qгодпр = 12 8800 0.11 1857237450=57605434 нм3год.
2.2. Годовое потребление газа в банях
Qгодб = k gб Nб Qнс
где k - норма посещения бани 1 человеком в год принимается k=52 раза в год;
gб - годовая норма потребления газа в бане на 1 человека (принимается по приложению 3) gб = 40 МДж;
Nб - число жителей района газификации которые пользуются услугами бани вычисляется по следующей формуле:
Nб = SNi - m2(SNi +SNj) = Nпр = 118572 жителей
где m2 = m1 = 08 - доля населения не пользующегося услугами бани.(принимается с учетом приложения 5).
Qгодб. = 52 40 1857237450 = 103150227 нм3год.
2.3. Годовое потребление газа на хлебозаводе
Qгодх.з = gхз b2 SNi Qнс
где gхз - годовая норма потребления газа для выпечки хлебобулочных изделий на 1 человека в год вычисляется по формуле
gхз = 06gх + 031gб + 0.1gки
где gх ; gб ; gки - годовые нормы потребления газа для выпечки хлеба булок и кондитерских изделий на 1 человека (принимаются по приложению 3)
gx = 2500 МДж gб = 5450 МДж gки = 7750 МДж.
gхз = 062500 + 0315450 + 0.17550 = 39645 МДж;
b2 - годовая норма выпечки хлебобулочных изделий на 1 человека (принимается по приложению 5) b2 = 0292 т.
Qгодх.з = 39645 0292 344763745 = 106570333нм3год.
2.4. Потребление газа крупными коммунально-бытовыми предприятиями района газификации
Q2 =267325994 нм3год.
3. Годовое потребление газа общественными предприятиями и сооружениями района газификации
Q3 = (Qбн + Qпк + Qшк + Qгс +Qст+ Qну)Ph 100%
где Ph = 31% - процент охвата газификацией общественных зданий и сооружений принимается в соответствии с заданием;
Qбн - годовое потребление газа больницами нм3год;
Qпк - годовое потребление газа поликлиниками нм3год;
Qшк - годовое потребление газа школами нм3год;
Qгс - годовое потребление газа гостиницами нм3год;
Qст - годовое потребление газа столовыми и ресторанами нм3год;
Qну - годовое потребление газа неучтенными потребителями нм3год.
3.1. Годовое потребление газа больницами
Qбн = gбн bбн SNi1000 Qнс
где gбн - годовая норма потребления газа на 1 койку больницы вычисляется по следующей формуле:
gбн = gпр.п + gпр + gст.б
где gпр.п ; gпр ; gст.б - годовые нормы потребления газа на приготовление пищи проведение процедур и стирку белья соответственно (принимаются по приложению 3) gпр.п = 3200 МДж gпр = 9200 МДж gст.б = 8800 МДж.
gбн = 3200 + 9200 + 8800 = 21200 МДж;
bбн - количество коек в больнице на 1000 человек населения (принимается по приложению 5) bбн = 8.
Qбн = 21200 8 344761000х3745=15613163 нм3год.
3.2. Годовое потребление газа поликлиниками
Qпк = gпк bпк SNi1000 Qнс
где gпк - годовая норма потребления газа на посещение поликлиники 1 человеком в год вычисляется по следующей формуле:
где gпр; gст.б - годовые нормы потребления газа на проведение процедур и стирку белья соответственно (принимаются по приложению 3) gпр=9200 МДж gст.б=8800 МДж.
gпк = 9200 + 8800 = 18000 МДж;
bпк - количество посещений поликлиники 1 человеком в год (принимается по приложению 5) bпк = 10.
Qпк = 18000 10 3447637450=16570574 нм3год.
3.3. Годовое потребление газа школами
Qшк = gшк bшк SNi1000 Qнс
где gшк - годовая норма потребления газа на одно место в школе (выбирается по приложению 3) gшк =50 МДж;
bшк - количество школьников на 1000 человек населения (принимается по приложению 5) bшк = 180.
