Газоснабжение микрорайона города. 2
Министерство образования Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет (ННГАСУ)»
Факультет инженерно-экологических систем и сооружений
Кафедра теплогазоснабжения
Пояснительная записка
к курсовому проекту
"Газоснабжение района города"
Преподаватель
Студент гр. 313
Нижний Новгород-2014
Содержание
- Исходные данные………………………………………………………..…
- Расчёт распределительных сетей города……………………...………….
Определение годовых расходов газа…………………………...
Определение расчётных часовых расходов газа……………...
- Выбор количества ГРП…………………………………………………...
- Гидравлический расчёт газопроводов низкого давления………………
- Гидравлический расчёт кольцевой сети газопровода
среднего давления……………………………………………………….
- Подбор оборудования ГРП……………….………………………………
- Газооборудование жилого дома………….……...................
.....................
Список использованной литературы…………………………………….
Исходные данные
1. М 1:5000.
- Климатический район – город Нижний Новгород.
- Плотность населения 350 чел/га.
- Охват газоснабжением – 100%; ПГ – 10%; ПГ и ГВН – 40%; ПГ и ЦГВС – 50%;
Коммунально-бытовые
Отопление и вентиляция – 90%.
- Потребление газопромышленное – 5000 м3/ч.
- Газ – природный;
Низшая теплота сгорания = 35000 кДж/м3.
8. Система газоснабжения и схема газоснабжения: источник газоснабжения – ГРС
9. Давление газа после Г.Р.С. – 0,3 МПа.
- Давление на выходе из Г.Р.П. – 3 кПа.
- Номинальное давление газа перед газовыми приборами 2 кПа.
- Стоимость одного Г.Р.П. – 3700 рублей .
2. Расчёт распределительных сетей города
Определение годовых расходов газа
Годовое потребление газа районом города определяют в соответствии с нормами потребления и численностью населения по отдельным видам нагрузок: а) бытовым, б) коммунально-бытовым, в) на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, г) промышленным.
2.1 Бытовое потребление
Средние нормы расхода газа на бытовые нужды следует принимать по [1, 2].
Численность населения подсчитывают по заданной плотности населения и площади района города:
N = F∙m, чел.
где N – численность населения, чел;
F – площадь застройки, га;
F = 1500∙1000=150000∙0,8 = 120000м2;
m – плотность населения, чел/га;
m=350 чел/га;
N = 120∙350 = 42000 чел.
Бытовое потребление газа в год:
где N = 42000 чел– количество жителей;
= 35000 кДж/ = 35
Т– норма расхода тепла для данного вида потребителей, МДж
принимаем из [1]
P – процент охвата газоснабжением данного вида потребителей,
% принимаем из задания
– расход тепла на
=6000 МДж.
– процент охвата соответствующий
=10%
– расход тепла на приготовление пищи и горячей воды на плитах и проточных водонагревателях,
=10000 МДж
– процент охвата, соответствующий
=50%
– для потребителей, снабжённых плитами и центральным горячим водоснабжением; МДж
=4100 МДж
Р3 – процент охвата, соответствующий , =40%
м3/год
2.1.2 Коммунально-бытовое потребление
Расход газа на коммунально-бытовые нужды определяют в зависимости от количества и норм расходования ими газа. Количество и производительность предприятий коммунально-бытового обслуживания для существующих районов принимают по фактическому наличию с учётом перспективы развития района, а для вновь проектируемых объектов подсчитывают по нормам потребления [1. 2], прил. 1.
