Проектирование газопровода жилого района

газ пз.docx

Целью курсовой работы «Газоснабжение района города» является расширение и закрепление знаний по курсу «Газоснабжение» приобретение практических навыков проектирования распределительных систем ознакомление с типовыми проектными решениями нормативной и технической литературой.
При разработке системы газоснабжения жилого квартала необходимо учитывать достаточно большое количество различных факторов оказывающих влияние на выбор конструктивного решения по прокладке газопроводов. Система газоснабжения жилого микрорайона должна обеспечивать потребности в газе всех имеющихся потребителей разного типа: жилые дома банно-прачечный комплекс предприятие общественного питания котельная которая обеспечивает централизованное отопление и горячее водоснабжение района.
Выполнение курсовой работы по газоснабжению района города позволит подробно ознакомиться с методиками гидравлического расчета внутридворовых и внутридомовых систем газоснабжения а также другими необходимыми расчетами которые являются важной составляющей частью всего курса «Газоснабжение».
Задачей данной работы является разработка системы газоснабжения жилого района в городе Волгограде. Также необходимо запроектировать внутридомовую систему газоснабжения жилого здания обеспечивающего непрерывную подачу газа к газовым приборам и подобрать оборудование газорегуляторного пункта.
Месторождение газа – Тангенское.
Город потребитель – Волгоград.
Рассматриваемый район имеет 4-х этажную застройку.
Коэффициент охвата газоснабжением населения Yк=1.
В данном районе 372% жителей подключены к центральной системе ГВС 274% – имеют газовые водонагреватели 354% – не имеют водонагревателей и не подключены к ГВС.
Потребление газа банями:
доля населения города пользующегося банями ZБ=05;
доля бань города использующих газ в виде топлива YБ=1;
частота посещения бань равная одному разу в неделю.
Потребление газа прачечными:
доля населения города пользующегося прачечными Zп=02;
доля прачечных города использующих газ в виде топлива Yп=1.
Потребление газа предприятиями общественного питания:
доля населения города пользующегося предприятиями общественного питания Zп.оп=01 причем считается что из числа людей постоянно пользующегося столовыми кафе и ресторанами каждый человек посещает их 360 раз в году;
доля предприятий общественного питания города использующих газ в виде топлива Yп.оп=1.
Потребление газа учреждениями здравоохранения:
степень охвата газоснабжением учреждений здравоохранения города Yзд=05.
Потребление газа хлебозаводами и пекарнями:
доля охвата газоснабжением хлебозаводов и пекарен Yхз=05.
РАСЧЕТ ГОДОВОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ ГАЗА ГОРОДОМ (РАЙОНОМ)
1 Определение теплоты сгорания газообразного топлива
Низшую теплоту сгорания газа определяем по формуле:
где – процентное содержание газа;
– теплота сгорания компонента газовой смеси МДж.
Плотность газа определяем по формуле:
где – плотность компонента газовой смеси кг.
2 Определение численности населения
Расход газа на коммунально-бытовые нужды и теплофикационные нужды города зависит от числа жителей. Если число жителей точно не известно то приближенно его можно определить по плотности населения на один гектар газифицируемой территории следующим образом.
где – площадь района га. полученная в результате замеров по плану застройки;
m – плотность населения зависит от этажности застройки челга.
Рассматриваемый район имеет 4-х этажную застройку значит плотность населения принимаем равной 270 челга.
Выполнив необходимые геометрические измерения определяем площадь застройки на прилагаемом к заданию генплане.
Общая площадь района 24699 га.
N=F·m=246·270=66688 чел
3 Определение годовых расходов теплоты
Расход газа на различные нужды зависит от расходов теплоты необходимой например для приготовления пищи стирки белья выпечки хлеба выработки того или иного изделия на промпредприятии т.п.
Точный расчет расхода газа на бытовые нужды сделать очень сложно так как расход газа зависит от целого ряда факторов которые не поддаются точному учету. Поэтому потребление газа определяется по усредненным нормам расхода теплоты полученным на основании статистических данных. Обычно эти нормы определяются в расчете или на одного человека или на единицу выпускаемой продукции промпредприятия. Расход теплоты измеряют в МДж или в кДж.
