Газоснабжение жилого квартала



Содержание

ВВЕДЕНИЕ 2

1. Исходные данные для проектирования 3

2. Расчет городской системы газоснабжения 4

2.1 Определение количества жителей газоснабжаемого района 4

2.2 Определение годовых расходов газа равномерно распределенными потребителями 5

2.3 Расчет часовых расходов газа 6

2.3.1 Определение часовых расходов газа равномерно распределенными потребителями 6

2.3.2 Расчет часовых расходов газа сосредоточенными потребителями 8

2.3.3 Определение расхода газа на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилых и общественных зданий 9

2.4 Выбор системы газоснабжения населённого пункта и определение максимального количества газорегуляторных пунктов (ГРП), газораспределительных станций (ГРС) 11

Роза ветров для зимнего периода господствующих ветров 12

2.5 Гидравлический расчет сети среднего давления 12

2.6 Гидравлический расчет сети низкого давления 15

3. Газоснабжение зданий 21

3.1 Устройство внутридомовых газопроводов 21

3.2 Определение расчетных расходов газа 21

3.2 Гидравлический расчет внутридомовой газовой сети 22

4. Подбор материалов и оборудования 23

4.1. Подбор оборудования ГРП и типового ГРП 23

4.2. Подбор материалов и оборудования газовых сетей 24

5. Указание по прокладке городских газовых сетей 27

6. Мероприятия по охране труда и технике безопасности 28

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 29

Список литературы 30

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

В данном курсовом проекте разрабатывается  система газоснабжения района города и проектируется газоснабжение  здания.

Газоснабжение – одна из отраслей техники, представляет собой сложный комплекс самостоятельных и вместе с тем взаимосвязанных технических устройств по добыче естественного и производству искусственного горючего газа, его транспортировки, хранению и распределению.

В настоящее время газ используется как топливо и как сырье.

   Природный газ является  наиболее совершенным и экономичным  видом топлива, ценным сырьём  для химической промышленности.

Наиболее крупные потребители  природного газа — ТЭС и предприятия  различных отраслей промышленности (машиностроение, чёрная и цветная  металлургия, промышленность стройматериалов  и др.). В коммунальном хозяйстве  газ используется для приготовления  пищи (в квартирах жилых зданий и на предприятиях общественного  питания); для технологических нужд предприятий коммунально-бытового обслуживания; для нагревания воды, расходуемой для хозяйственно-бытовых  и санитарно-гигиенических целей; для отопления, вентиляции и кондиционирования  воздуха жилых и общественных зданий.

Как у любого топлива, у газа есть свои достоинства и недостатки.

Достоинства:

    • Простота транспортирования к объектам потребления по магистральным газопроводам на значительные расстояния.
    • Быстрота зажигания и прекращение горения.
    • Возможность полного сжигания газа при незначительных избытках воздуха с достижением высоких температур в топочном пространстве.
    • Газ является универсальным видом топлива способным удовлетворять все виды теплопотребления.
    • Возможность использования автоматизации процессов горения с достижением высоких КПД.
    • Увеличивает срок службы металлических конструкций.

Недостатки:

    • Взрывоопасен
    • Пожароопасен
    • Токсичен

Поэтому при проектировании систем газоснабжения необходимо учитывать  все нюансы использования газа. Спроектированная система газоснабжения должна быть не только экономически целесообразной, но и безопасной и соответствовать санитарным нормам.

 

1. Исходные данные для проектирования

Курсовой проект выполнен на основе климатических данных г. Орск.

tвн =20°С;  tср.с. = -6,3°С; no = 202; tр.о. = -36 °С; tр.в. = -36°С

Характеристика  газового топлива:

Месторождение газа – Оренбургское.

Плотность при t = 0 0С, p = 101,3 кПа равна 0,84 кг/м3

Теплота сгорания при t = 0 0С, p = 101,3 кПа

Низшая  = 36664,7 кДж/м3

Высшая = 40670,7 кДж/м3

 

Состав газа по объёму %

 

CH4

C2H6

C3H8

C4H10

C5H12

CO2

H2S

N2 + ред.газы

85

4,9

1,6

0,75

0,55

0,6

1,3

5


 

Этажность застройки  указана на генплане,  централизованное горячее водоснабжение имеют 58% потребителей, подогреватели имеют 22%, не имеют  горячее водоснабжение 20%. Коммунально-бытовые  потребители снабжены газом в  размере 68%, из всех выше перечисленных  используют газ для приготовления  горячей воды 70%. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Расчет городской системы газоснабжения

2.1 Определение количества  жителей газоснабжаемого района

 

Определение количества жителей производится в  зависимости от этажности застройки  отдельно для каждого микрорайона (квартала) по формуле

n — количество жителей в квартале, чел;

S — площадь квартала в красных линиях, га;

f— норма жилой площади на одного человека, м2/чел (f = 12 м2/чел );

F — плотность жилого фонда, м2/чел (принимается по приложению 1).

