газоснабжение города волгоград. Волгоград 2007. Газоснабжение района города Волгограда

• Название: Газоснабжение района города Волгограда
• Анкор: газоснабжение города волгоград
• Дата: 18.12.2021
• Размер: 1.28 Mb.
• Имя файла: Волгоград 2007.doc
• Тип: Диплом; #308411
• страница: 9 из 11

Давление на выходе из ГРУ – 5 кПа.
1.2.5 Подбор оборудования газорегуляторной

установки

Для снижения давления газа с высокого до среднего и поддержания его на заданном уровне проектом предусматривается устройство газорегуляторной установки. Газорегуляторная установка (ГРУ) расположена в помещении котельного зала и имеет сетчатое ограждение. К основному оборудованию ГРУ относятся регулятор давления РДГ-150Н, фильтр ФГМ-150, предохранительный сбросной клапан ПСК-50н/5, турбинный счетчик газа СГ-16М-400 с корректором объема газа СПГ-741. Для бесперебойной подачи газа к котлоагрегатам во время ремонта или замены оборудования на основной линии редуцирования предусматривается устройства байпаса (обводной линии), на котором последовательно установлены две задвижки.

Подбор фильтра. Фильтр кассетный сварной устанавливается до регулятора давления и служит для очистки газа от механической примеси. Степень засоренности определяется по перепаду давления до и после фильтра. Потери давления газа по графику в корпусе 1400 Па, на кассете 400 Па. Абсолютное давление газа перед фильтром 0,466 МПа. Плотность газа в нормальных условиях 0,78 кг/м³. Падение газа в корпусе фильтра составит

Па.

Падение газа на кассете фильтра составит

<10000 Па.

Так как максимальное падение на кассете волосяного фильтра составляет 10000 Па при максимальной засоренности, то с учетом потерь давления в корпусе фильтра общие максимальные потери давления в фильтре могут составить 10643 Па.

Подбор регулятора давления. В данном дипломном проекте в газорегуляторной установке котельной применяется комбинированный регулятор давления РДГ-150Н, пропускная способность которого определяется по формуле :

(1.37)

где Q₂ - расход газа, м³/ч, при t, °C, и P_бар = 0,1033 МПа со значениями Р₁¹, j₁¹ и r₀¹, отличными от приведенных в паспорте на регулятор;

Q₁ - расход газа при Р₁ , j₁, r₀ согласно паспортным данным;

Р₁ - входное абсолютное давление, Па;

j₁ - коэффициент по отношению Р₂/Р₁;

r₀ - плотность газа, кг/м³, при t = 0 °С и Р_атм = 0,1033 МПа;

Р₁¹, j₁¹, и r₀¹ - принятые данные при использовании других параметров газа.

Давление газа перед регулятором давления принимается с учетом падения давления в фильтре и в турбинном счетчике газа СГ-16м-1000

Р=0,466 - 0,000643-0,000048=0,465 МПа.

Определяем пропускную способность регулятора РДГ-150Н

м³/ч.

Для устойчивой работы регулятора давления необходимо, чтобы расход газа через него был в интервале от 10 до 80% от пропускной способности регулятора, т.е.:

.

Проверяем устойчивость работы регулятора РДГ-150Н

%.

Регулятор работает устойчиво.


Подбор предохранительного сбросного клапана. Сбросной пружинный клапан ПСК-50н/5 является автоматическим устройством и предназначен для предупреждения повышения давления газа за регулятором сверх установленного предела и обеспечения сброса в атмосферу избыточного давления газа, возникающего при неполном закрытии регулятора давления. Настройка клапана на контролируемый предел давления газа осуществляется изменением степени сжатия пружины клапана, надмембранная камера которого соединяется с газопроводом выходного давления. При уменьшении контролируемого давления газа за регулятором ниже установленного предела клапан автоматически закрывается. Кран на газопроводе, подводящем газ к сбросному пружинному клапану, пломбируется в открытом положении.

Количество газа, м³/ч, подлежащего сбросу ПСК, определяется при наличии ПЗК по формуле (1.27)

Для предохранительного сбросного клапана ПСК-50н/5, принятого к установке в ГРУ, имеем

; м³/ч.

Количество сбрасываемого газа входит в диапазон работы ПСК-50с/300.

Подбор приборов учета расхода газа. В котельной предусматривается общекотельный и поагрегатный учет расхода газа. Счетчик СГ-16м-400 устанавливается в газорегуляторной установке перед регулятором давления. Ротационный газовый счетчик RVG G 160 устанавливается перед каждым котлом.

1.2.6 Определение объёма продуктов сгорания
Горение топлива - это процесс химического соединения и его горючих составляющих с кислородом воздуха, сопровождающийся резким повышением температуры и выделением значительного количества тепла. В результате процесса горения топлива образуются газообразные продукты сгорания.

Объем продуктов сгорания Q_п.с, м³/м³, отнесенный к нормальным условиям, зависит от компонентного состава газа и определяется по формуле

Q_п.с = Vco₂ + V_Н»О + V_N2 + Vo₂, (1.38)

где Vco₂ – объем углекислого газа в продуктах сгорания, м³/м³;

V_Н»О – объем водяных паров в продуктах сгорания, м³/м³;

V_N2 – объем азота в продуктах сгорания, м³/м³;

Vo₂ – объем кислорода в продуктах сгорания, м³/м³;

Объем углекислого газа Vco₂, м³/м³, определяется по формуле

Vco₂ = 0,01·(CH₄+mC_mH_n+CO₂+CO), (1.39)

где CH₄, C_mH_n, CO₂, CO – объемные содержания компонентов в смеси, %

Объем водяных паров V_Н2О, м³/м³, определяется по формуле

VH₂o = 0,01·[H₂+2CH₄+(n/2)· C_mH_n+0,124·(d_г+L_md_в)], (1.40)

где d_г и d_в – соответственно влажность газа и воздуха, г/ м³; влажность газа

обычно принимают при расчетной температуре 10 С

равным 10 г/м³;

L_m – теоретический объем сухого воздуха, необходимого для сжигания

газа, м³/м³.

