Курсовой. Овчаров Курсач. Курсовой проект по дисциплине Системы газоснабжения и автозаправочные комплексы

• Название: Курсовой проект по дисциплине Системы газоснабжения и автозаправочные комплексы
• Анкор: Курсовой
• Дата: 09.10.2021
• Размер: 144.93 Kb.
• Имя файла: Овчаров Курсач.docx
• Тип: Курсовой проект; #244295
• страница: 2 из 2

Определение часовых газовых расходов

Табл.5.1

№ квартала	часовой расход
	Бытовой расход	Предприятия бытового обслуживания	Бани	Предприятия общественного питания	Здраво- охранение	Кондитерские изделия	Учебные заведения	Торговля
1	12,41	0,13	0,68	3,69	0,58	5,59	0,04	0,49
2	12,41	0,13	0,68	3,69	0,58	5,59	0,04	0,49
3	17	0,17	0,93	5,05	0,78	7,65	0,06	0,67
4	12,41	0,13	0,68	3,69	0,58	5,59	0,04	0,49
5	12,41	0,13	0,68	3,69	0,58	5,59	0,04	0,49
6	17	0,17	0,93	5,05	0,78	7,65	0,06	0,67
7	12,41	0,13	0,68	3,69	0,58	5,59	0,04	0,49
8	12,41	0,13	0,68	3,69	0,58	5,59	0,04	0,49
9	17	0,17	0,93	5,05	0,78	7,65	0,06	0,67
10	12,41	0,13	0,68	3,69	0,58	5,59	0,04	0,49
11	12,41	0,13	0,68	3,69	0,58	5,59	0,04	0,49
12	12,41	0,13	0,68	3,69	0,58	5,59	0,04	0,49
13	17	0,17	0,93	5,05	0,78	7,65	0,06	0,67
Всего	179,68	1,84	9,79	53,36	8,04	80,9	0,58	5,06	339,25

5.3 Определяем удельный часовой расход газа на 1 жителя:



5.4 Определяем удельный часовой расход газа на единицу площади застройки:


где:

F – площадь кварталов, га.

№ квартала	Площадь кварталов, га	Удельный часовой расход газа в квартале на единицу площади ,
1	4	5,9
2	4	5,9
3	4	8,08
4	4	5,9
5	4	5,9
6	4	8,08
7	4	5,9
8	4	5,9
9	4	8,08
10	4	5,9
11	4	5,9
12	4	5,9
13	4	8,08
Всего для района:	52	6,52

5.5 Определяем удельный годовой расход газа на 1 жителя:



5.6 Определяем часовой расход газа для каждого квартала:

, (5.3)
где:

N_кв – число жителей в i-ом квартале, чел.

Результаты расчетов сведены в табл. 5.2.

5.7 Определение количества ГРП

Количество ГРП, необходимое для обслуживания данного района, равно:



где:

1500-2300 м³/час –оптимальная производительность ГРП.

Таким образом, для обеспечения данного часового расхода газа в районе необходимо принять 1 ГРП.

Определение часовых газовых расходов в каждом квартале

Табл. 5.2.

№ квартала	Количество жителей, чел.	Часовой расход газа в квартале Qhкв,i, м3/ч
1	380	23,6
2	380	23,6
3	520	32,32
4	380	23,6
5	380	23,6
6	520	32,32
7	380	23,6
8	380	23,6
9	520	32,32
10	380	23,6
11	380	23,6
12	380	23,6
13	520	32,32
Всего для района:		339,25

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНЫХ РАСХОДОВ ГАЗА

Удельный путевой расход газа для каждого квартала определяется по формуле:

, (6.1)

где:

Р – периметр газопровода вокруг квартала, м.

Результаты расчетов сведены в табл. 6.1.

Определение удельных путевых расходов

Табл. 6.1.

№ квартала	Периметр газопровода вокруг квартала Р, м	Часовой расход газа в квартале Qhкв,i, м3/час	Удельный путевой расход газа в квартале qi, м3/ч·м
1	700	23,6	0,034
2	700	23,6	0,034
3	1050	32,32	0,031
4	1050	23,6	0,022
5	700	23,6	0,034
6	1050	32,32	0,031
7	700	23,6	0,034
8	700	23,6	0,034
9	1050	32,32	0,031
10	700	23,6	0,034
11	1050	23,6	0,022
12	700	23,6	0,034
13	700	32,32	0,046

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДОВ ГАЗА

7.1 Составляем расчетную схему сети (см.прил.1). Задаем начальное направление потоков газа, обозначаем кольца латинскими заглавными буквами, производим нумерацию всех узлов.

