Дипломный проект газоснабжения г.Улан-Удэ

Оглавление

Пояснительная записка……………………………………………………………..8

Введение……………………………………………………………………………..9

1. Общая часть………………………………………………………………………10

1.1 Исходные данные…………………………………………………………….…11

1.2 Описание места проектирования………………………………………………12

2. Специальная  часть……………………………………………………….……….13

2.1 Расчет  характеристик газообразного топлива………………………………...14

2.2. Теплотехнический  расчет здания……………………………………………..16

2.3 Подбор  газового оборудования………………………………………………...31

2.4 Определение  расхода газа……………………………………..………………..37

2.5 Выбор  источника газоснабжения………..……………………………….…….38

2.6 Гидравлический  расчет внутридомового газопровода………………………..41

2.7 Расчет  дымохода…………………………………………………………………47

2.8  Испарение  газа…………………………………………………………………..48

2.9 Ввод в  эксплуатацию резервуарной установки………………………………..49

2.10 Пуск газа  в резервуарную установку и  слив газа в резервуар………………50

2.11 Эксплуатация  резервуарной установки сниженного  газа…………………...55

2.12 Сроки  и порядок  освидетельствования  резервуара…………………………55

2.13 Техническое  обслуживание и ремонт резервуарной  установки при эксплуатации…………………………………………………………………………57

2.14  Редукционная  головка…………………………………………………………61

2.15 Индивидуальная  баллонная установка………………………………………..62

2.16Эксплуатация баллонов ……………………………………………………….65

2.17 Эксплуатация  газового оборудования………………………………………..66

2.18 Техническое  обслуживание …………………………………………………..68

2.19 Техническое  обслуживание газового  оборудования  жилых домов………..70

2.20 Правила  пользования газовыми приборами………………………………….71

2.21 Правила  пользования бытовыми газовами  приборами……………………...73

2.22 Технология  и организация монтажных работ  ………………………………76

2.23 Расчет  производственной калькуляции………………………………………78

3. Охрана  труда ……………………….………………………………………….....92

3.1 Охрана  труда и окружающей среды ……………………………………..........93

3.2 Техника  безопасности при эксплуатации  газопроводов и газового оборудувания………………………………………………………………………...99

3.3 Правила  техники пожарной безопасности…………………………………....105

4 Экономическая  часть…………………………………………………………….110

4.1 Вводная  часть………………………………………………………………..…  111

4.2 Расчётная часть…………………………………………………………………112

4.3 Расчет  экономической эффективности……………………………………….122

Заключение…………………………………………………………………….……125

Список использованной литературы……………………………………………...127

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5

Приложение 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Масштабы  и темпы развития нашей страны и газоснабжающих систем определяет добыча газа. Значительный рост добычи газа существенно изменяет топливный  баланс страны.

Совершенствование газоснабжения и автоматизация  технологических процессов приводит к необходимости повысить качество расходуемого топлива, в наибольшей мере этим требованиям отвечает природный  газ.

Целью дипломного проекта является газификация двухэтажного коттеджа рассчитанного на семью из 4-6 человек.На первом этаже размещены прихожая, санузел, кухня, гостевая, гараж на одну машину и крытая терраса с выходом на участок. Из гаража  предусмотрен вход в дом. На втором этаже расположены четыре спальные комнаты, санузел, хозяйственное помещение, расположенное над гаражом. Газификация дома позволит значительно снизить затраты на его обслуживание.

В данном проекте будут  произведены следующие  расчеты: количество теплопотерь здания, которые необходимо возместить системой отопления; требуемое количество расхода  газа; расчет и подбор оборудования; гидравлический расчет внутридомового газопровода; расчет емкости резервуара и количества баллонов для СУГ; расчет экономической эффективности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1 Исходные данные

 

Для того чтобы, газифицировать жилое здание и произвести расчеты нам были даны следующие данные:

План здания – /приложение 1/

Производитель газа- ОАО «НОВАТЭК», ООО «НОВАТЭК-Пуровский ЗПК»

Паспорт газа - № 1302 /приложение 2/

Место проектирования –г. Улан-Удэ 

Температура наиболее холодной пятидневки по городу Улан-Удэ – (-37с)

Площадь жилого дома – 184,6 м²

Количество  этажей – 2 этажа

Стоимость за один киловатт  электроэнергии -  2,31 руб.

Стоимость 1м³горячей воды составляет – 80,55 руб.

