Расчет газопровода для городского района с расчетом годового потребления в квартирах

Chertezh_GRPSh.cdw

Техническая характеристика
Регулятор давления газа РДСК-50400
Максимальное входное давление 1
Пропускная способность при давлении на входе:
-фильтр газовый с ИПД;
-регулятор давления газа;
-кран под манометр;
-выходной манометр;
-клапан предохранительный сбросной;
-поворотная заглушка;
-регулятор давления газа на отопление;
-газогорелочное устройство;
-клапан предохранительный запорный;
-кран шаровой (дисковый затвор).
Продувочный патрубок
Пункты редуцирования

Газовые сети КП Жеманчук В. НТС-19Т1.docx

Министерство науки и высшего образования РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
«Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)»
«Техника для строительства и сервиса нефтегазовых комплексов и инфраструктур»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
по дисциплине: «Газовые сети и установки»
Тема работы: «Расчет газопровода для городского района»
НТС – 19Т1 Жеманчук В.А.
Руководитель: к.т.н. доцент
Определение численности населения проектируемого района города и характеристик природного газа5
Расчёт годового потребления природного газа9
1 Расчет годового потребления природного газа в квартирах ..9
2 Расход природного газа на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение жилых и общественных зданий 12
3 Определение расчетных часовых расходов газа .. .14
Гидравлический расчёт газопровода 18
Выбор регулятора давления и ГРПШ21
Список использованных источников23
В современном мире городские распределительные системы представляют собой сложный комплекс сооружений состоящий из газовых сетей низкого среднего и высокого давления; газораспределительных станций контрольно-регуляторных пунктов газорегуляторных пунктов и установок систем связи и телемеханизации. Система газоснабжения должна обеспечивать бесперебойную подачу газа потребителям быть безопасной в эксплуатации простой и удобной в обслуживании должна предусматривать возможность отключения отдельных ее элементов для производства ремонтных или аварийных работ.
ПК-5 владение основами методики разработки проектов и программ для отрасли проведения необходимых мероприятий связанных с безопасной и эффективной эксплуатацией транспортных и транспортно-технологических машин оборудования различного назначения их агрегатов систем и элементов а также выполнения работ по стандартизации технических средств систем процессов оборудования и материалов по рассмотрению и анализу различной технической документации.
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.
Прокладку газопроводов выполняют в соответствии с требованиями СНиП [1].
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 в 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 в технологических процессах для тепловой обработки изделий выпускаемых предприятием.
Определение численности населения проектируемого района города
Общая численность населения района подсчитывается исхода из плотности жилого фонда (этажности застройки) размеров селитебной территории (жилой площади) на одного человека и площади каждого квартала.
Плотность жилого фонда S м2га принимается с учетом этажности зданий.
Размеры селитебной территории f м2чел устанавливают исходя из средней жилищной обеспеченности населения общей площадью.
Площадь квартала Fкв га определяется расчетом по генплану.
При проектировании жилой застройки строительные нормы и правила устанавливают расчетную плотность населения чел.га на территории микрорайона которая должна быть не менее указанной в табл. 1.1
[6прил. 4 табл. 2].
Таблица 1.1 Плотность населения микрорайона
Зона различной степени
градостроительной ценности территории
Плотность населения на территорию микрорайона
для климатических подрайонов чел.га
IБ и часть подрайоновIАIГIД иIIА
IВIIБ иIIВ севернее 58° с.ш. и часть
Южнее 58° с.ш. кроме части подрайоновIАIГIД иIIА входящих в данную зону
Определяют численность населения по зонам застройки на которые разбивают всю газоснабжаемую территорию проектируемого района города. При этом считают газовую нагрузку для каждой зоны равномерно распределенной но отличающейся для отельных зон значениями удельных часовых расходов отнесенных к единице площади. В качестве критерия для разделения по зонам должна быть принята степень использования газа в жилых домах. Тогда можно считать что каждая зона застройки включает кварталы одинаковой этажности.
Численность населения в квартале Nкв чел рассчитывают по формуле:
-плотность населения микрорайона.
Тогда численность населения в зоне застройки Nзон чел будет равна:
n - количество кварталов одинаковой этажности в рассматриваемой зоне застройки.
Определяем площадь проектируемого района города:
где - численности населения и площади отдельных зон соответственно;
n – количество зон застройки в проектируемом районе.
Расчет характеристик газового топлива
Теплота сгорания (высшая или низшая) сухого газообразного топлива (газа) определяется по формуле
Qн =(Q1 X1+ Q2 X2 + + Qk xk)100% (4)
где Qн - теплота сгорания сухого газа кДж м3; Q1 Q2 Qk – теплота сгорания компонентов составляющих газообразное топливо кДж м3 [3];
x1 x2 x3 - объемные доли компонентов составляющих газообразное топливо %.
Плотность сухого газа определяют как сумму произведений плотностей компонентов составляющих газообразное топливо на их объемные доли
p=(p1 x1 + p2 x2 + + pk xk)100% (5)
где p - плотность сухого газа кг м3;
p1 p2 pk – плотности компонентов кг м3.
