Расчетно-графическая работа по газоснабжению. РГР ПЗ Пермяков. 1. Исходные данные для проектирования 6 Определение годовых объемов потребления газа 7
 Скачать 0.59 Mb.
|
1 2  Содержание Введение 4 1. Исходные данные для проектирования 6 Определение годовых объемов потребления газа 7 Режимы потребления газа 13 Определение необходимого количества ГРП 16 Определение основных характеристик и состав основного оборудования ГРП 17 Гидравлический расчёт газораспределительной сети 19 Список используемых источников 24 Введение Газоснабжение жилых зданий значительно улучшает условия быта населения городов и населенных пунктов. Применение газа в городском хозяйстве, промышленности и энергетике создает благоприятные условия для улучшения технологических процессов производства, позволяет применять прогрессивную и экономически эффективную технологию, повышает технический и культурный уровень производственных, коммунальных и энергетических установок, позволяет повысить экономическую эффективность работы производства в целом. Для газоснабжения жилых зданий, коммунальных и промышленных предприятий используют природные, искусственные и смешанные газы. Базой для широкого развития газовой промышленности являются значительные запасы природного газа. По запасам природного газа наша страна занимает первое место в мире. Добыча природного газа в стране непрерывно растет, что объясняется его высокими экономическими показателями, особенно благодаря его низкой себестоимости. Если сравнить природный газ с другими видами топлива, то его себестоимость в три раза ниже себестоимости торфа и мазута, в 15–20 раз ниже себестоимости угля подземной выработки. Только в наиболее отдаленных от месторождений районах себестоимость газа выше себестоимости мазута. Применение газа в быту и промышленности в сравнении с твердым топливом в 4–5 раз эффективнее. Газ сгорает без образования дыма, в котором много продуктов неполного сгорания твердого и жидкого топлива, поэтому замена газом других видов топлива способствует очистке воздушного бассейна населенных пунктов. Газы как топливо с успехом применяют для приготовления пищи, в системах горячего водоснабжения для подогрева воды, в системах отопления зданий, в технологических процессах промышленных предприятий. Магистральные трубопроводы, по которым газ транспортируется от промысла или газобензинового завода до города, представляют собой комплекс сооружений: собственно газопроводы с ответвлениями, компрессорные станции (КС) для перекачки газа и газораспределительные станции (ГРС). Компрессорные станции, находящиеся на расстоянии 120–150 км одна от другой, обеспечивают подачу газа с давлением до 5 МПа к ГРС, которые являются головными сооружениями при вводе газа в населенный пункт. На ГРС газ проходит через фильтры, регуляторы давления, одорируется. Одоризация – подмешивание к газу сильно пахнущих веществ (одорантов): паров этилмеркаптана, пропилмеркаптана и др. Давление газа, поступающего с ГРС в газораспределительные сети, обычно не превышает 1,2 МПа. Для надежности газоснабжения и транспортирования больших потоков газа современные магистральные газопроводы сооружают в несколько ниток. Газопроводы строят диаметром 1220 и 1420 мм, что повышает экономичность газотранспортной системы. Для увеличения пропускной способности новых магистральных газопроводов их проектируют на давление 7,5 МПа. В связи с неравномерностью потребления газа возникает необходимость его хранения. Так, в летний период потребление газа сокращается, и требуется хранение излишков газа с тем, чтобы использовать его зимой. Для выравнивания сезонной неравномерности служат подземные хранилища газа, в качестве которых используют истощенные газовые и нефтяные месторождения. Для выравнивания часовой неравномерности потребления газа широко используют аккумулирующую емкость последнего участка магистрального газопровода. Городские системы газоснабжения являются сложными инженерными сооружениями и, как правило, выполняются по многоступенчатой схеме. Наиболее сложной с точки зрения расчета и регулирования работы является ступень низкого давления. Т.к. газообразное топливо является сжимаемой средой, то есть возможность гидравлический расчет СНД вести на основании ряда упрощений (принимается равномерное распределение потребителей по всем участкам и переход к точечной схеме). Основой для расчета является максимальное часовое потребление газа. Исходные данные для проектирования Таблица №1 Характеристики газа и района газификации.
Таблица №2 Географический пункт строительства и его климатические условия.