Годовой расход газа на бани:
где Р - процент охвата газоснабжением коммунально-бытовых потребителей,
=10%
Т - норма расхода тепла на одну помывку, МДж, принимаем из [1, 2]
Т=40 МДж
Р – процент охвата
Р=0,1
м3/год
Годовой расход газа на прачечные:
где Т – норма расхода тепла на стирку белья в механизированных
прачечных, включая сушку и глажение; МДж [1, 2]
Т=8800 МДж
м3/год
Годовые расходы газа хлебозаводами
; м3/год (5)
где Т – годовая норма расхода тепла на хлебозаводы и кондитерские,
МДж [1,2]
Т=5450 МДж
м3/год
Годовые расходы газа на больницы
, м3/год
- норма расхода тепла на
= 3200 МДж
- норма расхода тепла на
= 9200 МДж
м3/год
Годовые расходы газа на столовые
Р=10%
- норма расхода на один ужин, МДж
МДж
- норма расхода на один обед, МДж
= 4,2 МДж
м3/год
2.1.3Годовой расход газа мелкими потребителями
м3/г
Определение расчётных часовых расходов газа
Систему распределения газа рассчитывают на максимальный часовой расход, определяемый по совмещённому суточному графику потребления газа всеми потребителями.
Расчётный часовой расход газа можно определить и как долю годового расхода газа по формуле:
Вр.ч.=Км×Вгод ; м3/ч. (8)
где Км – коэффициент часового максимума, коэффициент перехода
от годового расхода к максимальному часовому расходу газа [2,6], прил.5.
Коэффициент часового максимума на бытовые нужды принимают дифференциально по каждому району газоснабжения, сети которого представляют самостоятельную систему, гидравлически не связанную с системами других районов.
Расход газа на коммунально-бытовые нужды расчитываем по каждому расходу отдельно и сводим в таблицу 1.
Потребители газа |
Расчетная Единица потребления |
Нормы расхода |
Годовой расход м3/год |
Коэф. Часового Максимума
|
Расч. Расход Вр.ч, м3/ч | |
, МДж/год |
, МДж/год | |||||
Бытовые потребители ПГ ПГ+ГК ПГ+ЦГВ |
На 1 чел. |
6000 10000 4100 |
|
8688000 |
3447,62 | |
Бани |
На 1 помывку |
40 |
249600 |
92,4 | ||
Здравоохранение |
На 1 койку |
12400 |
178560 |
59,52 | ||
Хлеб заводы |
На 1 тонну продукции |
5450 |
1432260 |
238,71 | ||
Столовые |
На 1 обед (завтрак) |
8,4 |
367920 |
183,96 | ||
Прачечные |
На 1 тонну Сухого белья |
8800 |
105600 |
36,41 | ||
Максимальный часовой расход газа мелкими потребителями:
Максимальный часовой расход газа на отопление жилых и общ. зданий при расчетной температуре наружного воздуха при проектировании отопления t0:
где qо – укрупнённый показатель максимального теплового потока на отопление жилых зданий на , Вт/м2 общей площади прил.3, общей площади (усредненный тепловой поток)
Для зданий пяти и более этажей, построенных после 1985 года по новым типовым проектам
qо = 87 Вт/м2
(СНиП 2.04.07-86 «Тепловые сети», прил. 2, стр. 27)
F – общая площадь жилых зданий района ;
F = f∙N
F – средняя норма площади на одного человека, м2/чел
f = 18 м2/чел.
F = 18∙42000 = 756000 м2
η – КПД установок при работе на замещаемом топливе, η = 0,9
Максимальный часовой расход газа на вентиляцию жилых общественных зданий при расчетной температуре наружного воздуха для проектирования вентиляции tv:
где К1 – коэффициент, учитывающий расход тепла на вентиляцию об
щественных зданий, К1=0,25.
Максимальный часовой расход газа на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий от районных котельных:
где m – количество единиц потребления (количество жителей у которых есть газовая плита и горячее водоснабжение)
Суммарный расход газа на районные котельные составит:
Суммарный расход газа на ГРП:
3. Выбор количества ГРП
Для городов средней величины наиболее целесообразной оказывается двухступенчатая закольцованная система газоснабжения. В этой системе газ к ГРП, хлебозаводам, прачечным, промышленным предприятиям подается по закольцованному газопроводу среднего давления. Остальные бытовые и коммунально-бытовые потребители получают газ из сетей низкого давления.
При создании трассировки сетей необходимо учесть надежность и безопасность подачи газа, удобство и экономичность эксплуатации и строительства.