Нормы расхода теплоты на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды принимаются по СП 42-101-2003приложению А.
3.1 Определение годового расхода теплоты при потреблении газа в
Расчетная формула для определения годового расхода теплоты при потреблении газа в квартирах записывается в виде:
где Yк=1 – степень охвата газоснабжением города (по условию);
N=66688 чел – число жителей;
q1 q2 q3 – нормы расхода теплоты на одного человека в год в квартирах (приложение А) [3].
q1=4100 МДжгод – норма расхода теплоты жилыми зданиями при наличии в квартире плиты и централизованного горячего водоснабжения;
q2=6000 МДжгод – норма расхода теплоты жилыми зданиями при наличии в квартире плиты и при отсутствии горячего водоснабжения;
q3=10000 МДжгод – норма расхода теплоты жилыми зданиями при наличии в квартире плиты газового водонагревателя.
3.2 Определение годового расхода теплоты при потреблении газа на предприятиях бытового обслуживания
Расход теплоты для данных потребителей учитывается расход газа на стирку белья в прачечных на помывку людей в банях на санитарную обработку в дезкамерах. Часто в городах и поселках прачечные и бани объединяются в одно предприятие. Поэтому расход теплоты для них должен быть также объединен.
Расход теплоты в банях определяем по формуле
где ZБ =05 – доля населения города пользующегося банями (по условию);
YБ =1 – доля бань города использующих газ в виде топлива (по условию);
qБ=50 – норма расхода теплоты на помывку одного человека (по СП 42-101-2003).
В формуле заложена частота посещения бань равная одному разу в неделю.
Расход теплоты на стирку белья в прачечных определяем по формуле:
где ZП=02 – доля населения города пользующегося прачечными (по условию);
YП=1 – доля прачечных города использующих газ в виде топлива (по условию);
qП =18800 – норма расхода теплоты на 1 тонну сухого белья (по приложению А) [3]
В формуле заложена средняя норма поступления белья в прачечные равная 100 тоннам на 1000 жителей.
3.3 Определение годового расхода теплоты при потреблении газа на предприятиях общественного питания
Расход теплоты на предприятиях общественного питания учитывает расход газа на приготовление пищи в столовых кафе и ресторанах.
Расход теплоты на предприятиях общественного питания МДжгод определяем по формуле:
где ZП.ОП=01 – доля населения города пользующегося предприятиями общественного питания (по условию);
YП.ОП=1 – доля предприятий общественного питания города использующих газ в виде топлива (из условия);
qП.ОП = qз+qо+qу=42+21+21=84 МДж – объединенная норма расхода теплоты на приготовление завтраков обедов и ужинов (по приложению А) [3].
Считается что из числа людей постоянно пользующихся столовыми кафе и ресторанами каждый человек посещает их 360 раз в году.
3.4 Определение годового расхода теплоты при потреблении газа в учреждениях здравоохранения
При расходе газа в больницах и санаториях учитывается что их общая вместимость должна составлять 12 коек на 1000 жителей города или поселка. Расход теплоты в учреждениях здравоохранения необходим для приготовления пищи больным для санитарной обработки белья инструментов помещений.
где YЗД=05 – степень охвата газоснабжением учреждений здравоохранения города (по условию);
qЗД=qП+qГ=3200+9200=12400 МДж – годовая норма расхода теплоты в лечебных учреждениях (по приложению А) [3];
qП qГ – нормы расхода теплоты на приготовление пищи и приготовлении горячей воды в лечебных учреждениях.
3.5 Определение годового расхода теплоты при потреблении газа на хлебозаводах и пекарнях
При выпечке хлеба и кондитерских изделий следует учитывать разницу в потреблении тепла на разные виды продукции. Норма выпечки хлеба в сутки на 1000 жителей принимается в размере 06 – 08 тонны. Эту норму можно условно поделить пополам считая что хлебозаводы и пекарни поровну выпекают черный и белый хлеб. Выпечка кондитерских изделий может быть учтена отдельно например в размере 01 тонны на 1000 жителей в сутки.