Qшк = 50 180 3447637450=828528 нм3год.
3.4. Годовое потребление газа гостиницами
Qгс = gгс bгс SNi1000 Qнс
где gгс - годовая норма потребления газа на одно место в гостинице (выбирается по приложению 3) gгс =2100 МДж;
bгс - количество мест в гостинице на 1000 человек населения (принимается по приложению 5) bбгс = 5.
Qгс = 2100 5 3447637450=96661 нм3год.
3.5. Годовое потребление газа столовыми и ресторанами
Qст = gст 365 bст SNi1000 Qнс
где gст - годовая норма потребления газа для приготовления пищи потребляемой 1 человеком в столовой вычисляется по формуле
gст = gз + gо = gо + gу
где gз gо gу - годовая норма потребления газа для приготовления завтрака обеда и ужина соответственно на 1 человека (выбирается по приложению 3).
gз = gу = 21 МДж gо = 42 МДж.
gст = 21 + 42 = 63 МДж;
bст - количество посещений столовой (ресторана) на 1000 человек в год (принимается по приложению 5) bст = 375.
Qгс = 63 365 375 3447637450=79383406 нм3год.
3.6. Годовое потребление газа неучтенными потребителями
Qну = 01(Q1 + Qгодб + Qгодпр)
где Q1 Qгодб Qгодпр - годовое потребление газа на бытовые нужды в банях и в прачечных соответственно.
Qну = 01(402269452+103150227+37605434)=5430251 нм3год.
3.7. Годовое потребление газа общественными предприятиями и сооружениями района газификации
Q3 = 51976085нм3год.
4. Годовой расход газа на отопление и горячее водоснабжение от РГК и от индивидуальных отопительных установок
Q4 = QгодРГК + Qгодинд
где QгодРГК - годовой расход газа на отопление и горячее водоснабжение от РГК нм3год;
Qгодинд - годовой расход газа на отопление и горячее водоснабжение то индивидуальных отопительных установок нм3год.
4.1. Годовой расход газа на отопление и горячее водоснабжение от РГК
QгодРГК = Qо + Qгвс
где Qо - годовой расход газа на отопление вычисляется по формуле
где g0 - удельная отопительная характеристика зданий (выбирается по приложению 4).
Для г. Белгорода с tно = - 23°С:
для кварталов с 9-этажной застройкой g0 = 171 кДж (м3ч°С);
для кварталов с 5-этажной застройкой g0 = 165 кДж (м3ч°С);
для кварталов с 1-этажной застройкой g0 = 281 кДж (м3ч°С);
Vуд - удельная кубатура жилых зданий (берется из задания) м3;
N - число жителей в кварталах получающих тепло и горячую воду от РГК (кварталы с 9-этажной и с 5-этажной застройкой);
tвн - температура воздуха внутри помещения принимается равной 18°С;
tноср - средняя температура наружного воздуха за отопительный период берется из п. 1.5.2;
nо - продолжительность отопительного периода берется из п. 1.5.3;
k1 - коэффициент учитывающий расход газа на отопление принимается равным k1 = 025;
hк - КПД котельнойhк = 085 ( по [5 с.100] ).
4.1.1. Выч3.4.1.1. Вычислим годовой расход газа на отопление от РГК для кварталов с 9-этажной и с 5-этажной застройкой по формуле
где m - н где m - номер рассчитываемого квартала;
Nm - число жителей в рассчитываемом квартале. - число жителей в рассч н нм3год;
4.1.2. Вычисляем общий годовой расход газа на отопление от РГК
Q0 = Q0кв1 + Q0кв2 + Q0кв4 + Q0кв5 + Q0кв6 + Q0кв7 + Q0кв8 Q0кв10
Q0=264282+307511+264282+266295+228793+273091+240008+273609 =2117875 нм3год.