Теоретический объем сухого воздуха L_m, м³/м³, определяется по формуле, составленной на основании потребности в кислороде компонентов, входящих в горючую смесь

L_m = 1/21 (2CH₄+3,5C₂H₆+4,5C₃H₈+6,5C₄H₁₀+8C₅H₁₂–O₂) (1.41)

Объем азота V_N2, м³/м³, определяется по формуле

V_N2 = 0,79 L_m+0,01N₂ , (1.42)

где  - коэффициент избытка воздуха, берется по паспортным характеристикам горелки;

N₂ – содержание азота в газовой смеси, %.

Объем кислорода Vo₂, м³/м³, определяется по формуле

Vo₂ = 0,21(–1) L_m. (1.43)

Определяем объем продуктов сгорания для газа Оренбургского месторождения.

Находим объем углекислого газа

Vco₂ = 0,01(92,78+2·2,2+3·0,8+4·0,22+5·0,1+0,2) = 1,01 м³/м³.

Находим объем водяных паров

V_H2О=0,01(2·92,78+3·2,2+4·0,8+5·0,22+6·0,1+0,124·10)=1,98 м³/м³.

Находим теоретический объем сухого воздуха

L_m = 1/21 (2·92,78+3,5·2,2+4,5·0,8+6,5·0,22+8·0,1) =9,48 м³/м³.

Находим объем азота

V_N2 = 0,79·9,48+0,01·1,1=7,5 м³/м³.

Находим объем кислорода

Vo₂ = 0,21(1,03–1)9,48 =0,06 м³/м³.

Находим объем продуктов сгорания

Q_n.c = 1,01+1,98+7,5+0,06=10,55 м³/м³.

Плотность уходящих продуктов сгорания _yx, кг/м³, определяется по формуле

_yx = jco₂ ·co₂+ jн₂о·н₂о+jN₂·N₂, (1.44)

где co₂, н₂о, N₂ – плотности компонентов уходящих газов, кг/м³,

приведенные к нормальным условиям:

co₂ = 1,977 кг/м³; н₂о = 0,8041 кг/м³;

_N2 = 1,251 кг/м³; _О2=1,430 кг/м³;

j – объемная доля компонента в уходящих газах, определяется по

формуле:

, (1.45)

где V_i – объем компонента уходящих продуктов сгорания, м³/ч.

Определяем объемные доли компонентов в уходящих продуктах сгорания:
; ;

; .

Определяем плотность уходящих продуктов сгорания:

_yx = 0,096·1,977+0,188·0,8041+0,711·1,251+0,006·1,430 = 1,239 кг/м³



1.2.7 Расчет тяги
Для удаления из топки газообразных продуктов сгорания и перемещение их через систему поверхностей нагрева котельного агрегата должна быть осуществлена тяга. Целью расчета тяги является выбор необходимого сечения газового тракта и высоты дымовой трубы.

Аэродинамическое сопротивление котельной установки складывается из сопротивлений котла, водяного экономайзера, заслонки, регулирующей тягу, борова и дымовой трубы, Па.

, (1.46)

где - сопротивление котла, при работе на газовом топливе по паспортным данным =22 Па;

- сопротивление борова определяем из расчета, что на каждые 25м газохода 20 Па; длина борова 12 м. Па

Сопротивление дымовой трубы определяется из расчета:

Количество дымовых газов, проходящих через дымовую трубу V_дг:

,м³/ч. (1.47)

где - коэффициент избытка воздуха перед трубой, принимаем 1,1;

В_час – расход газа на котел, м³/ч, В_час =Q_кот=269,2 м³/ч:

- средняя температура дымовых газов перед дымовой трубой

(1.48)

где t_к – температура газа за котлом по паспортным данным t_к =160С;

t_вых – температура газа на выходе из трубы

t_вых= (1.49)

где α_п.с. иt_п.с. – коэффициент избытка воздуха и температура газа за

котлом, °С α_п.с=1,1, t_п.с- 160°С

Δα – присос воздуха, проникающего в газоход, 0,35°С

t_х.в.- температура воздуха проникающего в газоход , 20°С
_вых= °С

<sub>В данном дипломном проекте котельная имеет одну дымовую трубу. Дымовые газы от всех котлов удаляются через существующую дымовую трубу, расположенную рядом с котельной.



Расчет дымовой трубы

Данная дымовая труба удаляет продукты сгорания от котлов

КСВа-2,5ГС .

Определим часовое количество дымовых газов, проходящих через дымовую трубу

.</sub>

Диаметр устья дымовой трубы, м, определяется как:

. (1.50)

где - скорость дымовых газов на выходе из трубы. При естественной тяге принимаем 4 м/с ( 4-10м/с.)



Расчетный диаметр округляется до значения требуемого .

Уточняем действительную скорость истечения дымовых газов

. (1.51)
Высота дымовых труб при искусственной тяге определяется в соответствии с «Указаниями по расчету рассеивания в атмосфере вредных

веществ, содержащихся в выбросах», принимаем дымовую трубу высотой 23метра.
Естественная тяга дымовой трубы обусловлена разностью плотностей атмосферного воздуха и дымовых газов, Па.

. (1.52)

Плотность газа при любых условиях, если известны его значения для определенных условий определяется по формуле

кг/м³.