Общий расход теплоты на хлебозаводы и пекарни определяем по формуле:
где Yхз =05 – доля охвата газоснабжением хлебозаводов и пекарен (по условию);
qЧХ =2500 МДж – норма расхода теплоты на выпечку 1 тонны черного хлеба;
qБХ =5450 МДж – норма расхода теплоты на выпечку 1 тонны белого хлеба;
qКИ = 7750 – норма расхода теплоты на выпечку 1 тонны кондитерских изделий.
Все q принимаются по приложению А СП 42-101-2003.
3.6 Определение годового расхода теплоты на отопление вентиляцию горячее водоснабжение жилых и общественных зданий
Годовой расход теплоты на отопление и вентиляцию жилых и общественных зданий вычисляем по формуле:
где tвн =20°С – температура внутреннего воздуха отапливаемых помещений (по таблице 1 [1]);
tср.о= –22°С – средняя температура наружного воздуха за отопительный период (по таблице 1 [4]);
tро=–25°С – расчетная наружная температура для Волгограда (по таблице 1 [4]).
k=025 k1=04– коэффициенты учитывающие расходы теплоты на отопление и вентиляцию общественных зданий;
z=16 – среднее число часов работы системы вентиляции общественных зданий в течение суток;
no =178 – продолжительность отопительного периода в сутках(по таблице 1 [4]);
F=N·fр =66688·13=866944 – общая площадь отапливаемых зданий м2;
fр – норма общей площади квартиры приходящейся на одного человека принимаем 12 15 чел.
qОВ =0586 МДжч·м2 – укрупненный показатель максимального часового расхода теплоты на отопление жилых зданий по таблице 5.2 из [2];
=08 – коэффициент полезного действия отопительной котельной.
Годовой расход теплоты на централизованное горячее водоснабжение от котельных и ТЭЦ определяют по формуле:
где qГВ =126 МДжч·чел – укрупненный показатель среднечасового расхода теплоты на горячее водоснабжение при норме 100литров на 1 человека в сутки по таблице 5.3 [2];
Nгв = N·372% = 66688·0372=24808 чел – число жителей города пользующихся горячим водоснабжением от котельных или ТЭЦ;
=08 – коэффициент учитывающий снижение расхода горячей воды в летний период;
=085 – коэффициент полезного действия аппарата для получения ГВС;
tхз=5°С tхл =15°С– температуры водопроводной воды в отопительный и летний периоды;
3.7 Определение годового расхода теплоты при потреблении газа на нужды торговли предприятий бытового обслуживания населения школ и ВУЗов
В школах и вузах города газ может использоваться для лабораторных работ. Для этих целей принимают средний расход теплоты на одного учащегося или студента в размере 50 МДжгод·чел:
где N – количество жителей (чел)
– коэффициент доля населения школьного возраста и младше.
3.8 Составление итоговой таблицы потребление газа городом
Таблица 1. Итоговая таблица расхода газа городом
Годовой расход теплоты Qгод МДжгод
Годовой расход газа Vгод год
Кол-во часов использования макс. нагрузки
Часовой расход газа Vч ч
Предприятия общепита
Учреждения здравоохранения
Отопление и вентиляция
Горячее водоснабжение
3.9 Определение годовых и часовых расходов газа различными потребителями города
Годовой расход газа в м3год для любого потребителя города или района определяется по формуле:
где – годовой расход теплоты соответствующего потребителя газа;
– низшая теплота сгорания (МДж) определяется по химическому составу газа.
Потребление газа в городе различными потребителями зависит от многих факторов. Каждый потребитель имеет свои особенности. Между ними существует определенная неравномерность в потреблении газа. Учет неравномерности потребления газа осуществляется путем введения коэффициента часового максимума который обратно пропорционален периоду в течение которого расходуется годовой ресурс газа при максимальном его потреблении.
где – количество часов использования максимума нагрузки в году чгод.
С помощью определяется часовой расход газа для каждого потребителя города (ч):
Значения коэффициента приведены в таблице 3 4 [3].
Количество часов использования максимума для отопительных котельных определяется по формуле:
4 Описание распределительной системы газоснабжения района города
Источником газоснабжения распределительной системы является ГРП (ГРС) расположенное на востоке жилого района.