Вычисляем годовой расход газа на горячее водоснабжение от РГК по следующей формуле:
Qгвс = gгвс SNi Qнс
где gгвс - годовая норма потребления газа на горячее водоснабжение от РГК (выбирается по приложению 3) gгвс = 23 106 МДж;
SNi - общее число жителей в кварталах с 9 - этажной застройкой.
Qгвс = 23 106 1452537450=892056 нм3год.
4.2. Вычисляем годовой расход газа на отопление и горячее водоснабжение от РГК.
QгодРГК = 892056+2117875=3009931 нм3год.
4.3. Годовой расход газа на отопление и горячее водоснабжение от индивидуальных отопительных установок
Годовой расход газа на отопление и горячее водоснабжение от индивидуальных отопительных установок рассчитывается по следующей формуле:
где SNk - общее число жителей в кварталах с 1 - этажной застройкой;
hинд - КПД индивидуальных отопительных установок hинд = 075 ( по [5 с.100] ).
Для дальнейших расчетов необходимо знать годовые расходы газа на отопление и горячее водоснабжение от индивидуальных отопительных установок вычисленные для каждого квартала с 1-этажной застройкой отдельно. Рассчитываем годовые расходы газа по вышестоящей формуле подставляя вместо SNk число жителей в каждом квартале Nk:
4.4. Вычислим годовой расход газа на отопление и горячее водоснабжение от РГК и от индивидуальных отопительных установок
Q4 = 5906322+30099311=36005633 нм3год.
5. Годовой расход газа промышленными предприятиями района газификации
Q5 = Qгодпр1 + Qгодпр2 + Qгодпр3
где Qгодпр1 - годовой расход газа на трехсменном производстве нм3год;
Qгодпр2 - годовой расход газа на двухсменном производстве нм3год;
Qгодпр3 - годовой расход газа на односменном производстве нм3год.
5.1. Годовой расход газа на трехсменном производстве
где 29330 - теплота сгорания условного топлива кДжт;
Рпрn1 - производительность трехсменного производства (берется из задания);
bпрn1 - удельный расход условного топлива для трехсменного производства (выбирается по приложению 7) bпрn1 = 02 т т;
km - коэффициент часового максимума (выбирается по приложению 6) km = 1 6100.
5.2. Годовой расход газа на двухсменном производстве
Рпрn2 - производительность двухсменного производства (берется из задания);
bпрn2 - удельный расход условного топлива для двухсменного производства (выбирается по приложению 7) bпрn2 = 014 т т;
km - коэффициент часового максимума (выбирается по приложению 6) km = 1 5900.
5.3. Годовой расход газа на односменном производстве
Рпрn3 - производительность односменного производства (принимается в соответствии с заданием);
bпрn3 - удельных расход условного топлива для односменного производства (выбирается по приложению 7) bпрn3 = 014 т т;
5.4. Годовой расход газа промышленными предприятиями района газификации
Q5 = 31196+61401+149586=246184 нм3год.
6. Суммарное годовое потребление газа отдельными кварталами и районом газификации
Суммарное годовое потребление газа районом газификации вычисляем по следующей формуле:
Qгод = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5
где Q1 - бытовое потребление газа за год нм3год;
Q2 - годовое потребление газа крупными коммунально-бытовыми предприятиями района газификации нм3год;
Q3 - годовое потребление газа общественными предприятиями и сооружениями района газификации нм3год;
Q4 - годовой расход газа на отопление и горячее водоснабжение от РГК и индивидуальных отопительных установок нм3год;
Q5 - годовой расход газа промышленными предприятиями района газификации нм3год.
Qгод = 4022694+2673259+519760+3600563+246184=7442037 нм3год.