Стоимость отопления  1 м² – 31,5 руб.

Глубина промерзания грунта – 3,2 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2 Описание места проектирования

 

Местом  проектирования является, город Улан-Удэ, республика Бурятия.

Улан-Удэ  – довольно крупный город, расположен на юго-востоке России, на берегу полноводной  реки Селенги при впадении в нее  Уды. С севера и с юга Улан-Удэ  охватывается горами покрытыми хвойными лесами.

Город находится  в умеренно климатической зоне. Климат резко континентальный с дождливым  летом, холодной зимой. Самый жаркий месяц- июль (+25,8)^оС, самый холодный - январь (-17,6)^оС. Абсолютный максимум температур (+39,7)^оС, абсолютный минимум – (54,4)^оC, температура наиболее холодной пятидневки составляет (-37)^оС, продолжительность холодного периода года 237 дней со среднесуточной температурой воздуха (-10,6) ^оС. Глубина промерзания грунта составляет 3,6 м.

Территория  Улан-Удэ имеет сложный горный рельеф, он определяется неравномерным  распределением атмосферных осадков, в городе 240 мм.осадков. Очень не равномерны осадки по сезонам. Совсем не много  их выпадает в холодный период года, поэтому во время снеготаянья почва не получает достаточного количества влаги.

Разнообразие  природных условий на территории создает очень пестрый почвенный  покров. Встречаются почвы от каштановых до горно-тундровых.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1 Расчет характеристик газообразного  топлива

 

1. Определение теплоты сгорания газа по формуле:

                                (1)

где  – низшая теплота сгорания газа, в пересчете на рабочую массу топлива, [кДж/м³];

- низшая теплота сгорания  газа на сухую массу топлива,  [кДж/м³];

K – коэффициент, учитывающий влагосодержание газа и определяемый по формуле;

                    (2)

где  d_r - влагосодержание газа, зависящее от температуры.

        Низшая теплота сгорания газообразного  топлива на сухую массу определяется  по формуле:

(3)

где  – низшая теплота сгорания  i – го компонента газа[кДж/м³];

r_i – объемная доля i – го компонента газа, %. /приложение 1/

=0.01(35840*1,8+93370*91,4+123770*6,8)=94411,66 [кДж/м³].

=94411,66*0.994=93845,19 [кДж/м³].      

2.1.2 Плотность  газообразного топлива определяется  по  формуле:

(4)

где - плотность газа на сухую массу, кг/м³ и которая определяется по формуле:

(5)

где  - плотность i – го компонента газообразного топлива. /приложение 2/

 

_{pc=0,01*(0,7168*1,8+2,0190*91,4+2,7030*6,8)=2,0421 кг/м³}

_{pг=(2,0421+0,005)*0,994=2,0348[кг/м³]}

2.1.3  Относительная плотность  газа по воздуху определяется  по формуле:

(6)

где ρ_в–плотность воздуха при нормальных условиях./р_в=1,293 [кг/м³]/

[кг/м³]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2 Теплотехнический расчет здания

Для определения  теплопотерь необходимо определить сопротивление теплопередачи наружных стен, окон, дверей, перекрытий и пола.

Сопротивление теплопередачи наружных ограждений

Сопротивление теплопередачи наружной стены определяется по формуле:

                                        (7)

где R – сопротивление теплопередаче ограждения;

α_в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции8,7 ⁰С;/23.таблица 6/

α_н - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции23 ⁰С;/23.таблица 7/

λ_n - теплопроводность соответствующего слоя;

δ_n –толщина соответствующего слоя:

Теплотехнические  показатели строительных материалов и  изделий:

1-й слой  гипсовый обшивочный лист:

λ₁ = 0,19, Вт / (м* ⁰С)

2 –й слой  пенополистерол фирмы БАСФ СтиропорPS30 :

λ₂= 0,036 Вт/ (м* ⁰С)

3 –й  слойсосна и ель поперек волокон:

λ₃ = 0,0,14 Вт/ (м* ⁰С)

4–й слой  штукатурка:

λ₄= 0,0,516, Вт / (м* ⁰С)

Характеристики  наружной стены:

1-й слой гипсовый обшивочный лист:

δ₁=0,02 м; r₁=800 кг/м³;

2–ой слой пенополистерол фирмы БАСФ СтиропорPS30:

 δ₂=0,1 м; r₁=30 кг/м³;