Автоматические газорегуляторные устройства устанавливаемые для обслуживания городских распределительных систем называются газорегуляторными пунктами (ГРП) аналогичные установки внутри зданий – газорегуляторными установками (ГРУ). Назначение их одинаковое – поддержание связи между газопроводами различных давлений сводящееся к автоматическому регулированию количества и давления газа транспортируемого из газопровода с большим давлением в газопровод с меньшим.
ГРП запроектированы для давлений на входе 03 МПа и давлений на выходе от 0001 до 06 МПа. Типовые проекты разработаны на базе универсальных регуляторов давления прямого и не прямого действия типа РДБК. Производительность ГРП выбирается по производительности регулятора давления. На вводах и выводах газа из ГРП на расстояниях не ближе 5 м и не далее 100 м от ГРП устанавливаются колодцы с запорными устройствами на газопроводах.
Оборудование сетевых газорегуляторных пунктов состоит из следующих основных узлов и элементов: узла регулирования давления газа с предохранительно-запорным клапаном и обводным газопроводом (байпасом) предохранительного сбросного клапана комплекта контрольно-измерительных приборов.
Газ высокого или среднего давления входит в ГРП и поступает в узел регулирования в котором оборудование по ходу движения газа располагают в такой последовательности: отключающее устройство; фильтр для очистки газа от механических примесей и пыли; предохранительный запорный клапан для отключения подачи газа потребителем при недопустимом повышении или понижении давления после регулятора; регулятор давления для снижения
давления газа и поддержание его постоянным после себя; отключающее устройство. В качестве отключающих устройств при диаметрах до 100 мм используют пробковые краны со смазкой при больших диаметрах – клиповые стальные задвижки.
Выходное давление из ГРП контролируют предохранительным запорным клапаном (ПЗК) и предохранительным сбросным клапаном (ПСК). ПЗК контролирует верхний и нижний предел ПСК – только верхний.
Для бесперебойного снабжения потребителя газом при выходе из строя регулятора давления замене ремонте или осмотре оборудования узла регулирования предусматривают обводной газопровод (байпас). В указанных случаях регулирующую линию отключают а газ подают по байпасу с ручным регулированием давления. Для наджности и удобства ручного регулирования на байпасе устанавливают последовательно два отключающих устройства: кран и задвижку.
Для продувки газопровода до ГРП газопровод и оборудование ГРП а также сброса газа при ремонтах и замене оборудования ГРП предусматривают специальные продувочные газопроводы которые выводят наружу в безопасные места для окружающих зданий и сооружений но не менее чем на 1 м выше карниза здания ГРП.
Компоновка оборудования ГРП и ГРУ должна быть удобной для ремонта монтажа осмотра оборудования. Расстояние в свету между параллельными рядами оборудования следует принимать не менее 400 мм а ширину основного прохода в помещении не менее 08 м. Прокладывать газопроводы в каналах пола не рекомендуется. Оборудование располагают в отдельно стоящем здании выполненном из кирпича размером 6 на 6 м. Пол в здании ГРП выполняют из несгораемых и не дающих искру материалов. Двери в здании ГРП должны открываться наружу. Освещение здания естественное (через окна) и искусственное (электрическое во взрывобезопасном исполнении). Здание отапливается от близрасположенных тепловых сетей или от местной отопительной установки. Температуру в помещении поддерживают не ниже 5°С и контролируют комнатным термометром. Вентиляция естественная обеспечивает трхкратный обмен воздуха.
Для поглощения шума возникающего при редуцировании давления газа газопроводы покрывают специальной шумовиброизолирующей пастой или изолируют антикоррозионной битумно-резиновой изоляцией толщиной 20 мм.
В курсовом проекте одноступенчатая система газоснабжения при которой распределение и подача газа потребителям осуществляется по газопроводам только одного (низкого) давления.
Подача газа от распределительных газопроводов среднего давления в газопроводы низкого давления осуществляется через ГРП2.
К сети среднего давления присоеденены банно- прачечный комплекс предприятия общественного питания хлебозавод районая еотельная детский сад ГРУ и ГРП2. К сети низкого давления присоеденены жилые дома (через ГРП2).
Схнма трассировки уличных распределительных газопроводов выбрана тупиковая т.к. эта схема более экономична на территории района нет стратегических объектов при возникновении аварии возможно быстрое её устранение.
