Газоснабжение района города Тобольск

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

Дальневосточный Государственный Технический Университет

(ДВПИ  им. Куйбышева) 
 

Строительный институт

Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции 
 
 
 
 
 

Пояснительная записка к курсовому  проекту по газоснабжению 
 

«Газоснабжение  района города

Тобольска»

   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил  студент

Группы С-6972

Хоменко П.А.

Проверил  преподаватель: Кобзарь  А.В. 
 
 
 

                                                                      Владивосток

2009 

Содержание 

1. Введение

    Совершенствование, интенсификация и автоматизация  технологических процессов приводят к необходимости повысить качество расходуемых теплоносителей. В наибольшей мере по сравнению с другими видами топлива этим требованиям удовлетворяет природный газ.

    Рациональное  использование газообразного топлива  позволяет получить значительный экономический КПД агрегатов и сокращение расхода топлива. Более легкое регулирование температурных полей и состава газовой среды в рабочем пространстве печей и установок позволяет, значительно повысить интенсивность производства и качество получаемой продукции. Применение газа для промышленных установок улучшает условия труда и способствует росту его производительности. Использование природного газа в промышленности позволяет осуществить принципиально новые, прогрессивные и экономически эффективные технологические процессы. Применение газа в качестве топлива позволяет, значительно улучшить условия быта населения, повысить санитарно-гигиенический уровень производства и оздоровить воздушный бассейн в городах и промышленных центрах.

    Надежность  и безопасность работы систем газоснабжения в значительной степени зависят от правильности принятых проектных решений и качества выполнения строительно-монтажных работ.

    Рост  потребления газа в городах, поселках и сельской местности, а также  масштабность распределительных систем ставят перед инженером по газоснабжению новые и сложные задачи, связанные с развитием и реконструкцией систем, повышением их надежности и необходимостью экономичного использования газа, защиты воздушного бассейна от загрязнений.

 

2. Проектное задание.

    В курсовом проекте требуется запроектировать систему газоснабжения города Тобольска.  Для этого необходимо сделать: 

• Проект  газоснабжения (района города).
• Проект внутреннего газопровода жилого дома.
• Проект газорегуляторного пункта.

Проект  квартального газопровода.

    Графическая часть курсового проекта заключается  в составлении:  

• Генплана  района города с нанесением всех запроектированных  газопроводов (низкого и среднего давления) и мест расположения всех регуляторных пунктов, сосредоточенных  потребителей.
• Плана дома с нанесением места расположения запроектированных газопроводов и места установки газовых приборов.
• Аксонометрической схемы внутридомовой газовой сети.
• Принципиальной схемы ГРП.
• Чертежей основных конструктивных элементов систем газоснабжения.

 

3. Данные  для проектирования

3.1 Исходные данные  для проектирования  наружных городских  сетей.

Город – Тобольск.

Данные  генплана:

   Плотность населения р =430 чел/га.

Климатологические данные г. Тобольска:

   Расчетная температура наружного воздуха  для проектирования отопления  tно= -39°С;

   Расчетная температура наружного воздуха  для проектирования вентиляции tнв= -39°С.

Таблица 1

    Параметры газа снабжающего город

 
 

Степень использования газа для бытовых  нужд населения:

а) приготовление  пищи в домашних условиях - 70% от всего населения;

   б) приготовление горячей воды для  санитарно-технических нужд в домашних условиях - 60% от всего населения.

1. Степень использования газа предприятиями и учреждениями комунально-бытового обслуживания населения - 90% от пропускной способности этих предприятий.
2. Степень использования газа для отопления и вентиляции жилых и общественных зданий (в % от общей кубатуры):

   а) мелкие котельные и печное отопление  – 60;

б) крупные  районные и квартальные котельные  – 40.

3. В проекте необходимо предусмотреть снабжение газом крупных промышленных предприятий и предприятий легкой городской промышленности:

а) крупные  промышленные предприятия:

V1=8000 нм /ч        Р1=0,17 МПа;

V2=9000 нм /ч        Р2=0,18 МПа.

б) легкая городская промышленность, расход газа составляет 8% от    расхода газа на коммунально-бытовые предприятия.

4. Давление газа после ГРС: Р=0,24 МПа.

3.2 Данные для проектирования  внутридомовой газовой  сети:

1. Здание  – жилое;
2. Количество этажей – 6, подъездов – 2;
3. Здание с подвалом;
4. Давление газа перед газовыми приборами 1200 Па.