6.1. Суммарное годовое потребление газа отдельными кварталами
Суммарное годовое потребление газа отдельными кварталами вычисляется по следующей формуле:
Qгодкв = Q1кв + Q3кв + Qиндкв
где Q1кв - годовой расход газа на приготовление пищи и горячей воды (в кварталах с 5-этажной и 1-этажной застройкой) вычисляется по формулам приведенным в п.п. 3.1.1; 3.1.2; 3.1.3 для каждого квартала отдельно в зависимости от числа жителей в каждом из них;
Q3кв - годовой расход газа общественными предприятиями и сооружениями района газификации необходимый для удовлетворения нужд населения каждого квартала в отдельности вычисляется по следующей формуле:
Qиндкв - годовой расход газа на отопление и горячее водоснабжение от индивидуальных отопительных установок вычисленный отдельно для каждого квартала (берется из п. 3.4.3).
Результаты расчетов сводим в таблицу 3.
Суммарное годовое потребление газа отдельными кварталами
Определение расчетно - часовых расходов газа
Расчетные часовые расходы газа служат исходными данными для определения диаметров газопроводов для выбора размеров и типов газовой арматуры аппаратуры и оборудования.
1. Расчетно-часовые расходы газа в кварталах с отоплением от индивидуальных отопительных установок ( кварталы с 1 -этажной застройкой)
Qркв = (Q1кв + Q3кв)kх.б. + Qиндкв kот
где kх.б. - коэффициент часового максимального расхода газа на хозяйственно - бытовые нужды вычисляется по следующей формуле:
где m х.б - число часов использования максимального расхода газа на хозяйственно - бытовые нужды (выбираем по приложению 6);
kх.б. =0.000492;1ч (для кв.№11);kх.б.=0.000489 1ч (для кв. №13);
kот. - коэффициент часового максимального расхода газа на отопление вычисляется по следующей формуле:
где m от - число часов использования максимального расхода газа на хозяйственно - бытовые нужды вычисляется по следующей формуле:
где tвн - температура внутри помещений принимается tвн = 18оС;
tн.о - расчетная температура для проектирования отопления берется из п. 1.5.1;
tн.оср - средняя наружная температура за отопительный период берется из п. 1.5.2;
n0 - продолжительность отопительного периода берется из пункта 1.5.3.
2. Вычислим расчетно-часовые расходы газа в кварталах с отоплением от индивидуальных отопительных установок
Qркв11 = (118452+12200)000048+393754*000038=2142м3 ч;
Qркв13 = (59226+30205) 000055+196877*000038=10904м3 ч.
3. Расчетно-часовые расходы газа в кварталах с 9- этажной застройкой
Расчетно-часовые расходы газа в данных кварталах вычисляются по следующей формуле:
Qркв m = Qгодкв mkх.б
где kх.б = 1 mх.б - (см. п. 4.1);
m - номер рассчитываемого квартала.
Qркв 1 = 112452*(120642)=5448 м3 ч;
Qркв 4 = 112452*000048=5448м3 ч;
Qркв 7 = 1162008*(12084)=557 м3 ч;
Qркв 10 = 112452*(120674)=54 м3 ч.
4. Расчетно-часовые расходы газа в кварталах с 5- этажной застройкой
Qркв m = Qгодкв mkх.б .
Qркв 2 = 223867*(12082)=1074м3 ч;
Qркв 5= 193862*(12068)=937м3 ч.
Qркв 6 = 166561*(12055)=81 м3 ч;
Qркв 8 = 174725*(12059)=8486 м3 ч;
5. Расчетно-часовые расходы газа на коммунально-бытовых предприятиях района газификации
5.1. Расчетно-часовой расход газа в прачечной
где mпр - число часов использования максимального расхода газа (выбирается по приложению 6) mпр = 2300ч.
Qрпр = 5760542300=250 м3 ч.
5.2. Расчетно-часовой расход газа в бане
где mб - число часов использования максимального расхода газа (выбирается по приложению 6) mб = 1600ч.
Qрб 10315021600=644 м3 ч.
5.3. Расчетно-часовой расход газа на хлебозаводе
Qрх.з. = Qгодх.з. mх.з.
где mх.з. - число часов использования максимального расхода газа (выбирается по приложению 6) mх.з. = 5500ч.
Qрх.з. = 10657035500=1937 м3 ч.