5 Количество сетевых газорегуляторных пунктов (ГРС) и их размещение на территории района
Учитывая значительное влияние количества и стоимости ГРП на общее технико-экономические показатели городской системы газоснабжения приводят расчет числа сетевых регуляторных пунктов. Количество ГРП (ГРУ) предназначенных для обслуживания бытовых приборов населения находим по их оптимальным производительности Vопт и радиусу действия Rопт. Для ГРП (ГРУ) питающих сеть низкого давления оптимальная производительность (пропускная способность) находится в пределах 1000 3000 м3ч а оптимальный радиус действия составляет 400 800 метров.
Оптимальное количество сетевых ГРП определяется по формулам:
где =4200 м3ч – суммарный расчетный часовой расход газа потребителями подключенными к сети низкого давления (соответствующие группы потребителей газа низкого давления определены в п. ? таблица 2);
Lопт =3000 – оптимальная производительность ГРП (находится в пределах 1000 3000 м3ч).
где F =1370000 м2– газифицируемая площадь (микрорайон «А») включая проезжую часть;
Rопт=800 м – оптимальный радиус действия ГРП.
6 Трассировка уличных распределительных газопроводов системы среднего давления
Трассировка – выбор трассы газопровода.
Трассы газопроводов намечаются с учетом транспортирования газа потребителям кратчайшим путем т.е.с учетом минимальной протяженности сети.
На территории городов и населенных пунктов газопроводы прокладывают в грунте.
Подземные газопроводы прокладывают вдоль линии застройки на расстоянии не менее 2 метров под газонами и тротуарами. Над газопроводом нельзя высаживать деревья и кустарники.
Прокладка параллельно путям электрифицированных железных дорог на расстоянии менее 50 м не рекомендуется. Расстояние от газопровода до стенок колодцев и камер подземных сооружений должно быть не менее 03м. Допускается прокладка нескольких газопроводов в одной траншее. При пересечении газопроводов различных инженерныз сетей расстояние между ними по вертикали должно быть не менее 02 м. Арматуру следует располагать не ближе 2 м от края пересекаемых коммуникаций и сооружений. При пересечении газопроводами каналов теплосети коллекторов тоннелей их прокладывают в футлярах выходящих на 2 м с каждой стороны от наружных стенок пересекаемых сооружений при этом должен быть выполнен контроль всех сварных стыковв пределах пересечения и по 5 м в стороны от наружных стенок. На одном конце футляра должна быть контрольная трубка. Глубина заложения газопроводов должна быть не менее 08 м от поверхности грунта до верхней образующей газопровода с учетом изоляции.
В проекте газопровод пересекает трамвайные пути и автомобильные дороги. При подземных переходах газопроводы укладывают в футляры которые воспринимают механические воздействия и концы которых выводят на расстояния 2 м от крайних рельсов трамвайных путей и 3.5 м от края проезжей части автомобильной дороги. Диаметр футляра принимают не менее чем на 100 мм больше диаметра газопровода. Газопровод в пределах футляра должен иметь минимальное число сварных стыков быть покрыт весьма усиленной изоляцией и уложен на центрирующие диэлектрические прокладки. Все сварные стыки в пределах футляра необходимо проверять физическими методами контроля концы футляра уплотнять а на одном из них устанавливать контрольную трубу выходящую под защитное устройство.
Под трамвайными путями и автомобильными дорогами глубину укладки следует принимать не менее 1 м.
В целях управления газовыми потоками в системе необходимо предусмотреть установку отключающих устройств: в узлах разветвления газопроводов на тупиковых ответвлениях для отключения отдельных потребителей через каждые 300 400 м. Отключающие устройства на подземных газопроводах следует размещать в колодцах. Они должны быть из негорючих влагостойких и биостойких материалов.
Для защиты стальных труб от внешней коррозии применяется пассивный метод. Он заключается в изоляции газопровода. Наиболее распространенными изоляционными материалами являются битумно-минеральные и битумно-резиновые мастики. Битумно-резиновая мастика одладает несколько большей прочностью эластичностью и долговечностью. Для усиления изоляции применяют армирующие обертки из гидроизола бризола или стекловолокнистого материала.