Расчет потребления газа
Городские потребители расходуют газ неравномерно. Для выявления особенностей неравномерности расхода газа городские потребители условно подразделяются на следующие основные категории:
)бытовые (приготовление пищи и нагревание воды в квартирах жилых домов)
)коммунально-бытовые (бани прачечные хлебозаводы общественные лечебные и пр.)
)отопление вентиляцию и централизованное ГВС жилых общественных и производственных зданий
)промышленное потребление для промышленных и технологических нужд предприятия
)потребление газа электростанциями для выработки электроэнергии горячей воды и пара.
Расход газа определяют отдельно для каждого потребителя.
1. Расчет годового потребления природного газа в квартирах
Расчет годового потребления природного газа в квартирах производится с учетом степени охвата населения газоснабжением и типа потребителя по формуле
Qк = Ук N (qк 1 z1 + qк 2 z2 + qк 3 z3) Qн м3год (6)
где: УК - степень охвата населения газоснабжением;
N - общая численность населения чел;
z1 z2 z3 - соответственно доля населения проживающая в квартирах имеющая:
централизованное горячее водоснабжение; газовый водонагреватель;
централизованное горячее водоснабжение и газовый водонагреватель
qк1 qк2 qк3 - нормы расхода тепла для нужд газоснабжения различными потребителями МДжчел·год.
Нормы расхода тепла для нужд газоснабжения различными потребителями МДжчел·год принимаются по данным [1].
Годовой расход газа на прачечные определяется по формуле
Qп = Нб Ук-б N qп zп Qн м3год (7)
где Нб =(100 ÷140)-норма накопления белья тгод на 1000 жителей;
zп - степень охвата населения прачечными zп =02-04;
Ук-б - степень охвата коммунально – бытовых объектов газоснабжением Ук-б =07;
qп - норма расхода тепла для нужд газоснабжения прачечными МДжт.сухого белья принимается согласно [1]. qп=8800 МДж.
Годовой расход природного газа банным предприятием
Qб = 52 Ук-б N qб zб Qн м3год (8)
где 52 - количество помывок в год пом.год;
zб - степень охвата населения банями zб =02-04;
- норма расхода теплоты на одну помывку МДжпомывку принимается согласно [1].
Годовой расход природного газа учреждениями здравоохранения
Qу.з. = К Ук-б N qу.з Qн м3год (9)
где К - количество коек на 1000 жителей; К=12коек.
qу.з - норма расхода теплоты учреждениями здравоохранения [1]
Годовой расход природного газа предприятиями общественного питания определяется по формуле
Qс = 360 Ук-б N qс zс Qн м3год (10)
Где zс – степень охвата столовых и ресторанов газоснабжением zс=02-03;
qс - норма расхода теплоты на приготовление обеда и завтрака
(или ужина) принимается согласно [1].
Годовой расход природного газа хлебозаводом (пекарней)
Qх = 365 Ук-б N qх Х Qн(11)
где - количество суток в году сут.;
qх - норма расхода теплоты на выпечку хлеба различных сортов принимается [1].
Х - ежедневная норма хлеба на 1000 жителей Х=06-08 т.
Годовые расходы газа на нужды предприятий торговли предприятий бытового обслуживания населения (ателье мастерские парикмахерские магазины и т. д.) принимают в размере 5 % от годового расхода газа приходящиеся на жилые дома.
Qт = 005Qк м3год. (12)
Суммарный годовой расход газа на коммунально – бытовое потребление определяется как сумма по формуле
Qк-б = Qк + Qб + Qп +Qс + Qу.з + Qх + Qт м3год. (13)
Число потребителей природного газа по районам города выявляют на основе анализа их населенности этажности застройки и ее основных характеристик числа и характеристики предприятий и учреждений городского хозяйства наличия централизованного горячего водоснабжения характеристики отопительных систем топливного и теплового баланса города.
2. Расход природного газа на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение жилых и общественных зданий
Годовой расход газа на отопление и вентиляцию жилых и общественных зданий
где - температура соответственно внутреннего воздуха
отопляемых помещений здания; расчетная наружного воздуха для проектирования систем отопления и вентиляции; средняя температура наружного воздуха за отопительный период; k k1 - коэффициенты учитывающие расходы теплоты на отопление и вентиляцию общественных зданий можно принять k1 = 025; k = 04;
- среднее число часов работы системы вентиляции общественных зданий в течение суток можно принять Z = 067;
- продолжительность отопительного периода сут.;
- жилая площадь отопительных зданий м2;
- КПД отопительной системы: для котельных = 08 085;
для отопительных печей = 070 075;
- укрупненный показатель максимального часового расхода теплоты на отопление жилых зданий кДжч*м2 (примечание по таблице 5.2).
Годовой расход газа на централизованное горячее водоснабжение от котельных.