5.4. Расчетно-часовой расход газа от РГК
QрРГК. = QгодРГК. mот
где mх.б.. - число часов использования максимального расхода газа принимаем в соответствии с п. 4.1.
QрРГК = 36005632598=1553 м3 ч.
6. Расчетно-часовые расходы газа на промышленных предприятиях района газификации
6.1. Расчетно-часовой расход газа на трехсменном производстве
Qрпр1 = Qгодпр1 mпр1
где mпр1 - число часов использования максимального расхода газа (выбирается по приложению 6) mпр1 = 6100ч.
Qрпр1 = 1495869106100=245224 м3 ч.
6.2. Расчетно-часовой расход газа на двухсменном производстве
Qрпр2 = Qгодпр2 mпр2
где mпр2 - число часов использования максимального расхода газа (выбирается по приложению 6) mпр2 = 5900ч.
Qрпр2 = 614011205900=104069 м3 ч.
6.3. Расчетно-часовой расход газа на односменном производстве
Qрпр3 = Qгодпр3 mпр3
где mпр3 - число часов использования максимального расхода газа (выбирается по приложению 6) mпр3 = 5900ч.
Qрпр3 = 351960005900=59654 м3 ч.
Газодинамический расчет газопроводов
При проектировании трубопроводов для транспорта газа выбор типоразмеров труб осуществляется на основании их газодинамического расчета имеющего цель определить внутренний диаметр газопровода для пропуска необходимого количества газа при допустимых для конкретных условий потерях давления или наоборот потери давления при транспорте необходимого количества газа по газопроводу заданного диаметра.
Так как формулы для газодинамического расчета газопроводов довольно сложны вместо них пользуются номограммами построенными по этим формулам которые приведены в приложении 8.
1. Газодинамический расчет сети низкого давления
При выборе системы газоснабжения района газификации следует учитывать то что трасса газопроводов должна размещаться на расстояниях определяемых СниП от линии застройки трамвайных путей подземных инженерных коммуникаций и других сооружений поэтому необходимо прокладывать ее не по основным магистральным улицам города а по улицам с меньшим количеством инженерных коммуникаций.
При разработке схемы газоснабжения очень важно определить оптимальное число ГРП и правильно разместить их на территории района газификации.
Увеличение числа ГРП уменьшает радиус действия каждого из них и следовательно уменьшает диаметры газопроводов после ГРП и металловложния в сеть низкого давления но это приводит к удорожанию системы за счет стоимости самих ГРП.
В данной работе перед началом газодинамического расчета необходимо сформировать сеть низкого давления. Для этого необходимо построить главный питающий контур охватывающий большую часть жилого массива нанести перемычки внутри главного питательного контура по межквартальным проездам а также сформировать тупиковую сеть в периферийной части жилого массива.
1.1. Определение общего числа ГРП
Приближенное общее число ГРП рассчитывается по формуле
где F - газифицируемая площадь (площадь жилого массива) включая площадь проездов км2;
R - оптимальный радиус действия ГРП км.
Оптимальный радиус действия ГРП принимают равным R = 05 - 1км.
1.2. Определение точек встречи потоков газа
Располагают точки встречи потоков газа и ГРП таким образом чтобы потоки газа выходящие из ГРП в разные стороны были бы примерно одинаковыми и двигались к потребителю по кратчайшему пути.
1.3. Определение удельных путевых расходов газа для всех контуров питания потребителей
Удельные путевые расходы газа для всех контуров питания потребителей определяются по формуле
где Qркв - расчетный часовой расход газа для рассчитываемого контура (квартала) м3ч;
lкв - суммарная длина сети охватывающей рассчитываемый контур (квартал) м.
Результаты вычислений сводятся в таблицу 4.
Удельные путевые расходы газа
1.4. Определение удельных путевых расходов газа для участков сети низкого давления
При определении удельных путевых расходов газа на участках сети необходимо учитывать односторонний и двухсторонний разбор газа в кварталах. Для окольцованных кварталов этот объем подачи газа определяется по удельным расходам в кольцах (контурах) в которые заключены кварталы а удельный расход газа на прилегающие площади прибавляется целиком к удельному путевому расходу газа на участке сети к которому прилегает данная площадь (см. пример расчета №1 стр. 26).