3–й слой сосна и ель поперек волокон:

δ₃=0,16 м; r₁=160 кг/м³;

4–й слой  штукатурка:

δ₄=0,015 м; r₁=1600 кг/м³;

Величина  градусо-суток, Dd, ºC*сут, в течение отопительного периода:

Dd = (t_int – t_ext)*Z_ht(8)

где, Dd – величина градусо-суток

t_int – расчетная температура воздуха

t_ext – расчетная температура наружного воздуха для холодного периода года

Z_ht– количество суток отопительного периода

Нормируемое значение сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции R_reg, :

,              (9)

где R_reg – нормируемое сопротивление теплопередаче ограждения,

a,b – числовые коэффициенты, значение которых следует принимать по данным таблицы 4 [23.таблицы 4] для соответствующей группы зданий.

Термическое сопротивление каждого слоя наружного ограждения R_i, :

Термическое сопротивление теплопередачи на внутренней (R_int) и наружной (R_ext)поверхностях наружного ограждения, :

                           (10)

                            (11)

Требуемое значение термического сопротивления теплопередаче теплоизоляционного слоя Rтиreg, :

 

Предварительная толщина теплоизоляционного слоя δ типредв, м:

 

Полученный результат δтипредв округляем в большую сторону до ближайшей унифицированной толщины теплоизоляционного слоя:

- δ тикрат = 0,02м – для слоев из пенополистерола и т.п.

 

Окончательное значение термического сопротивления теплоизоляционного слоя R^ти, :

Расчетная толщина наружного ограждения δ_но, м:

.

 

Общее сопротивление теплопередаче R₀, :

[м²*⁰С/Вт]

Общее сопротивление  теплопередаче ограждающих конструкций R₀должно быть не менее требуемого значения R_reg:

условие выполняется, значит подобранная толщина  теплоизоляционного слоя позволит всей конструкции наружной стены здания отвечать требованиям тепло- энергосбережения.

Вывод: Результаты расчета:

толщина утепляющего  слоя δ_нс^ти =0,1  м;

толщина наружного  ограждения δ_нс =0,295 м;

сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции R₀ =4,6 м²*⁰с/Вт.

Сопротивление теплопередачи окон

R = 0,44[м²*⁰С/Вт]

По найденному значению сопротивления теплопередаче  подбираем по /23,таблице 8/окна, при условии .

Выбираем  -Два стекла в раздельных переплетах в раздельных переплетах, из обычного стекла. Далее необходимо проверить выполнение требования оп обеспечению минимальной температуры на внутренней поверхности светопрозрачных ограждений.

Температура внутренней поверхности светопрозрачных ограждений следует определять по формуле:

, (12)

где,τ_F^{int 0}c – температура внутреннейповерностисветопрозрачных ограждений

α_F^int – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности окон, ,  принимаемый по/23,таблицы 6/

 

=10,83 [ ]

Вывод: так  как  , значит выбранная конструкция окон - стекло и однокамерный стеклопакет в раздельных переплетах, с твердым селективным покрытием позволит обеспечить не выпадение конденсата на внутренней поверхности окна.

Сопротивление теплопередачи чердачного перекрытия

Конструкция пола чердачного перекрытия:

1–й слой цементно-песчаный растворδ₁=0,02 м, r₁=1800 кг/м³;

2-й слой  железобетонная круглопустотная  плита δ₂=0,18м; r₂=2500 кг/м³;

3-й слой  плиты минераловатные, жесткие, на  синтетическом связующем r₃=50 кг/м³.

Расчет:

Определим нормируемое значение сопротивления  теплопередаче, отвечающее условиям энергосбережения R_reg, :

[ ]

Определим теплотехнические показатели строительных материалов и изделий, из которых  состоит чердачное перекрытие:

λ₁=0,76 Вт/(м∙ºС);

λ₂=1,92 Вт/(м∙ºС);

λ₃=0,064 Вт/(м∙ºС).

Определим термическое сопротивление каждого  слоя наружного ограждения R_i, :

– сопротивление теплопередаче  первого слоя чердачного перекрытия, ;

Сопротивление теплопередачи пола

Пол или  стена, не содержащие в своем составе  утепляющих слоев из материалов с  коэффициентом теплопроводности λ<1,2 Вт/(м*°С), называются неутепленными. Сопротивление теплопередаче такого пола принято обозначать R_нп, м² *С/Вт. Для каждой зоны неутепленного пола предусмотрены нормативные значения сопротивления теплопередаче:

зона I –   = 2,1м² *С/Вт;

зона II -  = 4,3 м² * °С/Вт;

зона III – = 8,6 м² * °С/Вт;

зона IV –   = 14,2 м² * °С/Вт.