Определяем направление движения газа. Потоки газа к потребителям должны двигаться (по возможности) кратчайшим путем, не возвращаясь назад. Точка встречи потоков газа должна располагаться диаметрально противоположно относительно точки питания (ГРП). Пометим стрелками тупиковые участки: 1-7, 2-8, 2-9, 6-17, 5-13, 5-12, 4-11, 4-10.

Основное направление движения газа №1: 1-15-2-3-4-11.

Основное направление движения газа №2: 1-6-5-16-4-10.

Тупики 1-7, 2-8, 2-9, 4-11 питаются от основного направления №1, а тупики 6-17, 5-13, 5-12, 4-10 от основного направления №2.

Точки 4, 3 являются точками встречи потоков газа от обоих направлений.

Таким образом, для обеспечения устойчивой работы трубопроводов, содержащих данные точки, необходимо обеспечить равное давление по разные стороны от точек. Данное обстоятельство будет учтено при расчете диаметров трубопроводов.

В кольцах А и В за положительное примем направление движения газа по часовой стрелке.

7.2 Вычисляем средний гидравлический уклон для основного направления:

(7.1)

где: - расчетная длина основного направления движения газа, м.

- заданный перепад давления, Па.

=1200Па





7.3 Определяем путевые, транзитные и расчетные расходы газа для всех участков:

Зная удельные путевые расходы газа для каждого квартала, определим путевые, транзитные и расчетные расходы газа на каждом из участков газовой сети.

Расчет начинаем с самого дальнего участка к точке питания сети. Главным условием для распределения транзитных расходов является примерно равная загрузка полуколец замкнутых контуров сети. Транзитный расход для какого-либо участка будет равен: (7.3)

Здесь - обозначение участка.

Результаты расчетов сведены в табл. 7.1.

Расчет расходов газа

Табл.7.1

№ участков	Длина участков li, м	Удельный путевой расход	Расход газа, м3/ч
			Путевой расход, Qп	Транзитный расход, Qт	Расчетный расход
					Qр=Qт+0,55·Qп
1	2	3	4	5	6
1-7	350	0,067	11,9	0,00	6,545
1-15	350	0,16	22,75	117,95	130,46
15-2	350	0,16	23,8	94,15	107,24
2-8	350	0,092	16,1	0,00	8,855
2-9	350	0,067	11,9	0,00	6,545
2-3	350	0,135	19,6	46,55	57,33
3-4	350	0,16	22,75	23,8	36,31
4-11	350	0,067	11,9	0,00	6,545
4-10	350	0,067	11,9	0,00	6,545
1-6	350	0,16	22,75	167,3	179,81
6-17	350	0,16	22,75	0,00	12,51
6-14	350	0,16	18,55	18,55	28,75
14-3	350	0,16	18,55	0,00	10,2
6-5	350	0,16	18,55	88,9	99,1
5-13	350	0,16	22,75	0,00	12,51
5-12	350	0,135	23,8	0,00	13,09
5-16	350	0,135	19,6	22,75	33,53
16-4	350	0,16	22,75	0,00	12,51
			342,65

8. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ И УВЯЗКА КОЛЕЦ

Заносим в табл.8.1 участки, их длины, расчетные расходы газа. Для каждого участка по расчетным расходам газа и значению гидравлического уклона для данного основного направления с помощью номограммы (стр.78 [2]) находим диаметр газопровода. Затем уточняем гидравлический уклон для выбранного уже диаметра. Перепад давления для данного участка вычисляем по формуле:

(8.1)

где:

I – уточненный гидравлический уклон газопровода на конкретном участке, Па/м;

- расчетная длина рассматриваемого участка, м.

Вычисляем для каждого кольца сумму перепадов давлений с учетом и без учета знака. Перепад давления по ходу часовой стрелки со знаком «+», а против – со знаком «-». Соответствующий знак присваиваем и расходу газа.

Результаты расчета колец сводим в табл. 8.1.

Проверяем выполнение ІІ-го закона Кирхгофа в каждом кольце, для чего находим невязку:

(8.2)




Для колец с невязкой Δ_к > 10%, что недопустимо, выполняем увязку.

Суть гидравлической увязки колец в том, чтобы, не меняя диаметров участков внести изменения в расходы газа на участках таким образом, чтобы добиться выполнения II-го закона Кирхгофа. Здесь применяется метод последовательных приближений.

8.1 Первое приближение поправочных расходов для каждого кольца равно:

(8.3)




8.2 Второе приближение поправочных расходов для каждого кольца равно:

, (8.4)

где:

ΔQ^'_с.к. – первое приближение поправочных расходов в смежных кольцах;

– величина, вычисляемая для участков, которые граничат со смежными кольцами.




8.3 Поправочные расходы равны:

(8.5)




8.4 Определяем уточненный расход газа:

Для независимых участков:

(8.6)

Для участков, которые граничат с соседними кольцами:

(8.7)

где:

ΔQ_с.к. – поправочный расход соседнего кольца.