1.5. Определение путевых расходов газа для участков сети низкого давления
Общие путевые расходы газа для участков сети рассчитывается по формуле
gпуч - удельный путевой расход газа для рассчитываемого участка
1.6. Определение транзитного расхода газа на участках сети низкого давления
Транзитный расход газа на рассчитываемом участке сети равен сумме путевых расходов всех участков последующих за рассчитываемым.
На концевых участках и участках заканчивающихся точкой встречи транзитный расход равен нулю. (см.пример расчета № 1 стр. 26 ).
1.7. Определение расчетного расхода газа на участках сети низкого давления
Расчетные расходы газа на участках сети определяются по формуле
Qтуч = Qучт + 05Qпуч
где Qтуч - транзитный расход газа на рассчитываемом участке м3 ч;
Qпуч - общий путевой расход газа на рассчитываемом участке м3 ч.
Результаты вычислений сводятся в таблицу 5.
Часовые расходы газа на участках сети низкого давления
Часовые расходы газа
В конце вычислений необходимо определить суммарный часовой расход газа выходящего из того или иного ГРП (SQруч м3 ч) и сравнить его с суммарным часовым расходом газа для жилых кварталов (SQркв м3 ч)используя формулу
Приемлемым считается отличие SQру от SQркв на 0 - 3%.
1.8. Определение среднего гидравлического уклона
Перед определением среднего гидравлического уклона необходимо выделить основные питающие контуры сети низкого давления а затем вычислить средние гидравлические уклоны основных питающих контуров по формуле
где 09 - доля расчетного перепада теряемого на трение;
DРр - перепад давления от ГРП до потребителя Па.
В данном расчете DРр = 1200 Па (для природного газа) по СНиП 2.04.08. – 87.
lпк - длина питающего контура - расстояние от ГРП до концевой точки (точки встречи) м.
Результаты вычислений сводятся в таблицу 6.
Средние гидравлические уклоны для полукольцевых направлений
Для участков общих для нескольких направлений следует принимать максимальные значения гидравлического уклона (см. пример расчета №1 стр. 28 29).
1.9. Газодинамический расчет сети низкого давления
По номограмме (приложение 8) выбирается диаметр первого по контуру от ГРП газопровода (зная расчетный расход газа Qруч на участке и DРгуср). Далее по сортаменту выбирается два значения диаметров газопровода. При этом для первой половины участков питающего контура выбирается меньшее значение для второй половины - большее.
Также с помощью номограммы для выбранного диаметра определяется действительное значение газодинамического уклона (DРгуд) и полные потери давления на участке по следующей формуле:
DРп.уч. = (DРгуд lуч) 09
где lуч - длина рассчитываемого участка м.
Затем определяем давление в конце рассчитываемого участка питающего контура по формуле
где Рн - давление на выходе из ГРП его следует принять равным 3000 Па (по СНиП 2.04.08-87);
- коэффициент учитывающий наличие местных сопротивлений.
Для последующего участка питающего контура Рн принимается равным Рк предыдущего участка.
На последнем участке питающего контура диаметры выбираются по максимально возможному значению газодинамического уклонавыраженного через который вычисляется по следующей формуле:
S11DРn уч - сумма потерь давления по направлению от ГРП до начала последнего участка.
Диаметры тупиковых участков выбираются по Qру и DРгуmax который вычисляется по предыдущей формуле где S11DРn уч - сумма потерь давления на пути движения газа от ГРП до начала тупикового участка (рассчитываемого участка).
В конце расчета проверяется степень использования располагаемого перепада в сети по основным направлениям газа от ГРП до крайних точек сети и до точек встречи. Результат расчета можно считать удовлетворительным если располагаемый перепад использован на 80 - 100%.