где - укрупненный показатель среднечасового расхода теплоты на горячее водоснабжение кДжч·чел. (с учетом общественных зданий района);
- число жителей пользующихся горячим водоснабжением;
- коэффициент учитывающий снижение расхода горячей воды в летний период (можно принять 08);
- температура воды в отопительный и летний периоды можно принять tХЗ = 5 С; tХЛ = 15 С;
ГВ - КПД котельной можно принять ГВ = 080 – 085.
Суммарный годовой расход газа на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение
Qсум = QОВ + QГВ м3 год (16)
3. Определение расчетных часовых расходов газа
Часовой расход газа на коммунально-бытовые нужды определяют как долю суммарного годового расхода на эти нужды из выражения:
где - часовой расход газа на бытовые и коммунально-бытовые нужды (без отопления) м3ч;
- годовой расход газа на бытовые и коммунально-бытовые нужды м3год;
- коэффициент часового максимума (переход от годового расхода газа к максимальному часовому расходу).
Значения коэффициентов часового максимума Км на бытовые нужды (без отопления) в зависимости от числа жителей снабжаемых газом приведены в таблице 4 СНиП 2.04.08-87 а на коммунально-бытовые в таблице 5.
Средний часовой расход газа на отопление находится путем делением годового расхода газа на число часов использования котельной которое определяем по формуле
где n - число часов использования котельной ч.
где nот – отопительный период дней;
tн – расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления °С
Часовой расход газа на централизованное ГВС:
где - среднечасовой расход тепла на ГВС кДжч.
где - укрупненный показатель среднечасового расхода тепла на ГВС на 1 жителя кДж(ч·чел)
N - число жителей пользующихся централизованным ГВС.
Максимальный часовой расход тепла на централизованное ГВС
Часовой расход газа на котельную в целом
Таблица 2.1 - Результаты расчета часового расхода газа
Назначение расходуемого газа
Годовой расход газа Q м3год
Коэффициент часового максимума Км
Часовой расход газа Q м3ч
Расход газа больницами и поликлиниками
Предприятия общественного питания
Коэффициент 11 учитывает долю потребления газа предприятиями бытового обслуживания (ателье мастерскими парикмахерскими учреждения здравоохранения)
Общий часовой расход газа для нужд района города:
Гидравлический расчет газопровода
Гидравлический расчет кольцевого газопровода с тупиковыми ответвлениями производится согласно рекомендациям [1].
Исходные данные для расчета:
Длина участков газопровода
Удельный путевой расход в квартале
Рисунок 1-Схема газопровода
Часовой расход газа потребляемый 1 человеком м3ч
Длина питающего контура м
Удельный путевой расход газа м3чм
Для остальных контуров результаты расчётов приведены в таблице 4.1
Численность населения чел.
Часовой расход газа м3ч
Путевой расход газа м3ч
Расчётный расход газа м3ч
Транзитный расход газа м3ч
Для остальных участков результаты расчёта приведены в таблице 4.2
Удельный путевой расход м3чм
Потери давления в газопроводе pL Пам
Транзитный расход м3ч
Расчётный расход м3ч
Выбор регулятора давления и ГРПШ
Регулятор давления выбираем исходя и расчётного расхода газа на участках.
По результатам расчётов наибольшие расчётные расходы газа получились на участках L21-8 и L21-5 равные 77644 м3ч и 4073 м3ч соответственно.
Следовательно максимальная пропускная способность которая нам необходима равна: 77644+4073=118374 м3ч. Самый близкий к этой пропускной способности регулятор давления РДСК-50400 с максимальной пропускной способностью 2000 м3ч.
В ходе курсовой работы произведен расчёт газопровода для городского района а именно были определены: годовой расход газа всего района часовой расход газа всего района годовой и часовой расход на различных участках и выбраны: регулятор давления и ГРПШ.
В ходе выполнения курсовой работы была реализована компетенция ПК-12 (владением знаниями направлений полезного использования природных ресурсов энергии и материалов при эксплуатации ремонте и сервисном обслуживании транспортных и транспортно-технологических машин различного назначения их агрегатов систем элементов) на примере расчета газопровода для зоны застройки выбора газорегуляторного пункта как источника газоснабжения.
Была освоена компетенция ПК-5 владение основами методики разработки проектов и программ для отрасли проведения необходимых мероприятий связанных с безопасной и эффективной эксплуатацией транспортных и транспортно-технологических машин оборудования различного назначения их агрегатов систем и элементов а также выполнения работ по стандартизации технических средств систем процессов оборудования и материалов по рассмотрению и анализу различной технической документации.
Список использованных источников
Ионин А.А Газоснабжение.- М.; Лань 2012. – 448 с.
СНиП 2.04.08-87*. Газоснабжение.- М.:Стройиздат1981.- 79с.
СНиП П-60-75* . Нормы проектирования. Планировка и застройка городов поселков и сельских населенных пунктов. - М.: Стройиздат 1981. - 79 с.
СНиП 2.07.01-89*. Градостроительство. – М.:Стройиздат 2000. – 79с.