Газоснабжение района г. Белгорода и семиэтажного жилого дома



 

ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  АРХИТЕКТУРНО – СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНСТИТУТ ЭКОЛОГИИ

КАФЕДРА ТЕПЛОГАЗОСНАБЖЕНИЯ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Газоснабжение района г. Белгорода и семиэтажного жилого дома

(пояснительная записка к курсовому  проекту)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   
   
   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Волгоград 2007г

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

Содержание

 

  1. Исходные данные……………………………………………………………….....3
  2. Определение газоемкости района города……………………………………......3

2.1 Определение расходов газа бытовыми и коммунально-бытовыми     

      потребителями…………………………………………………………............3

          2.1.1 Определение общего количества жителей на снабжаемой газом  

                   территории……………………………………………………………….3

          2.1.2 Годовые расходы газа…………………………………………………...5

2.2 Определение расхода  газа на отопление, вентиляцию и

      горячее водоснабжение…………………………………………………..…...6

2.3 Расчет количества ГРП…………………………………………………..…....8

 3.  Проектирование системы газоснабжения низкого давления……………..….....9

      3.1 Трассировка  газопроводов низкого давления ………………………...….....9

       3.1.1 Определение расчётных расходов газа на участках сети низкого

                давления…………………………………………………………….……11

3.2 Гидравлический расчёт газопровода низкого давления……………………13

4.  Проектирование  системы газоснабжения высокого давления……………..…..14

      4.1 Трассировка газопроводов высокого давления………………………...……15

    4.2 Гидравлический расчёт газопровода высокого давления…………………...15

5. Запорная арматура на газопроводах низкого и высокого давления…………….16

6.  Проектирование сети газоснабжения жилого дома……………………………..16

     6.1 Трассировка и подбор газового оборудования……………………………....16

     6.2 Определение расчётного расхода газа……………………………………......18

     6.3 Гидравлический расчёт газопровода жилого дома……………………….....20

7.  Проектирование и расчет перехода газопровода через реку………………........22

Литература…………………………………………………………………..………24

Приложение А – Спецификация на сеть газопроводов низкого давления………..25

Приложение Б – Спецификация на сеть газопроводов высокого давления…….....27

Приложение В – Спецификация на сеть внутренних газопроводов……………….29   

 

 

 

 

1. Исходные данные

  Газоснабжение района  города Белгорода.

  Система газоснабжения –  двухступенчатая.

  Площадь застройки – по  плану.

  Плотность населения:

  Зона А (этажность 3 эт.) чел/га.

  Зона Б (этажность 7 эт.) чел/га.

  Потребители:

  Бытовые, коммунальо – бытовые, промышленные, источники теплоснабжения.

  Параметры газа:

  а) теплота сгорания  МДж/м3;

  б) плотность газа  кг/м3.

  Расход газа промышленными предприятиями:

   м3/ч,            м3/ч,              м3/ч.

2. Определение  газоёмкости района города

2.1 Определение расходов  газа бытовыми и коммунально-бытовыми  потребителями

2.1.1 Определение общего количества жителей на снабжаемой газом территории

Определяется количество жителей по зонам.

В зоне А определяется по формуле  , тыс. чел.

В зоне Б определяется по формуле  , тыс. чел.    

                                                             , тыс. чел. 

чел тыс.чел.

чел тыс.чел.

 тыс.чел.

Расчёт годовых потреблений  газа на бытовые и хозяйственные  нужды оформляется в таблицу 1.

Расчёт сводим в таблицу 1.

 

 

 

Примечание к таблице 1.

  1. Согласно [12] в зданиях до 5 этажей включительно разрешается устанавливать газовые плиты и проточные водоподогреватели. В зданиях от 6 – 10 этажей включительно только газовые плиты.

Зная норму потребления  теплоты можно определить норму  потребления газа.

, м3/год,

 м3/год,

 м3/год.

  1. а) Согласно приложению 7* [9] мощность механизированных прачечных    определяется из условий переработки 120 кг сухого белья в смену на 1000 жителей. При условии работы прачечных в 2 смены без выходных, количество переработанного белья в год составит кг т.

б) Согласно приложению 7* [12] количество мест в банях принимается из условия 5 мест на 1000 человек помывок.

 3. Согласно приложению 7* [12] количество мест на предприятиях общественного   питания принимается из расчёта 40 мест на 1000 человек. Коэффициент оборачиваемости места может изменяться от 0,25 до 4,00, , Следовательно, принимаем .