Определение годовых объемов потребления газа 2.1 Бытовые нужды Расход газа на бытовые нужды определяются по формуле:
2.2 Коммунально-бытовые нужды Расход газа на коммунально-бытовые нужды, как и бытовые, определяются по нормам, приведенным в таблице 3 и исходным данным в таблицах 1 и 2. Таблица №3 Нормы потребления газа на коммунально-бытовые нужды
Расход газа прачечными. При расчете потребления газа этими предприятиями учитывают расход газа на одну стирку белья. Норма расхода теплоты на стирку белья отнесена к 1 т сухого белья, поэтому для расчета газа на стирку белья следует определить количество белья, стираемого в прачечных в течение года. Тогда годовой расход газа на прачечные составит:  100 кг на 1 жителя в год. N – число жителей Z – степень охвата населения прачечными. 0 ≤ Zпр ≤ 1; Zпр=0,6 Y– охват газоснабжением прачечных. (Принимается по заданию табл. 1) Y=1 qпр , МДж - норма расхода теплоты в механизированных прачечных на стирку 1 тонны сухого белья. (принимается по нормам, указанным в таблице №3) qпр1 = 8800 МДж-на стирку белья в механизированных прачечных;
 Расход газа банями. При определении количества помывок в банях можно исходить из расчета 52 помывки в год одним человеком в банях. Тогда годовой расход газа на бани можно подсчитать по формуле:  52 –число недель в году; N – число жителей; Y– охват бань газоснабжением; (Принимается по заданию табл.1) Y=1 Z– охват обслуживанием банями; (задается произвольно) Z=0,6 qб = 40 МДж - норма расхода теплоты в банях (по таблице 3).
 Расход газа предприятиями общественного питания. При расчете годового расхода газа на столовые учитывают их среднюю загрузку. Считая, что каждый человек, регулярно пользующий столовыми и ресторанами, потребляет в день примерно один обед и ужин (завтрак). Следовательно, общее количество газа, потребляемого предприятиями общественного питания города, будет:  360 – дней в год, а 5 отводится на ремонт; N – число жителей Y– охват газоснабжением предприятий общественного питания. (принимаем табл.1) Y= 1 Z – охват обслуживанием населения предприятиями общественного питания (произвольно от 0,1 до 1). Z= 0,6  МДж – норма расхода теплоты на один обед (принимается по нормам из таблицы 3) = 4,2 МДж/(обед*день) МДж - норма расхода теплоты на один ужин/завтрак (принимается по нормам из таблицы 3) = 2,1 МДж/(обед*день) – теплотворность газа. По табл. 1 = 8792 ккал/нм3= 36,81 МДж/нм3;Vпоп. = 0.6*1*15000*360*(4,2+2,1)/36.14 = 564*103 нм3/год; Расход газа учреждениями здравоохранения. При расчете газа в больницах следует учитывать, что их общая вместимость определяется из расчета 12 коек на 1000 жителей. Необходимо учитывать возможность работы столовых больниц на электрооборудовании, наличие централизованного теплоснабжения, возможность использования твердого и жидкого топлива для котельных больниц. Тогда общий расход газа больницами города будет:  N – число жителей Y– охват больниц газоснабжением. (принимаем по табл.1) Y=1  - норма расхода теплоты больницами на приготовление пищи и горячей воды (принимается по нормам из таблицы 3) qуз.п=3200 МДж – норма расхода теплоты больницами на приготовление пищи.
Vу.з. = 12/1000*1*15000*3200/36.14= 15,938*103 нм3/год; Расчет годового расхода газа для хлебозаводов и пекарен. Расчет годового расхода ведут в предположении, что объем суточной выпечки на 1000 жителей составляет 0,6 - 0,8кг. (принимаем 0,7 кг.). Общий расход газа на хлебозаводы будет:  N – число жителей Y– охват газоснабжением хлебозаводов и пекарен. (принимаем по табл.1)  ,МДж/т - норма расхода теплоты хлебозаводами. (принимается по нормам из таблицы 3)qф=2500 МДж/т – норма расхода тепла на выпечку 1 т формового хлеба; qп=5450 МДж/т – норма расхода тепла на выпечку 1 т подового хлеба; qк.и=7750 МДж/т – норма расхода тепла на выпечку 1 т кондитерских изделий;
 2.3 Отопление, вентиляция и горячее водоснабжение Расход газа на отопление жилых и общественных зданий определяется по формуле:
Вентиляцией обеспечиваются только общественные здания:
Суммарный объем газа, необходимый для нужд отопления и вентиляции:
 1.4 Промышленные нужды Расход газа на промышленные нужды определяется по формуле:
3 Режимы потребления газа 3.1 Годовое потребление газа по видам потребления Найденные годовые расходы газа распределяются по месяцам. Распределение пропорционально средним температурам и числу дней в соответствующем месяце. Месячная величина расхода определяется по формуле:
Режим расходования на коммунальные и коммунально-бытовые нужды:
Режим расходования газа на промышленные нужды:
Полученные данные расчётов сведены в табл. 4. Таблица №4 Годовое потребление газа
График годового потребления газа на приложенном чертеже. 3.2 Максимальное часовое потребление газа по видам потребления Расчетный максимальный часовой расход газа городом по районам определяется по формуле:  Где  - суммарный годовой расход теплоты, МДж/год; - низшая теплота сгорания газа, МДж; - коэффициент часового максимума (принимается по нормам [3])При населении 20000 чел = 1/2300Для предприятий коммунально-бытового обслуживания определяется по таблице 5, приведенной ниже. Таблица№5 Коэффициент часового максимума для предприятий