В местах пересечения с трамвайными путями осуществляют защиту газопровода активным методом – это электрический дренаж. Он заключается в отводе токов попавших на газопровод обратно к источнику. Отвод осуществляется через изолированный проводник соединяющий газопровод с рельсом электрифицированного транспорта.
7 Гидравлический расчет распределительных газопроводов
Задачей данного расчета является определение диаметров газопроводов для найденных ранее расчетных часовых расходов газа а также гидравлического сопротивления сети. Расчет производится с помощью номограмм.
Гидравлический расчет тупиковых сетей среднего давления
Вычерчивается расчетная схема сети газопроводов: нумеруются участки проставляются их длины расчетные расхода газа каждым потребителем (рис. 1). После подбора диаметров участков их также вписывают на схему.
Намечается основное направление от ГРП (ГРС) до самого удалённого потребителя: ГРП–1–2–3–4–5–ГРП2.
Определяется суммированием расчетный расход газа каждого участка сети начиная от конца тупиков по направлению к ГРП (ГРС).
Составляется расчетная таблица. Длины участков L берутся из расчетной схемы. Расчетные длины определяются как Lр=11L м и суммируются по основному направлению.
L=130 м (по плану) Lр=11· 130=143 м.
Задаютсяся необходимым максимальным начальным давлением для сетей среднего давления Pн=03 МПа необходимым минимальным конечным давление у потребителей для сетей среднего давления Pк=0105 МПа.
Определяем среднее значение величины Аср Мпа2м на 1м расчетного пути предполагая что располагаемый перепад давления затрачивается равномерно по всей магистрали:
Для основного направления:
Зная расчетный расход газа на участках и Аср по номограмме подбирают диаметры газопровода определяют действительные значения Ад. Для участка ГРП-1: d=350 мм Ад=35·10-5.
Определяем давление газа в конце участка:
Все найденные значения Аср (д) dу вносят в расчетную таблицу 2.
Таблица 2. Гидравлическиц расчет тупиковой сети среднего давления
Расчетный расход газа V
Диаметр газопровода dмм
Давление на участке МПа
Расчет основного направления: ГРП-1-2-3-4-5-ГРП2
Расчет отводов от основного направления: 1-6-Р.Кот
Σ693 Расчет отводов от основного направления: 2-ГРУ
Расчет отводов от основного направления: 3-Дс
(0190) другое будет>0105
Расчет отводов от основного направления: 4-ПОП
Расчет отводов от основного направления: 5-БПК
Расчет отводов от основного направления: 6-Х.З.
Схема тупиковой сети среднего давления
8 Подбор регуляторов давления
Расчет дроссельных органов (регулирующих клапанов) регуляторов давления сводится к определению максимального проходного сечения обеспечивающего пропуск заданного максимального количества регулируемой среды.
Нормальная работа регулятора обеспечивается при условии когда его максимальная пропускная способность Vmax не более 80% а минимальная Vmin не менее 10% от расчетной пропускной способности V при заданных входном P1 и выходном P2 давлении т.е. должны выполняться условия
Абсолютное давление находим по формуле:
где Ризб – избыточное давление газа (манометрическое) МПа
Ратм – атмосферное (барометрическое) давление газа МПа.
Давление газа на входе в ГРП определяется из гидравлического расчета сети среднего давления. Абсолютное входное давление газа:
P1 =0161+01=0261 МПа.
Давление на выходе из ГРП – 3кПа. Абсолютное давление на выходе газа из ГРП :
P2 =0003+01=0103 МПа.
Vp=4200 м3ч; =082 кгм3.
Из таблицы 7.13 [5] выбираем регулятор давления по ближайшему расходу газа: РДУК2Н-100 dy=100мм dc=70 мм (диаметр седла). Пропускная способность при входном давлении 03 МПа составляет 5650 ч.
Так как отношение абсолютных давлений Р2Р1=01030261=0405 и
=т073 кг (где и т – плотность газа при нормальных условиях ); тогда пропускная способность регулятора давления определяется по формуле:
где индекс «Т» – табличное значение параметра;
V и Vт – пропускная способность регулятора м3ч;
Р1 и Р1Т – абсолютное входное давление газа МПа.