 

4. Проектирование  газоснабжения района города

4.1 Определение расхода  газа городом

4.1.1. Определение годовых  расходов газа  комунально-бытовыми  предприятиями

 

    а) расход газа на бытовые нужды населения (приготовление пищи и горячей воды): 

    V

=V ,   нм /год    (1)

    где:

    N – численность населения, =89036  чел;

    q – норма расхода Q на одного человека в год в квартире  с газовой плитой и центр. гвс (/4/, таблица №2);

    q₁=4100 Мдж

    q₂ - норма расхода Q на 1 чел/год с газовой плитой+проточный водонагреватель (/4/, таблица №2);

    q_2.=10000 Мдж

    q3 = 6000 Мдж (норма расхода Q на одного человека в год с газовой плитой и отсутствием ГВС;

    a - коэффициент охвата, т.е. доля населения, пользующаяся газом;

    a₁=0,7;

    a₂=0,6;

    a3=0,2; 

    Q_н – низшая теплотворная способность газа,   ккал/м³;

    Q_н=8910 ккал/м³=37,31 Мдж

V = 20212675 нм /год 

    б) расход газа на коммунально-бытовые нужды: 

Больницы

    Принимаем 12 коек на 1 тыс. жителей. Газ используется на приготовление пищи и горячей воды. Расход газа составляет:

    V

= ,   нм /год   (2)

    где:

    q_пищ. – норма расхода газа для приготовления пищи на 1 койку в год (/4/, таблица №2);

    q_п=3200 Мдж

    q_гвс. - норма расхода газа для приготовления горячей воды на 1 койку в год (/4/, таблица №2);

    q_гвс.=9200Мдж;

V = 355094 нм /год

Прачечные

    Принимаем прачечные с обхватом населения 50%.

    V

=   нм /год   (3)

        а)         

        б) 

    Z = 360(дней)

    q = 0.01кг.

     

    в)

    Z= 310 дн.

    n = 30

    q = 0.125кг.

     

    г)  

    α=0,1

    q= 0.075кг. 

    д) 

    n = 6

    q = 0.3кг. 

      е) 

    q = 0.48кг.

    ж) 

    α= 0.1

    q = 0.48кг. 

    β= 0,85

    з)

    q = 0.36кг. 

    α= 0.1

    β= 0,85 
 

    

    См. формулу (3) 

     =1

    q₁=8800 Мдж/год

    q₂=12600 Мдж/год

    q₃=18800 Мдж/год

     = 0.3

     = 0.2

     = 0.5 
 

V = 4697016,8 нм /год

Столовые  и рестораны 

    V

= ,   нм /год   (4)

     =0,25  -степень охвата населения.

     q _об=4,2 Мдж/год (/4/таблица№2)

    q _з=2,1 Мдж/год (/4/таблица№2) 
 

V = 1353079,9 нм /год

Хлебозаводы и пекарни

    Норму расхода хлеба и кондитерских изделий на 1 человека в сутки  принимаем равной 0,6 кг.  (/4/, таблица №2). 

    V

= ,   нм /год   (5)                                                                  

    q₁=2500 Мдж/год , хлеб формовой (/4/таблица№2) 

    q₂=5450 Мдж/год ,подовый ,батоны (/4/таблица№2) 

    q₃=7750 Мдж/год,пирожные (/4/таблица№2) 

     = 0.3

     = 0.5

     = 0.2 

V = 2626156,3 нм /год

Бани

    Число жителей, пользующихся банями, принимаем  равным 10%. Число посещений бани одним  человеком в год - 52.

    V

= ,   нм /год   (6)

     = 0.5 пользующихся ванной

     = 0.5 не пользующихся

    q₂=50 Мдж/год (/4/таблица№2)

    q₁=40 Мдж/год (/4/таблица№2) 

V = 5584139,4 нм /год

Мелкие  коммунально-бытовые  потребители

    Сюда  относятся парикмахерские, ателье, аптеки, театры, учреждения и т.п. Расход газа этой группы потребителей принимаем  условно в объеме 90% расхода газа коммунально-бытовыми предприятиями. 

    Расход газа мелкими коммунально-бытовыми потребителями

    V

=0,90·(V +V +V +V +V ),   нм /год   (7)

V = 13153938 нм /год

4.1.2. Определение часовых  расходов газа

 

    Часовой расход газа

    V

=V ∙k,   нм /ч   (8)

    где:

    V - годовой расход газа,   нм /год;

    k – коэффициент часового максимума.