Для промышленного потребителя, при режиме работы 3 смены в сутки 365 дней/год максимальный часовой расход принимается по таблице №1 - 800 нм3/год. Результаты расчетов сводятся в таблицу 6: Таблица №6 Максимальное часовое потребление газа
4 Определение необходимого количества газорегуляторных пунктов (ГРП) При расчете необходимого количества газораспределительных пунктов учитывают только бытовые, коммунально-бытовые потребители и промышленные потребители, т.к. горячее водоснабжение и теплоснабжение на нужды отопления и вентиляции централизованные от ТЭЦ. Часовое потребление является основным видом нагрузки для расчета городской распределительной газовой сети (сети низкого давления). При известном расчетном расходе газообразного топлива города определяется количество ГРП, исходя из оптимального радиуса действия (Rопт = 800-1000м) и оптимальной производи-тельности (Vопт =1500…2000 м3/час) по формуле:   n - количество ГРП, шт.; Vр – расчетный расход газа районом города, м3/час; R – радиус действия ГРП R (для сети низкого давления) Vопт– оптимальная производительность ГРП; F- газифицируемая площадь, включая площадь проездов. После определения количества ГРП намечают их месторасположение на генплане города, устанавливая их в центре газифицируемой площади, на пересечении и в шахматном порядке.   Число необходимых ГРП принимаем равным 1 шт. 5 Определение основных характеристик и состав основного оборудования ГРП. Газорегуляторные пункты (ГРП) сооружают на территории городов, населенных пунктов, промышленных и коммунальных предприятий, а газорегуляторные установки (ГРУ) размещают внутри газифицируемых зданий. ГРП следует размещать в отдельно стоящих зданиях или в шкафах. Газорегуляторные пункты коммунальных предприятий и отдельно стоящих отопительных котельных с давлением до 0.6 МПа разрешается размещать в пристройках к зданиям, в которых расположены газовые установки. На промышленных предприятиях допускают размещение ГРП с давление до 0.6 МПа в пристройках к огнестойким зданиям. ГРП с давлением 0.6 до 1.2 МПа можно размещать в пристройках к цехам, в которых используют газ с давлением более 0.6 МПа. Отдельно стоящие ГРП располагают в садах, скверах, на территории промышленных и коммунальных предприятий. Оборудование, располагаемое открыто, должно иметь ограждения. Можно располагать ГРП на несгораемых покрытиях промышленных зданий, в которых находятся газоиспользующие агрегаты. Не разрешается устанавливать ГРП и ГРУ в подвальных и полуподвальных помещениях и в колодцах. Г  РП, располагаемые в шкафах, устанавливают на отдельных несгораемых опорах. Шкафные ГРП промышленных и коммунальных предприятий с давлением газа до 0,6 МПа можно крепить к огнестойким стенам газифицируемых зданий, а шкафные ГРП коммунально-бытовых предприятий и жилых зданий можно крепить к огнестойким стенам только при давлении газа до 0,3 МПа. Шкафы следует располагать на высоте, удобной для обслуживания и ремонта. Рис. 1. Схема газорегуляторного пункта 1 – термометр; 2 – манометры (показывающий и регистрирующий); 3 - запорная арматура; 4 – фильтр; 5 – дифманометр, определяющий засоренность фильтра; 6 – узел измерения расхода газа; 7 – предохранительное запорное устройство; 8 – регулятор давления; 9 – импульсный трубопровод; 10 – гидравлическое предохранительно-сбросное устройство; 11 – свеча сбросная; 12 – обводной трубопровод (байпас); 13 – свеча продувочная. 6 Гидравлический расчёт газораспределительной сети 6.1. Определение расходов газа. Определение среднеудельного расхода газа по все территории:
Определение объема газа потребляемого в каждом кольце:
Удельный расход газа на 1 погонный метр кольца:
1 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
– норма пропускной способности;
– численность населения по табл. 1, тыс. чел;
– норма расхода газа по табл. 1.2, МДж. При наличии в квартирах газовой плиты и централизованного горячего водоснабжения – 4100 МДж в год на 1 чел.
, МДж
– 
. 
= 0.0017 МДж/м3.час..°С [3];
–
-
–
–
–
= 24 часа;
–
–
0.8.
– 
= 0.00048 МДж/м3.час..°С [3];
–
= -17 
–
;
= 1,26 МДж/м3.час..°С [3];
– потребляемая мощность газа по табл. 1.1, нм3/час;
– суммарный объем газа, необходимый для нужд отопления и вентиляции;
– месячный коэффициент расхода. Определяется по формуле:
– температура внутри помещения за отопительный период, 
– число отопительных дней в месяце;
– расчётная средняя температура за месяц, 
– объем газа, необходимый для бытовых и коммунально-бытовых нужд;
– месячный коэффициент расхода.
– объем газа, необходимый для нужд промышленных предприятий;
– часовой расход газа на бытовые и коммунально-бытовые нужды, 
;
– общая площадь территории газоснабжения, га.
– площадь кольца, га.
– длина периметра кольца, м.