Условие 464 ≤ 4200 ≤ 3713 не выполняется поэтому выбираем РД большего диаметра.
Из таблицы 7.13 [5] выбираем регулятор давления по ближайшему расходу газа: РДУК2Н-200 dy=200мм dc=105 мм (диаметр седла). Пропускная способность при входном давлении 03 МПа составляет 11800 м3ч.
Определяем пропускную способность регулятора давления:
93 ≤ 4200 ≤7754 – условие выполняется.
Для установки в ГРП принимаем регулятор давления РДУК2Н-200 dy=200мм dc=105 мм.
Газовые фильтры в ГРП предназначены для очистки транспортируемого по газопроводам газа от пыли ржавчины и других механических примесей которые приводят к преждевременному износу газопроводов запорной и регулирующей арматуры нарушают работу контрольно-измерительных и регулирующих приборов. Если расстояние от источника газа до потребителя более 1 км то надо устанавливать фильтр.
Необходимая степень очитки фильтром газового потока обеспечивается при ограниченных скоростях газа определяемых максимально допустимым перепадом давления в фильтрующем элементе который не должен превышать для волосяных 10000.
С регуляторами давления РДУК применяются волосяные фильтры (ФВ) и фильтры касетные сварные (ФГ).
По таблице 7.20 [5] выбираем волосянной фильтр по ближайшему расходу газа: волосяной фильтр ВФ-200 пропускная способность равна 4900 м3ч при входном давлении 03 МПа.
Абсолютное входное давление Р1=0261 МПа.
Плотность газа =082 кгм3.
Расчетный перепад давления Р=10 кПа.
Расчетный перепад для волосяного фильтра из таблицы Рт=10 кПа.
Тогда пропускная способность фильтра определяется по формуле:
Принимаем к установке фильтр волосяной ФВ-200: VТ=4900ч; РТ=03МПа.
10 Выбор предохранительно-запорного клапана
Выходное давление из ГРП контролируют предохранительным запорным клапаном (ПЗК) и предохранительным сбросным клапаном (ПСК). ПЗК контролирует верхний и нижний предел ПСК – только верхний. ПСК настраивают на меньшее давление чем ПЗК поэтому он срабатывает первым.
Если отказал регулятор давления клапан ПСК сработал а давление в сетях продолжает расти то такая ситуация является аварийной. В этом случае срабатывает клапан ПЗК который перекроет газопровод перед регулятором и прекратит подачу газа потребителям. Клапан ПЗК сработает также при недопустимом снижении давления газа которое может произойти при аварии на газопроводе.
Определяем верхний предел: РПЗКнастр=115·Рраб=115·0103=0118 МПа.
Нижний предел: РПЗКнастр=09·Рраб=09·0103=0093 МПа.
Габариты и тип клапана определяются типом регулятора давления. ПЗК выбираем с таким же условным диаметром как и регулятор давления.
Определен тип регулятора РДУК2Н-200.
Принимаем к установке КПЗ 200С: dy=200 мм; нижний предел 001 – 012 МПа; верхний предел 006 – 032 МПа. [6]
Выбор предохранительно–сбросного клапана
Предохранительно-сбросной клапан подбирается по пропускной способности регулятора давления. Пропускная способность ПСК должна составлять не менее 10 % от пропускной способности регулятора давления или не менее пропускной способности наибольшего из клапанов.
Выбираем ПСК-50С125: предел регулирования 50 – 125 кПа.
Проверяем на пропускную способность:
VПСК=01·Vр=01·4200=420 м3ч.
11 Гидравлический расчет внутридомовых газопроводов
Газопровод вводя в жилые здания через нежилые помещения – кухни. На каждом ответвлении к стояку снаружи здания устанавливаются отключающие устройства. Газопр оводы прокладываются без уклона. Разводящие газопроводы прокладывают по верху стен первого этажа. Газовые стояки прокладываются в кухнях. Перед каждым газовым прибором устанавливают краны. Газопроводы в зданиях прокладываются открыто. Газопроводы пересекающие стены и перекрытия заключены в стальные футляры. В пределах футляра газопровод не должен иметь стыковых соединений а пространство между ним и футляром должно быть заделано просмоленной паклей и залито битумом. Конец футляра выводят над полом на 3 см.