 

Таблица 2

    Расчетные часовые расходы газа

                                                                             

4.1.3. Определение расхода газа на отопление и вентиляцию и ГВС

 

    Расход  газа

    V

= ,   нм /ч   (9)

    где:

    q - удельная тепловая характеристика зданий,   вт/ч· С;

    для отопления q =0,3 вт/ч С

    для вентиляции q =0,4вт/ч С;

    t - внутренняя температура газа в помещении,   С;

    t =18 С;

    t - расчетная температура наружного воздуха,   С;

    для проектирования отопления t = -39 С;

    для проектирования вентиляции t = - 22 С;

    V =W*N;

    для жилых W=60 м ;

    для общественных W=15 м ;

    N - численность населения,   чел.;

    N=89036 чел.;

     - КПД отопительной установки;

     =0,85 (для котельных);

    Q - низшая рабочая теплота сгорания газа,   ккал/м ;

    Q =37,31 Мдж;

    Расход  газа на отопление:

V = 11406,8 нм /ч 

      Расход газа на вентиляцию:

V_в= 2425,7 нм /ч

    V = ,   (10)

     =0,85

    g=376 вт/сутки на человека

     = 0.6 степень кр.кот.

V = 3395,96 нм /ч 

    Общий расход газа

    V_общ= V +VГВ+V_в=11406,8+2425,7+3395,96=17228,45 нм /ч.

4.1.4. Определение расхода  газа на мелкие  и крупные котельные

 

    Расход  газа на мелкие котельные 

    V

= ·∑V ,   нм /ч   (11)

    где:

     - степень использования газа  мелкими котельными;

     =0,6;

    ∑V - суммарный расход газа на отопление и вентиляцию,   нм /ч;

    ∑V = 17228,45 нм /ч

    V =0,6∙17228,45 = 10337,07 нм /ч 

    Расход  газа на крупные котельные:

    V

= ∙∑V ,   нм /ч   (12)

    где:

     - степень использования газа крупными котельными;

     =0,4;

    ∑V - суммарный расход газа на отопление и вентиляцию,   нм /ч;

    ∑V = 17228,45 нм /ч

    V =0,4∙17228,45 = 6891,38 нм /ч

4.1.6. Определение расхода  газа на сети  низкого и среднего  давления

    Расход  газа на сеть низкого  давления:

    V

=V +0,90∙∑V +V +V ,   нм /ч   (13)

    где:

    0,90 – степень использования газа предприятиями и учреждениями коммунально-бытового обслуживания населения;  

    V =6791,45+0,90(119,31+1619,66+676,5+437,7+2068,2)+78,74+10337,07=

    =21636,54 нм /ч 

    V = 21636,54 нм /ч 

    Расход  газа на сеть среднего давления:

    V

=V +V +V ,   нм /ч   (14)

    где:

    V - расход газа крупными промышленными предприятиями;

    V =21636,54 +6891,38+8000+9000 нм /ч 

      V = 45527,92 нм /ч

 

4.2. Гидравлический  расчет газопровода низкого давления

    Гидравлический  расчет газовых сетей состоит  в определении диаметров газопроводов, которые зависят от расчетных  расходов газа и допустимых потерь давления. Распределительные сети низкого  давления обслуживают коммунально-бытовое  потребление с расходами газа не более 50 нм³/ч.

    Согласно /4/ - располагаемый перепад давления в распределительных газопроводах низкого давления принимается равным 1200 Па.

    При расчете кольцевых и тупиковых  систем необходимо выполнить 2 условия:

1. Потери по полукольцам должны быть равны.
2. Сумма потерь давления от ГРП (или другого источника питания) до концевой точки или точки схода не должна превышать располагаемый перепад давления.

    Для определения расчетных часовых  расходов на участках сети с равномерно распределенным  расходом необходимо определить удельный, путевой и транзитный расходы газа.

Для определения  путевых расходов

    а) всю газифицируемую территорию разбивают  на площади с одинаковым удельным потреблением газа, которые получают газ от определенных контуров или участков сети.

    б) вычисляют количества газа, которое  потребляют на этих площадях.

    в) рассчитывают удельный путевой расход путем деления потребляемого  газа на этих площадях на периметр сети, от которой подается газ.

    Удельный  путевой расход:

    

,   м³/ч   (15)

    где:

    ΣL_р – общая протяжённость сети (суммарная приведенная длина участков), использующей газ:

    при двухсторонней раздаче