Для каждого кольца сети находится газодинамическая невязка по формуле
где SDР - алгебраическая сумма потерь давления в кольце; потери давления считаются положительными для участков с движением газа по часовой стрелке и отрицательными - против часовой стрелки;
SDР - сумма абсолютных значений потерь давления на участках кольца.
Допускается невязка в кольце до 10%. Для колец с невязкой до 10% расчет считается законченным для колец с невязкой более 10% производится их газодинамическая увязка (уточняются диаметры одного - двух участков).
Конечное давление Рк на последнем участке питающего контура и в конце любого тупикового участка должно быть не более 2040 Па и не менее 1800 Па то есть 1800 Па Рк 2040 Па.
Результаты вычислений сводятся в таблицу 7.
Газодинамический расчет сети низкого давления
Потери давления на участке
Формирование сети низкого давления
Формируем сеть низкого давления (рис. 1). Для этого строим главный питающий контур охватывающий большую часть жилого массива наносим перемычки внутри главного питающего контура по межквартальным проездам. В первую очередь формируем тупиковую сеть в периферийной части жилого массива.
Определение общего числа ГРП
n = F 2R2 = 315 2 (081)2 = 194 » 2.
Определение точек встречи потоков газа
Точки встречи потоков газа определяем в соответствии с рекомендациями приведенными в п. 5.1.2.
Определение удельных путевых расходов газа
В соответствии с масштабом генплана определяем суммарную длину се
ти охватывающей каждый квартал.
для квартала №5 lкв = l0-1 + l1-5 + l5-4 + l4-А +l1-2 + l2-3 + l3-В =180+540+560+600+540+740+560= 3720 м и т. д.
Затем по формуле gnкв = Qркв lкв вычисляем удельные путевые расходы газа для каждого квартала.
Результаты вычислений сводим в таблицу 8.
SQркв = 761 + 339 + 375 + 861 + 787 + 1395 + 3638 + 4000 = 12156 м3ч.
Определение удельных путевых расходов газа для участков сети низкого давления
gn0-1 = gnкв5 = 0207 м3чм
gn5-4 = gnкв1 + gnкв2 = 0273 + 0147 = 0877 м3чм.
Аналогичным образом определяем удельные путевые расходы газа для остальных участков сети.
Определение общих путевых расходов газа для остальных участников сети
Общие путевые расходы газа для участков сети вычисляем по формуле приведенной в п. 5.1.5:
Qп0-1 = 0207180 = 373 м3ч
Qп5-4 = 0877630 = 5525 м3ч.
Аналогичные вычисления проделаем для остальных участков сети.
Определение транзитного расхода газа на участках сети низкого давления
Qт1-2 = Qп2-9 + Qп2-8 + Qп2-3 + Qп3-А
Также определяем транзитные расходы газа на остальных участках сети.
Определение расчетного расхода газа на участках сети низкого давления
Расчетный расход газа на участках сети определяется по формуле 5.1.7.
Qр0-1 = 107863 + 187 = 108805 м3ч
Qр2-8 = 0 + 1026 = 1026 м3ч.
Аналогично определяем расчетные расходы газа на остальных участках сети.
Результаты вычислений сводим в таблицу 9.
Рис.1. Схема газопроводов сети низкого давления:
ГРП – газораспределительный пункт; А В – точки встречи потоков газа
SQруч = 14052 + 10805 = 122102 м3ч.
Отличие SQруч от SQркв составляет
такая точность считается приемлемой.
Определение среднего гидравлического уклона
Выделим основные питающие контуры сети низкого давления:
II.0-1-2-3-В-4-5-1-0
Вычислим средние гидравлические уклоны основных питающих контуров по формуле приведенной в п. 5.1.8.
DRр = 1200 Па (для природного газа).
Рассмотрим направление I (см. рис. 1).
Длина питающего контура (полукольца) будет равна
lпк = l0-1 + l1-2 + l2-3 + l3-А = l0-1 + l1-5 + l5-4 + l4-А = 1860 м.