      Если принять, что предприятия общественного питания работают 12 ч в день из которых на завтрак, обед и ужин приходится по 4 часа, то годовое количество завтраков, обедов, ужинов составит з.,об.,уж.

4. Количество мест в больницах не нормируется, а определяется заказчиком.    Принимаем 12 мест на 1000 человек.

  5. Мощность хлебозавода  принимаем из расчёта выпуска  0,8 кг в день на человека хлебобулочных и кондитерских изделий. кг т;

      хлеб  формовой – 20% =58,4т;

      хлеб  подовый, батоны – 50% =146т;

 

 

      кондитерские  изделия – 30% =87,6 т.

  6. Согласно пункту 3.13[2] расход газа предприятиями торговли и бытового  

       обслуживания  не производственного характера  принимаем в размере до 5% от

       расхода  теплоты (газа) в жилых домах.

2.1.2 Годовые  расходы газа

Годовые расходы газа для жилых домов, предприятий  бытового обслуживания населения, предприятий  общественного питания, учреждений здравоохранения,

хлебозаводов следует определять по нормам расхода теплоты приведенным [2] в своде правел (приложение А).

За расчётный расход газа принимается максимальный часовой  расход газа.

Максимальный часовой  расход определяется в долях от годового расхода газа с учётом не равномерности потребления.

           , м3/ч,

  где годовой расход газа, м3/ч;

         коэффициент часового максимума, определяется по таблице 2, 3 [2],      

                   принимается дифференцированно  по каждому району газоснабжения    

                   сети, который представляет самостоятельную систему гидравлически не

                   связанную с системами других  районов.

 Расчёт сводим в таблицу 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2 Определение  расхода газа на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение

     Согласно [1] к газопроводам низкого давления присоединяются жилые дома административные и общественные здания (предприятия общественного питания, учреждения здравоохранения, предприятия торговли и бытового обслуживания населения не производственного характера), то есть общий расход газа низкого давления составит в зоне.

 QАн.д=2498,62+309,97+9,59+24,55+126,26=2972,03 м3/ч;

QБн.д=1155,98+349,77+10,83+31,13+58,41=1606,12 м3/ч;

Qн.д= QАн.д+ QБн.д=2972,03+1606,12=4578,16 м3/ч.

К сетям высокого или среднего давления присоединяют промышленные предприятия, хлебозавод, предприятия бытового обслуживания населения производственного характера  и источники систем теплоснабжения (котельные, ТЭЦ).

  Расход газа ТЭЦ.

   , м3/ч,

  где Q´omax, Q´vmax, Q´hmax – максимальные тепловые потоки соответственно на

            отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение определяются по СНиП

               «Тепловая защита зданий», МВт;

      низшая теплота сгорания, МДж/м3;

       η – коэффициент полезного действия ТЭЦ или котельной.

 Максимальный тепловой поток на отопление жилых и общественных зданий:

  , МВт,

 где укрупнённый показатель максимального теплового потока по СП

              «Тепловая защита здания» в зависимости от температуры наружного

              воздуха холодной пятидневки с 0,92;

     общая жилая площадь, принимается из расчёта 14,5 – 20 м2/чел;

       коэффициент учитывающий расход тепла на отопление

               общественных зданий.

 

 

  Принимаем  м2/чел,

                        0,25,

                         для Белгорода при tх.о=  – 23°С;

 для 3 – х этажной застройки   42,2;

 для 7 – и этажной застройки  39,8.

 Q´omax= (42,2·20·21782+39,8·20·24579) ·(1+0,25)=47,44 МВт.

 Максимальный тепловой поток на вентиляцию общественных зданий.

  ,МВт,

 где коэффициент, учитывающий расход теплоты на вентиляцию

               общественных зданий.

 Принимаем для вновь проектируемых зданий 0,8.

 Q´vmax=(42,2·20·21782+39,8·20·24579) ·0,25·0,8=7,59 МВт.

 Максимальный тепловой поток на горячее водоснабжение.

  , МВт.

  , МВт,

 где средний тепловой поток на горячее водоснабжение за отопительный

               период;

          укрупнённый показатель теплового потока на горячее

                 водоснабжение по СНиП Тепловые сети. Рекомендуется в зданиях до 5

               этажей включительно 73 Вт/чел, более 6 этажей 376 Вт/чел.

 Q´hmax=2,4· (73·21782+376·24579)=26,00 МВт,

  м3/чел.