Внутридомовой газопровод требуется запроектировать для жилого 4-х этажного дома с общим количеством квартир 48. В доме: 16 однокомнатных 16 двухкомнатных и 16 трехкомнатных квартир. Высота кухонь во всех квартирах 27 м а объем не менее 16 м3. В кухнях одно- и двухкомнатных квартир установлены двухконфорочные плиты с духовыми шкафами в кухнях трехкомнатных квартир – четырехконфорочные плиты с духовыми шкафами.
Вентиляционные каналы расположены в несущих стенах здания. Они вертикальные без уступов. Продукты сгорания газа то каждого прибора отводятся по обособленному вентиляционному каналу.
Выполняем расчет по наиболее длинному направлению 1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12.
Определяем расчетные расходы газа на участках сети по номинальным расходам газа приборами.
Научастке1-3: V1-2=V2-3
где – номинальная теплопроводностьдвухконфорочной плиты Вт:
где К02П-2=084 – коэффициент одновременности для двух П-2 (таблица 5 [3]);
n – число однотипных приборов.
где К0n+mП-2 К0n+mП-4 – коэффициент одновременности для П-2 и П-4 (таблица 5 [3]);
n – количество плит П-2
m – количество плит П-4.
Результаты этих расчетов и расчеты ответвлений приведены в таблице 3.
Таблица 3. Определение расчетных расходов газа в домовой сети.
Ассортимент приборов
Коэффициент одновременности
Расчет основного направления 1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12
Расчет ответвления 13-14-15-16-17-18-19-20-21-22-23-12
Гидравлический расчет внутридомового газопровода.
Фактическую длину определяем по плану здания. Расчетные длины участков определяем по формуле:
где а – процентная надбавка.
Аналогично производится расчет остальных участков.
Определяем среднюю удельную потерю давления для основного направления:
где =350 Па – расчетный перепад давления для основного направления.
По расчетным расходам газа и средней удельной потере давления с помощью номограммы определяем диаметры участков основного направления действительные потери давления и сопротивления участков .
Найдем гидростатическое давление для вертикальных участков:
где Z – разность абсолютных отметок начала и конца рассчитываемого участка газопровода. Для природного газа +Z.
93 и – плотность воздуха и газа при нормальных условиях кгм3.
Для остальных участков будет равна нулю.
Определим с учетом гидростатического давления сопротивление участков и общую действительную потерю давления по основному направлению:
Знак перед скобкой зависит от направления газа. Если газ движется вверх берется знак (–) вниз (+).
Действительная потеря давления по основному направлению не должна превышать расчетного перепада давления для домовой сети . Аналогично производим расчет ответвлений.
Результаты заносим в таблицу 4.
Расчетный расход газа V м3ч
Надбавка на местные сопротивления а%
Расчетная длина lp м
Средняя потеря давления hср. Пам
Действительная удельная потеря давления hд Пам
Сопротивление участка hдlр Па
Гидростатическое давление Нг Па
Основное направление 1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12
Таюлица 4. Гидравлический расчет внутридомовых газопроводов.
Расчет ответвления 1 -2-3-4-5-7
В курсовой работе разработана система газоснабжения жилого района в городе Волгограде. Запроектирована внутридомовая система газоснабжения жилого 4-х этажного здания подобрано оборудование для ГРП.
В работе предусмотрены наиболее прогрессивные технические решения обеспечивающие рациональное использование газового топлива. Газовые сети и сооружения спроектированы с учетом максимальной индустриализации строительно-монтажных работ и ориентированы на возможность использования типовых проектов.
Библиографический список
ГОСТ 30494-96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях».
Ионин А.А. Газоснабжение: учебник для вузов А.А. Ионин. – М.: Стройиздат 1989. – 439 с.
СП 42-101-2003 «Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб».
СНиП 23-01-99* «Строительная климатология»
Стаскевич Н.Л. Северинцев Г.Н. Вигдорчик Д.Я.. Справочник по газоснабжению и использованию газа. – Л.: Недра 1990. – 762 с.