В распределительной закольцованной сети низкого давления потоки газа устремляются от ГРП (точек с более высоким давлением) к конечным точкам движения, находящимся на границах зоны действия каждого из ГРП. К этим точкам газ поступает с давлением меньше первоначального на величину потерь.
Основная задача гидравлического расчета сетей заключается в подборе таких диаметров газопроводов, которые обеспечили бы пропуск расчетного количества газа, и при этом полные потери давления на пути от ГРП до конца движения оказались бы равны принятому для всей сети единому перепаду давления.
Количество ГРП:
- оптимальная пропускная
- плотность застройки;
- удельный расход газа
- количество жителей;
Радиус действия ГРП:
- стоимость ГРП;
- расчетный перепад давления, ;
- коэффициент плотности сети
Принимаем 2 ГРП, тогда расчетная часовая нагрузка на одну ГРП составит:
Расчёт разветвленных кольцевых газопроводов
низкого давления
Для бытовых потребителей характерно, что на каждом участке распределительного газопровода происходит равномерный отбор газа.
Для упрощения расчёта переменные по длине магистрали расходы газа могут быть условно заменены одним постоянным расходом Вэкв, эквивалентным им по величине.
Эквивалентный расход на участке составляет некоторую долю путевого расхода газа Впут.
где Впут – суммарный расход газа, равномерно расходуемый на участке,м3/ч;
bуд – удельный расход газа в сети, м3/чּм;
lр – расчётная длина участка, м.
(22)
где - максимальный часовой расход газа на сеть, м3/ч
- суммарная длина расчётных участков сети, м.
lр = lд – при двухстороннем отборе газа;
lр = 0,5ּlд – при одностороннем отборе газа;
lд – действительная длинна участка газопровода, м.
Эквивалентный расход принимают в размере 50% от путевого.
Для не концевых участков сети следует учитывать транзитные расходы Втр, составляющие сумму путевых расходов следующих по ходу газа участков:
Расчётный расход газа складывается из транзитного и эквивалентного данного участка:
На участках, питающих сосредоточенных потребителей газа и не имеющих путевого разбора, расчётный расход принимают равный транзитному, т.е. фактическому расходу для данного потребителя.
Расчёт сетей производят в следующем порядке:
- определяют удельный расход газа в газопроводе.
- определяют путевые и
участке
- находят средние удельные
удалённого потребителя.
где DРр – располагаемый перепад давлений в газопроводах низкого
давления; DРр = 1200 Па.
длина уличной сети от ГРП до наиболее удалённого потребителя, м.
Потери давления на участках определяют:
(27)
где 1,1 – коэффициент, учитывающий потери давления в местных сопротивлениях.
Суммарные потери давления по участкам сравнивают с располагаемым падением давления, добиваясь условия:
Подобрав диаметры в малом кольце и, увязав потери давления на уличных магистралях, которые берут начало в ГРП и сходятся в конечной точке. Невязка должна быть менее 10 % по отношению к минимальным потерям давления.
Расчёт расходов сводим в таблицу №2
Результаты гидравлического расчёта для ГРП-1 и ГРП-2 сводим в таблицу №3.
5. Расчёт газопроводов среднего давления
Расчёт газопроводов среднего давления, в которых значительно изменяется давление газа, и следовательно, его скорость и удельный вес, производится следующим образом.
Сначала определяют среднее значение величины А:
(29)
где Аср – среднее квадратичное падение давления до наиболее удалённого потребителя, ата2/км;
Рн, Рк.тр – давление в начале и в конце рассчитываемого газопровода, ата.
Lp = 1,1Lд – расчётная длинна газопровода, км.
Определяют конечное давление расчётного участка.
Принимая конечное давление за начальное последующего участка и т.д., находят конечное давление перед каждым ГРП или другим потребителем и сравнивают с требуемым, выполняя условие:
При невыполнении условия расчёт частично повторяют, изменяя диаметры на отдельных участках.
Расчет кольца производится на 3 режима: один – нормальный и два аварийных с повреждением одного или второго полукольца. Диаметр газопровода сети принимают максимальным из двух аварийных режимов.