 Расход газа потребителями высокого давления или среднего.

  , м3/ч,

  763,74+525,22+368,30+10724+9100+6300+2400=30181 м3/ч.

 Общий расход газа в районе.

4578,16+30181=34759 м3/ч.   

 

 

 

2.3 Расчет количества  ГРП

Принимаем к проектированию двухступенчатую систему газораспределения.

1. Проектирование газораспределений сети газопроводов низкого давления.

2. Количество ГРП определяется  в зависимости от пропускной  способности выбранных регуляторов  давления и оптимального радиуса  действия ГРП.

Оптимальный радиус действия ГРП составляет 0,5÷1 км. Устанавливаем регуляторы давления типа РДУК, РДБК, РДГ.

Шкафные ГРП: РДСК, РДНК, РДГД, РДК.

Наиболее часто применяемые  конструкциями являются регулятор  давления типа РДК – 50 (РДГ – 80). Это  комбинированный регулятор давления в корпус, которого помимо регулятора клапана, встроено отсчётное устройство.

Максимальная пропускная способность регулятора зависит  от:

  • площадь седла клапана;
  • входного давления газа;
  • коэффициент расхода регулятора;
  • соотношение между выходным и входным давлением газа и от плотности газа.

Для РДК – 50 максимальная пропускная способность определяется по формуле:

, м3/ч,

где входное давление газа, то есть перед регулятором, МПа;

      площадь седла клапана регулятора, м2;

      коэффициент, зависящий от отношения выходного давления к

            входному, . При , то ;

       коэффициент расхода, м3/ч, ;

       плотность газа, кг/м3.

;

 м3/ч.

Устойчивая работа регулятора обеспечивается в диапазоне от 10 – 80% от

 

 

 

максимальной пропускной способности.

,

,

,

, следовательно, 2ГРП.

3.  Проектирование  системы газоснабжения

3.1 Трассировка газопроводов низкого давления

Трасса газопроводов – линия определяющая место положения  газопроводов в плане и направление движения газа в каждой точке.

Разбиваем район на две  зоны действия ГРП с примерно равной нагрузкой.

В центре каждой зоны размещаем  ГРП и от него проводим основные пути движения газа к границам зон  действия ГРП, так что бы расстояние от ГРП до наиболее удалённой точки по всем направлениям примерно одинаковы.

 Для выявления границы  раздела зон действия ГРП необходимо  определить расход газа в каждом  квартале.

Сначала находим удельным расход газа приходящийся на еденицу  площади в каждой зоне застройки.

;

;    .

Зная площадь каждого  квартала, определяем расход газа .

Расчёт сводим в таблицу 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица – 3 Расход газа каждым кварталом

 № квартала

Площадь, га

Расход газа, м3/ч

1

5,60

244,50

2

5,61

244,94

3

4,96

216,56

4

5,44

237,52

5

4,11

179,45

6

3,57

155,87

7

2,47

107,84

8

3,15

137,53

9

8,29

361,95

10

6,02

262,84

11

4,72

206,08

12

6,02

262,84

13

8,11

354,09

 

∑68,07

∑2972,03

14

8,14

170,21

15

5,45

113,96

16

4,90

102,46

17

6,05

126,51

18

5,13

107,27

19

5,25

109,78

20

5,25

109,78

21

7,95

166,24

22

5,10

106,64

23

6,77

141,56

24

8,14

170,21

25

8,68

181,50

 

∑76,81

∑1606,12


 

 

 

Сети низкого давления выполняются многокольцевыми, равномерно распределёнными по территории. Газопроводы прокладывают по улицам и проездам параллельно линиям застройки.

Каждый квартал должен быть запитан газом с двух или  с трёх сторон, причём минимально с  одной длины стороны.

Если при прокладке  основных путей это правело, не выполняется, то проектируют дополнительные участки.

Обозначаем направление  движения газа на каждом участке сквозной нумерацией и определяем «нулевые»  точки.

«Нулевыми» точками, называют, точки встречи потоков газа после  которых газ по распределительным газопроводам не движется.

 

3.1.1 Определение расчётных расходов газа на участках сети низкого давления

При расчёте многокольцевых распределительных сетей низкого  давления, принимается допущение, что  из газопроводов по участкам ведётся  непрерывный отбор газа, следовательно, путевой расход газа на участке будет равен произведению удельного расхода на расчётную длину участка.