 

Для пола на лагах сопротивление теплопередаче  R_л, [м²°С/Вт], рассчитывается по формуле:

R_пл= 1,18*R (18)

1 зона  – 1 ,18*2,1=2,478 м²*⁰С/Bm

2 зона  – 1,18*4,3=5,074 м²*⁰С/Bm

3 зона  –1,188,6=10,148 м²*⁰С/Bm

4 зона  – 1.18*14.2=16,756 м²*⁰С/Bm

 

Сопротивление теплопередачи входных дверей

                                                (19)

                                            (20)

_{где n - 1}

Dt_н - нормативный перепад температур между температурой внутренней поверхности наружного ограждения и температурой внутреннего воздуха в центре помещения

a_вн - коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности наружного ограждения внутреннему воздуху

_{tв- температура воздуха внутри помещения, ⁰С}

_{tн -температура наружного воздуха, ⁰С}

 

[м²*⁰С/Bm]

[м²*⁰С/Bm]

 

 

 

 

Определение теплопотерь через ограждения помещений

Тепловая  мощность системы отопления определяется суммой тепловых потерь через наружные ограждения всех отапливаемых помещений  здания. При расчете теплопотерь  через наружные ограждения пользуются значениями сопротивлений теплопередаче  ограждающих конструкций, определенных ранее.  

Суммарные потери теплоты помещений Q, учитываемые при проектировании систем отопления, условно подразделяются на основные и добавочные.

Теплотеряющими  ограждениями считаются такие, которые  граничат:

- с наружным воздухом (стены, окна, входные и балконные окна, бесчердачные покрытия);

- с неотапливаемыми помещениями (чердачные перекрытия, а также перекрытия над подвалом и подпольями);

- с помещениями, имеющими температуру внутреннего воздуха на 3°С и ниже, чем в рассчитываемом помещении.

Линейные  размеры ограждающих конструкций  следует определять с точностью  до 0,1 м следующим образом:

а) окна и  двери - по наименьшим строительным размерам проема в свету;

б) потолки  и полы - между осями внутренних стен от внутренней поверхности наружных стен до осей внутренних стен;

в) высота стен первого этажа - от уровня нижней поверхности  конструкции     перекрытия (при неотапливаемом подвале и  холодном подполье)-, от отметки     чистого пола (при отапливаемом подвале  и устройстве пола непосредственно     на грунте)-, от отметки уровня подготовки или основания (при устройстве     полов на лагах) - до уровня  чистого  пола  вышележащего этажа; высота соответствующих  стен для одноэтажного здания - от указанных  выше  отметок до отметки смазки чердачного перекрытия или до отметки  верхнего слоя гидроизоляции наружного  перекрытия;

г) длину  наружных стен - неугловых помещений: между осями внутренних стен,     угловых помещений: от внешней поверхности наружной стены до оси внутренней.

Площади наружных ограждающих конструкций  необходимо определить с точностью  до 0,1 м². При вычислении площади наружных стен, необходимо учитывать наличие в них наружных входных дверей - из общей площади стены следует вычесть площадь входных дверей (F_нс. – F_вх.дв.).

Добавочные  потери теплоты через ограждающие  конструкции следует принимать  в долях от основных потерь:

а) в помещениях любого назначения через наружные вертикальные и наклонные (вертикальная проекция) стены, двери и окна, обращенные на север, восток, северо-восток и северо-запад, в размере 0,1, на юго-восток и запад - в размере 0,05;

б) в угловых  помещениях дополнительно - по 0,05 на каждую стену, дверь и окно, если одно из ограждений обращено на север, восток, северо-восток и северо-запад и 0,1- в других случаях;

в) в помещениях, через стены, двери и окна, обращенные на любую из сторон света, в размере 0,13 для угловых помещений;

Основные  потери теплоты следует определять через отдельные ограждающие  конструкции Q, Вт, для помещений по формуле:

Q =F(t_int-t_ext⁵)∑β*n                 [Вт],(21)                  

Rо.пр.,

 

 

где  F - расчетная площадь ограждающей конструкции, м²;

t_int- расчетная температура воздуха, °С;

t_ext- расчетная температура наружного воздуха для холодного периода года

β - добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции;

R_о.пр.– общее термическое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, (м²×°С)/Вт.  