Результаты расчетов сведены в табл. 8.1.

8.5 Определяем невязку:





Результаты гидравлического расчета колец

Табл. 8.1.

№ Кольца	№ Участка	№ Соседнего кольца	Длина участка, l, м	Расчетный расход, Q, м3/ч	№ Основного направления	Диаметр Dн, мм	Гидравлический уклон J, Па/м	Перепад давления ΔP, Па	ΔP/Q, Па/(м3/ч)		Поправка расхода кольца ΔQ, м3/ч	Уточненный расход, Qу, м3/ч	Уточненный гидравлический уклон Jу, Па/м		Уточненный перепад давления ΔPу, Па
А	6-5	В	350	99,1	1	75,5х4	0,8	280,0	2,83		-5,8	93,3	0,65		227,5
	5-16		350	33,53	1	57х3	0,45	157,5	4,7			27,73	0,32		112,0
	16-4		350	12,51	1	38х3	0,6	210,0	16,79			6,71	0,31		108,5
	4-3		350	36,31	2	57х3	0,65	227,5	6,27			-42,11	0,73		255,5
	3-14		350	10,2	-	60х3	0,015	5,25	0,51			-16	0,1		35
	14-6		350	28,75	-	60х3	0,25	87,5	3,04			-35,5	0,33		115,5
							P=	327,25			67%	P= –34,13			9,8%
							|P|=	967,75				|P|=221,35
В	1-6	В	350	179,81	1	85х4	0,69	241,5	1,34		25,16	204,97	1,25		437,5
	1-15		350	130,46	1	76х3	1,1	385	2,95			-105,3	0,69		241,5
	15-2		350	107,24	2	75,5х4	1,25	437,5	4,08			-82,08	0,43		150,5
	2-3		350	57,33	1	70х3	0,4	140	2,44			-32,17	0,73		255,5
	3-14		350	10,2	-	60х3	0,015	5,25	0,51			53,91	0,1		35
	14-6		350	28,75	-	60х3	0,25	87,5	3,04			35,36	0,33		115,5
							P=	-628,25			97%	Р= 73,72			-9,6%
							|P|=	1296,75				|P|=513,79

9.РАСЧЕТ ТУПИКОВЫХ УЧАСТКОВ

Располагаемый перепад давления на конечных участках рассчитывается по

формуле:

, (9.1)

где а – количество участков, которые расположены перед тупиком по ходу движения

газа.

Отсюда располагаемый гидравлический уклон будет определяться по формуле:

(9.2.)

Результаты расчетов сведены в табл. 10.1.
Результаты гидравлического расчета тупиков

Табл. 10.1.

№ участ-ка	Длина участка l, м	Расчет-ный расход, Q, м3/ч	Располагаемые		Диаметр Dн , мм	Уточненный гидравличе-ский уклон Jу, Па/м	Уточненный перепад давления ΔPу, Па
			Перепад давле-ния ΔPрасп, Па	Гидрав-лический уклон Jрасп, Па/м
1-7	350	6,545	1200	3,43	26,8х2,8	1,98	693
6-17		12,51	762,5	2,18	33,5х3,2	2,17	759,5
5-13		12,51	535	1,53	38х3	0,75	262,5
5-12		13,09	535	1,53	38х3	0,81	283,5
4-11		6,545	297	0,85	33,5х3,2	0,49	171,5
4-10		6,545	314,5	0,9	33,5х3,2	0,49	171,5
2-9		6,545	808	2,31	26,8х2,8	1,9	665
2-8		8,855	808	2,31	33,5х3,2	1,23	430,5

10. ПОДБОР И РАСЧЕТ РЕГУЛИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ ГРП

Выбор регулирующего устройства основан на определении коэффициента пропускной способности k_v. Примем давление газа на выходе из регулятора давления 4 кПа (0,04 бар) при давление на входе 135 кПа (1,35 бар), т.е. Р_вых<0,5Р_вх.

Поэтому коэффициент пропускной способности будет определяться по формуле:



Для ГРП в соответствии с коэффициентом пропускной способности принимаем газовый регулятор РД-50-25.

ЛИТЕРАТУРА

1. ТКП 45-4.03-267-2012. ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЕ И ГАЗОПОТРЕБЛЕНИЕ, Строительные нормы проектирования/ © Минстройархитектуры, 2012

2. 
   Ионин А.А. Газоснабжение / М.: Стройиздат, 1989. – 439 с.
   
3. 
   Системы снабжения нефтепродуктами и газом: учебно-методический комплекс/
   

Андриевский А.П. – Новополоцк: ПГУ, 2008. – 296 с.