Потребители газа высокого и среднего давления всегда сосредоточены и расходы газа определяют как для обычной тупиковой сети, суммированием расходов по участкам.
Данные расчёта заносят в таблицу №4 .
6. Подбор оборудования ГРП.
1. Схему и оборудование
Производительность ГРП подбирают по производительности установленного регулятора давления. Регулятор давления автоматически снижает давление газа и поддерживает его после себя постоянным на заданном уровне независимо от расхода и колебаний давления на входе.
Наибольшее распространение получили универсальные регуляторы РДУК-2.
Пропускную способность РДУК-2 для заданных значений Р1 определяем по формуле
Р– абсолютное давление газа до регулятора, ата.
ρ– плотность газа,м3/ч; ρ = 0,73 м3/ч
Для ГРП-1 подбираем регулятор давления РДУК2-50.
По [6] Втабл = 240 м3/ч
Из гидравлического расчёта сети среднего давления Р1= 3,774 ата
Для ГРП-2 подбираем регулятор давления РДУК2-50.
По [6] Втабл = 240 м3/ч
Из гидравлического расчёта сети среднего давления Р2= 3,672 ата
Для создания нормальных условий работы регулятора он должен быть загружен при требуемой пропускной способности не более, чем на 80%, а при минимальном расходе – не менее, чем на 10 % .
2. В ГРП устанавливают два предохранительных клапана: один - запорный; другой - сбросной. Запорный клапан устанавливают до регулятора по ходу газа и настраивают на предельно допустимое повышение и допустимое понижение давление газа за регулятором. Запорный клапан предназначен для автоматического отключения подачи газа перед регулятором в случае резкого повышения или снижения давления газа за регулятором сверх установленных пределов.
Сбросной клапан предназначен для предотвращения срабатывания запорного клапана при незначительном повышении давления газа за регулятором. Настройку сбросного клапана производят следующим образом, чтобы он начинал сбрасывать газ в атмосферу при давлении в газопроводе, превышающем заданное, но чтобы это давление сброса было ниже, чем давление, на которое настроен запорный клапан.
Подбираем сбросной клапан ПСК - 25.
Подбираем запорный клапан ПКН - 50.
3. Фильтр устанавливают перед регулятором для очистки газа от механических примесей. Он может быть волосяным или сетчатым.
К установке принимаем волосяной фильтр: ФГ – 30-300.
Потери давления в фильтрах в зависимости от количества газа, проходящего через них, принимают по графику 2 [6]
где: ΔРгр – падение давления принимаемое по графику, мм в.ст.;ΔРгр = 150 мм в.ст
В – расход газа через РДУК – 2; В = 1664,38 м3/ч;
Вгр – расход газа принимаемое по графику, м3/ч; Вгр = 900м3/ч
ρ – плотность газа, кг/м3;
Р – абсолютное давление газа до регулятора, ата. Р = 3,822 ата
Фильтр должен иметь сопротивление до 200 мм.вод.ст.
97,98мм.вод.ст < 200мм.вод.ст
Принимаем фильтр ФГ-30-300
7. Газооборудование жилого дома
Расчётные расходы газа на участках определяют по сумме номинальных расходов всеми установленными приборами, с учётом коэффициентов одновременности их действия:
где qi – номинальный расход тепла одним или несколькими
приборами, кДж/ч [6];
Для ПГ q=10000 ккал/ч=41860 кДж/ч |
Для ВПГ q=20000 ккал/ч=83800 кДж/ч |
ni – количество однотипных приборов;
m – количество типов приборов;
Ко – коэффициент одновременности действия для однотипных
приборов [6], прил. 19.
Результаты определения расчётных расходов газа в домовой сети заносят в таблицу №5 .
Таблица 5 Определение расчетных расходов газа в домовой сети.