Для того что бы учесть условия питания участка и  этажность застройки вводят коэффициенты kз и kж.

Коэффициент kз – учитывает условия питания.

kз=1, при двухстороннем питании, то есть из участка газ разделяется по 

          обе стороны.

kз=0,5, при одностороннем питании и на границе раздела.

kз=0, для транзитных участков, то есть участки из которых газ не

         отбирается.

Коэффициент kж зависящий от этажности застройки.

Для зоны А (3 этажа), принимаем kж=1,21.

Для зоны Б (7 этажей), принимаем kж=1,58.

Если по обе стороны  от участка располагаемой застройки  различная этажность, то kж, принимается в среднем для этих этажей. В данном случае .

 

 

Приведённая длина участка  , м.

Путевой расход газа , м3/ч,

где удельный расход газа приходящиёся на единицу длины в зоне

                действия расчётного ГРП. Определяется по формуле   ,

где суммарный расход газа в зоне обслуживания данным ГРП;

       сумма длин участков входящих в ГРП.

Расчётный расход газа на каждом участке, определяется по формуле , м3/ч,

где транзитный расход газа, то есть расход газа необходимый для

       питания последующих  участков и подаваемый по данному  участку 

       транзитом.

        эквивалентный расход газа, учитывающий неравномерность

        отбора газа из участка. Определяется  по формуле  , м3/ч.

Расчёт сводим в таблицу 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2 Гидравлический расчёт газопровода низкого давления

В соответствии с расчётными расходами газа по участкам сети подбирают  диаметры газопроводов, таким образом, чтобы потери давления от ГРП до каждой «нулевой» точки по всем направлениям были примерно равными и не превышали  максимально допустимых значений нормативными документами[2].

Потери давления в

  • распределительных газопроводах рекомендуется принимать не более 1200 Па;
  • внутри дворовых газопроводах не более 600 Па.

Расчёт выполняется  по номограмме для гидравлического  расчёта газопроводов низкого давления [7].

Сначала находим ориентировочные  или средние удельные потери давления , Па/м,

где сумма длин участков по данному направлению от ГРП до «нулевой»    

                      точки, м;

          расчётную дину принимаем больше действительной на 5 – 10% для учёта

                потерь давления в местных сопротивлениях.

, м.

Потери давления на участке.

, Па·м.

Суммарные потери по участкам одного направления примерно 1200 Па.

Невязка потерь давления в параллельных участках от ГРП до «нулевой» точки должна быть не более 10%( Па).

Расчёт сводим в таблицу 5.

 

 

 

 

 

 

 

 

4.  Проектирование  системы газоснабжения высокого  давления

4.1 Трассировка газопроводов высокого давления

 Газопроводы высокого давления II категории и среднего давления прокладывают в черте застройки так, чтобы подать газ всем потребителям в нужном количестве кратчайшем путём.

Длина ответвлений к  потребителям расположенных внутри квартала должна быть минимальной.

Более экономичной является сеть высокого давления, она применяется если выполняются требования безопасности (минимальное расстояние от газопроводов до зданий и сооружений).

Для сохранения объёма земляных работ желательна прокладка газопроводов высокого и низкого давления в одной траншеи, то есть по тем же улицам и проездам. Для повышения надёжности сеть выполняют кольцевой с резервирующей перемычкой или «нулевой» точкой, с тупиковыми ответвлениями к сосредоточенным потребителям.

При проектировании желательно получить схему сети с двумя полукольцами примерно равными по протяжённости  и нагрузки. Резервирующая перемычка  по сети служит для обеспечения газом  потребителей оказавшихся в аварийной  ситуации.

Гидравлический расчёт выполняется для двух аварийных и одного рабочего режима с целью экономии вводится коэффициент обеспеченности потребителей в аварийной ситуации .

Если нет других указателей, то .

Это означает, что потребители, присоединённые к аварийному полукольцу, при аварии получают газ в половинном объёме. В гидравлическом расчёте учитывают два самых невыгодных аварийных режима, когда отключат участки ближайшие к точкам разделения потоков после ГРС и рабочий режим, соответствующий максимальным часовым расходам газа. Потери давления задаются не виде нормируемой величины, принимаются в диапазоне выбранной категории давления газопроводов.

 

 

Если принята сеть среднего давления, минимальное давление у последнего

потребителя определяется устойчивой работой регулятора давления МПа. Принимаем к проектированию сеть высокого давления II категории. Давление газа снижается с МПа, МПа.