DRгуср = 09 1200 1860 = 058 Пам.
Для направления II :
DRгуср = 09 1200 1150 = 094 Пам.
Аналогичные вычисления проводим для остальных направлений.
Результаты вычислений сводим в таблицу 10.
Используем таблицу 10 для газодинамического расчета сети низкого давления учитывая рекомендации приведенные в п. 5.1.8 (для общих участников для нескольких направлений принимаем максимальные значения газодинамического уклона).
Используя рекомендации и формулы приведенные в п. 5.1.9 проводим газодинамический расчет сети низкого давления обращая особое внимание на газодинамическую невязку колец которая не должна превышать 10 % и на степень использования располагаемого перепада в сети по основным направлениям газа от ГРП до крайних точек сети и точек встречи.
Результаты расхода сводим в таблицу 11.
Коль-цо или направ-ление
Длина участ-ка lуч м
Давле-ние в конце участка Rк Па
Ввиду того что остальные трубы используемые при прокладке наружных систем теплогазоснабжения принимаются в соответствии с ГОСТ 8732 - 78* типовых размеров то расчетные диаметры 7554; 1144; 14045 заменяем на 894; 1084; 1334.
Для обеспечения более экономного использования природного газа необходимо отключить ГРП-1 на летний период так как в связи со снижением потребности в газе летом ГРП-2 может обеспечить этим видом топлива все жилые кварталы включая 123.
Для участков 4-6 и 3-10 диаметры подбираем как для тупиковых ответвлений считая что каждый из них будет обеспечивать подачу газа равную 703 м3ч в летний период.
2. Газодинамический расчет тупиковой сети высокого (среднего) давления
Для больших и средних населенных пунктов сети высокого давления проектируются кольцевыми то есть с учетом резерва а для малых - выполняются в виде разветвленных тупиковых сетей.
Расчетный перепад давления (DR) для сетей высокого и среднего давления определяется исходя из следующих соображений. Начальные давления (Рн) принимаются по СНИП 2.04.08 - 87. Конечное давление(Рк) принимается таким чтобы при максимальной нагрузке сети было обеспечено допустимое давление газа перед регуляторами.
Величина допустимого давления складывается из максимального давления газа перед горелками перепада давления в абонентном ответвлении при максимальной нагрузке и перепаде давления в газорегуляторном пункте.
Газовая сеть высокого и среднего давления питает газом крупных сосредоточенных потребителей и ГРП сетей низкого давления. При проектировании сетей высокого и среднего давления необходимо стремиться к тому чтобы длина газопровода была минимальной (см. рис.2).
2.1. Определение средней квадратичной разности давлений
Средняя квадратичная разность давлений для каждого направления определяется по следующей формуле:
где Рн - давления на выходе из ГРС (по СНИП 2.04.08 - 87 принимаются равными от 03 МПа до 06 МПа включительно);
Рк’- давление в конце рассчитываемого направления (принимается в соответствии с допустимыми потерями давления в сети высокого и среднего давления);
- коэффициент учитывающий наличие местных сопротивлений;

1.dwg

План участка тепловой сети УТ11-УТ13 М 1:1000 Схема участка тепловой сети УТ11-УТ13
Теплоснабжение района города
План первого этажа здания
Аксонометрическая схема
Проектная отметка земли
Фактическая отметка земли
Обозначение трубы и тип изоляции Основание
0x8 ГОСТ 10704-81 В20 ГОСТ 10705-80
Изоляция весьма усиленная
Продольный профиль газопровода
Пневматическая схема ПГБ-15-2В-У1
Условные обозначения
Газопровод высокого давления II категории
Газопровод среднего давления
Граница проектирования

2.dwg

Переход через препятствие
Схема сети низкого давления
Диэлектрические катки
схема сети низкогого давления
схема сети среднего давления
переход газопровода через препятствие
Газоснабжение района города
Проспект Космонавтов
Схема сети среднего давления