При вычисление расчетных потерь тепла помещениями  жилых домов из суммы основных и добавочных потерь тепла этими  помещения вычитывают бытовые тепловыделения:

q_быт =30*Fn¹(∑F_ж /F_кв);  (22)

 

Где,   q_быт –бытовые тепловыделения;

Fn – площадь пола отапливаемого помещения, м²;

∑F_ж – суммарная площадь пола жилых комнат квартиры, м²;

F_Кв – суммарная площадь пола отапливаемых помещений квартиры, м².

 

Пример расчета бытовых тепловыделений в зале.

 

q_быт = 30*32,4*92,42/166,6

=539,21, [Вт]

 

_{Все расчеты сводятся в таблицу №1}

_{Пример  расчета строки №1:}

_{Наименование  помещения: Зал}

_{Наименование  ограждения: Наружная стена}

_{Ориентация: Север}

_{Размеры помещения, мм*мм:  7800*3300}

_{Площадь помещения, м²:  21,96}

_{Разность  температур, ⁰С:  57}

_{n =1}

_{Сопротивление ограждения: Ro =4,6}

_{Основные  теплопотери теплоты, Вт:}

_{Добавочные  теплопотери теплоты β, в долях учитывающие:}

_{Ориентация  ограждения = 0,1;}

_{Высоту  помещения - нет;}

_{Наличие 2-х и более наружных стен - 0,05;}

_{Наличие входных наружных ворот - нет;}

_{Прочие  :}

_{q=0,99(t-t)*F}

_{Где,F-площадь пола жилой комнаты}

_{q=0,99(t-t)*F=0,99*(22-(-37))*33,84[Вт]}

_{∑β = 0,15}

_{Суммарные теплопотери, Q,Вт;}

_{Q=281,66*0,15+281,66=323,91 [Вт]}

_{Последующие расчеты проведены  аналогично.}  

_{Сумма теплопотерь ограждений составляет теплопотери  помещения и прочиепотери.}

_{Qпомещения= 4297,06[Вт]}

_{От теплопотерь помещения отнимаем бытовые тепловыделения:}

_{Q=4297,06-539,21=3757,85[ Вт]}

_{Теплопотери помещения составляют 3757,85 Вт.}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_{2.3 Подбор газового оборудования}

В двухэтажный коттеджерассчитанном на семью из 4-6 человек.Установили бытовую газовую плиту, четырехкомфорочную марки IndesitKNJ 16217 (w) IRU мощностью 11,2 кВт на приготовлении пищи, и по теплопотерям здания подбираем один котел газовый для восполнения потерь тепла, марки VailantTurboTECplusVU 122/3-5 мощностью 13,3 кВт.

Показатели, характеризующие работу газовых приборов

Работа газового аппарата характеризуется  тепловой мощностью и эффективностью, которая оценивается коэффициентом  полезного действия (КПД) и теплопроводностью.

Безопасность работы газовых аппаратов  характеризуется полнотой сгорания газа и устойчивой работой газогорелочных устройств.

Для нормальной работы газогорелочных устройств необходимо обеспечить:

- подачу топлива с определенными параметрами;

- подачу воздуха в количестве, достаточным для полного сжигания газа;

- перемешивание газа с воздухом;

- сжигание газовой смеси и поддержание в зоне горения температуры, - обеспечивающей полноту горения компонентов этой смеси;

своевременный отвод продуктов сгорания из зоны горения без нарушения процессов  сжигания газа.

 

Устройство и принцип  работы газовых приборов

Плита бытовая  газовая

Плита бытовая  газовая четырехкомфорочная предназначена для приготовления пищи. На столе плиты размещены открытые горелки, изготовленные из жаропрочного сплава цветных металлов, обладающие высокими антикоррозионными свойствами и санитарно-гигиеническими показателями.

Защита  от утечки газа обеспечивается за счет автоматики контроля пламени: при внезапном  погасании пламени горелки, система  контроля прекратит подачу газа.

Конструкция духового шкафа с теплоизоляцией из экологически чистого материала  обеспечивает равномерный нагрев приготовляемой пищи со всех сторон. Температуру в камере можно задать при помощи термостата в широком диапазоне значений (от 140 до 300 С) и она будет поддерживаться автоматически.