4.2 Гидравлический расчёт газопровода высокого давления

выполняется с учётом постоянной разности квадратов давления, приходящейся на единицу длины или  «квадратичной» удельной потери давления .

Диаметры подбирают  по номограмме для газопроводов высокого давления. Расчетная длина учитывает потери давления в местных сопротивлениях

, км.

В рабочем режиме диаметры газопроводов не подбираются по номограмме, а принимаем равными большему из двух значений полученных в расчёте  аварийного режимов. Потери давления в параллельных полукольцах должны быть примерно равны, и отличаться не более чем на 10%. При подборе диаметров ответвлений ориентировочно значение принимается равным значению в том аварийном режиме, где расчётный потребитель присоединяется к основному полукольцу. Расчёт сводим в таблицу 6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Запорная арматура на газопроводах низкого и высокого давления

На сетях низкого  давления газопроводов устанавливается  на выходе из ГРП и одно отключающее устройство зон действия ГРП на приграничных участках с одной стороны.

На сетях высокого давления отключающее устройство ставится на выходе из ГРС 

для отключении отдельных  потребителей и по сети на расстоянии 2 – 3 км друг от друга, также перед препятствием на тупиковых участках с одной  стороны, на кольцевом с двух сторон. Если ближайшее отключающее устройство находится на расстоянии более 1 км.

Конденсатосборники устанавливаются  в низших точках трассы по рельефу  местности.

Примечание. По трассе газопроводов высокого и низкого давления на расстоянии 200 м в черте застройки 500 м за пределами застройки устанавливают пункты для измерения разности потенциалов «трубопровод – земля».

6. Проектирование системы газоснабжения жилого дома

     6.1 Трассировка и подбор газового оборудования

В жилых зданиях от 5 – ти до 10 – ти этажей включительно в качестве газовых приборов разрешается  установка только газовых плит. Для  установки бытовых газовых плит в кухнях жилых квартир необходимо соблюдение следующих условии:

  • высота кухни не менее 2,2 м (2,0 м – при мощности оборудования менее 60 кВт);
  • естественная вентиляция из расчёта: вытяжка – в объёме трёхкратного воздухообмена в час; приток – в объёме вытяжки плюс дополнительное количество воздуха на горение газа.

Рекомендуется устанавливать  газовые плиты у стены из несгораемых  материалов на расстояние 6 см от стены (в том числе боковой). Допускается установка плиты у стен из трудно сгораемых и несгораемых материалов, изолированных несгораемыми материалами, на расстоянии не менее 7 см от стены.

Изоляция стен предусматривается  от пола и должна выступать за плиту  на 10 см с каждой её стороны и не менее 80 см сверху.

 

 

Для учёта расхода  газа отдельным потребителям в кухнях квартир или в нежилых помещениях, имеющих естественную вентиляцию, предусматривается установка бытовых газовых счётчиков. Счётчики устанавливаются с учётом удобства монтажа, дальнейшего обслуживания и ремонта. Высоту установки счетчика, как правило, принимают 1,6 м от уровня пола. Расстояние от места установки счётчиков до газовой плиты принимается не менее 0,8 м.

В целях пожарной безопасности газопровод должен быть оборудован термочувствительным  запорным устройством (клапаном), автоматически перекрывающим газопровод при повышении температуры воздуха в помещении до 100°С (при пожаре).

Ввод газопроводов осуществляется в помещения кухонь. В местах прохода  газопровода через строительные конструкции предусматривается  прокладка в футляре с тщательным уплотнением между футляром и  стеной на всю толщину пересекаемой конструкции. Концы футляра выполняются на одном уровне с поверхностями пересекаемых конструкций стен и выводятся не менее чем на 50 мм выше поверхности пола.

Внутренние газопроводы  выполняются из стальных труб. В  жилых зданиях разрешается использование стальных водогазопроводных труб по ГОСТ 3262 – 75* диаметрами условного прохода 15, 20,25,32,40,50,65,80 мм. Присоединение к газопроводам бытовых газовых приборов возможно с помощью гибких рукавов (шлангов), которые должны иметь маркировку «газ» и внутренней диаметр не менее 10 мм.

Газоснабжение района г. Белгорода и семиэтажного жилого дома 📙 Курсовая → 🆔 59375

Газоснабжение района г. Белгорода и семиэтажного жилого дома 📙 Курсовая → 🆔 59375

Газоснабжение района г. Белгорода и семиэтажного жилого дома