N уч-ка |
Ассортимент приборов |
Кол-во квартир |
Коэффициент одновременности к0 |
Расход газа, м3/ч | |
на все квартиры |
расчётный Вр | ||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1-2 |
1ВПГ |
1 |
1 |
2,155 |
2,155 |
2-3 |
1ВПГ+1ПГ4/1 |
1 |
0,7 |
2,346 |
2,346 |
3-4 |
2ВПГ+2ПГ4/1 |
2 |
0,56 |
3,754 |
3,754 |
4-5 |
3ВПГ+3ПГ4/1 |
3 |
0,48 |
4,827 |
4,827 |
5-6 |
4ВПГ+4ПГ4/1 |
4 |
0,43 |
5,765 |
5,765 |
6-7 |
5ВПГ+5ПГ4/1 |
5 |
0,4 |
6,704 |
6,704 |
7-8 |
5ВПГ+5ПГ4/1 |
10 |
0,34 |
5,698 |
10,223 |
5ВПГ+5ПГ2/1 |
0,315 |
4,525 | |||
8-9 |
5ВПГ+5ПГ4/1 |
15 |
0,3 |
5,028 |
12,929 |
10ВПГ+10ПГ2/1 |
0,275 |
7,901 | |||
9-10 |
10ВПГ+10ПГ4/1 |
30 |
0,25 |
8,380 |
21,884 |
20ВПГ+20ПГ2/1 |
0,235 |
13,504 | |||
Потери давления определяют на всех участках от уличной сети до самого удалённого бытового прибора в зданиях.
Общие потери давления на участках DРуч составляют сумму линейных потерь и потерь давления в местных сопротивлениях:
DРтр+DРм.с=DРуч , Па
Гидростатическое давление на вертикальных участках определяется по формуле:
Hг=±z(1.293-rг)10 , Н/
где z – разность абсолютных отметок начала и конца рассчитываемого участка, считая по ходу газа, м;
1,29 – плотность воздуха, ;
rг=0,73 – плотность газа.
Суммарное падение давления на всех участках:
Суммарное падение давления не должно превышать располагаемого перепада давлений для домовой сети:
Рр=250 Па
Результаты расчёта заносят в таблицу №6 .
Таблица 6 Гидравлический расчёт внутридомового газопровода
№№ уч-ков |
Вр, м3/ч |
|
hср, Па |
d, мм |
h, Па/м |
|
|
hг, Па |
| ||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 | ||||
1-2 |
2,155 |
1,82 |
6,062 |
15 |
7,1 |
12,922 |
58,149 |
-4,971 |
76,042 | ||||
2-3 |
2,346 |
2,5 |
6,062 |
15 |
9,3 |
23,250 |
4,65 |
13,808 |
14,092 | ||||
3-4 |
3,754 |
2,5 |
6,062 |
20 |
5,5 |
13,750 |
2,75 |
13,808 |
2,692 | ||||
4-5 |
4,827 |
2,5 |
6,062 |
20 |
8,5 |
21,250 |
4,25 |
13,808 |
11,692 | ||||
5-6 |
5,765 |
2,5 |
6,062 |
20 |
12,2 |
30,5 |
6,1 |
13,808 |
22,792 | ||||
6-7 |
6,704 |
12,64 |
6,062 |
25 |
4 |
50,56 |
25,280 |
0 |
75,840 | ||||
7-8 |
10,223 |
1,03 |
6,062 |
25 |
11 |
11,33 |
2,833 |
0 |
14,163 | ||||
8-9 |
12,929 |
24,99 |
6,062 |
32 |
4,5 |
112,455 |
28,114 |
6,075 |
134,494 | ||||
9-10 |
21,884 |
7,26 |
6,062 |
40 |
5,5 |
39,93 |
9,983 |
0 |
49,913 | ||||
57,74 |
- Газоснабжение микрорайона города
- Газоснабжение микрорайона города Москва
- Газоснабжение микрорайона города Новороссийска
- Газоснабжение населенного пункта
- Газоснабжение населеного пункта
- Газоснабжение промышленного предприятия
- Газоснабжение района г. Белгорода и семиэтажного жилого дома
- Газоснабжение
- Газоснабжение города Саратов
- Газоснабжение жилого квартала
- Газоснабжение жилого микрорайона г.Екатеринбург
- Газоснабжение жилого района
- Газоснабжение микрорайона
- Газоснабжение микрорайона города