 

Таблица №1

№ Квартала

Размеры квартала, мхм

S,га

Жилая площадь FxS, м2

Число жителей n, чел

1

2

3

4

5

3х-этажная зона застройки

F = 2600 м2/га

1

510х310

12,53

32578

2715

4

460х200

7,8

20280

1690

6

500х350

13,7

35620

2968

7

720х440

23,375

60775

5064,6

9

400х420

14,06

36556

3046,3

10

610х450

22,635

58851

4904,3

     

n3з=

20388

4х-этажная зона застройки

F = 2800 м2/га

5

610х220

12,76

35728

2977

8

240х480

11,52

32256

2688

     

n4з=

5665

5х-этажная зона застройки

F = 3100 м2/га

2

350х310

10,85

33635

2803

3

450х280

11,07

34317

2860

11

410х330

11,975

37122,5

3094

     

n5з=

8756

Суммарное количество жителей nобщ =

34810


 

 

2.2 Определение годовых расходов газа равномерно распределенными потребителями

 

К равномерно распределенным потребителям относятся бытовые и 
коммунально-общественные потребители газа низкого давления. Годовое 
потребление газа (м3/год) определяют по нормам расходов газа

 

N - количество  жителей в данной зоне застройки,  тыс. чел.;

 - низшая теплота сгорания газа, кДж/м3, определяемая по составу газа;

Q - норма годового потребления газа для различных потребителей, МДж, определяем по СНиП (2.04.08 – 87*);

ni - количество потребителей газа, соответствующих данному виду потребления на 1000 чел.

V – расход газа данным видом потребления м3;

 m – общее количество потребителей; 

 

 

Таблица №2

Назначение расходуемого газа

Ед. потреб

Норма расхода

Кол-во расчетных единиц потребления  на 1000 чел, ni

Общее кол-во расчет. ед. потребления  чел, mi

Годовой расход газа V м3/год

Q МДж

V м3

1

2

3

4

5

6

7

3х этажная зона застройки

1. Жилые дома

При наличии газовой плиты и  ЦГВ

1 чел. год 

2800

76,37

580

11825

903066

При  наличии газовой плиты и  газ. водонагревателя без ЦГВ

1 чел. год 

8000

218,19

220

4485

978692

При наличии газовой плиты и  отсутствии ЦГВ газ нагрев

1 чел. год 

4600

125,46

200

4078

511589

         

 Сумма=

2393348

2. Коммунально-быт. пред и учреждения (10% от общей суммы)

           

239334,8

Итого:

          

2632683




 

Продолжение таблицы №2

 

4х этажная зона застройки 

1. Жилые дома

При наличии газовой плиты и  ЦГВ

1 чел. год 

2800

76,37

580

3286

250936

При  наличии газовой плиты и  газ. водонагревателя без ЦГВ

1 чел. год 

8000

218,19

220

1246

271951

При наличии газовой плиты и  отсутствии ЦГВ газ нагрев

1 чел. год 

4600

125,46

200

1133

142156

         

 Сумма=

665042,8

2. Коммунально-быт. пред и учреждения (10% от общей суммы)

           

66504,28

Итого:

          

731547,1

5х этажная зона застройки 

1. Жилые дома

При наличии газовой плиты и  ЦГВ

1 чел. год 

2800

76,37

580

5079

387841

При  наличии газовой плиты и  газ. водонагревателя без ЦГВ

1 чел. год 

8000

218,19

220

1926

420321

При наличии газовой плиты и  отсутствии ЦГВ газ нагрев

1 чел. год 

4600

125,46

200

1751

219713

         

 Сумма=

1027875

2. Коммунально-быт. пред и учреждения (10% от общей суммы)

           

102787,5

Итого:

          

1130662

   

Vгод=

4494892

      

 

С учётом коммунально-бытовых потребителей:

2.3 Расчет часовых расходов газа

2.3.1 Определение часовых расходов газа равномерно распределенными потребителями

Система газоснабжения городов и других населенных пунктов должна рассчитываться на максимальный часовой расход газа (м3/ ч), определяемый по формуле

Vгод -  годовой расход  газа,  м3/год;

KhMax - коэффициент часового максимума,   определяемый для  хозяйственно-бытовых потребителей СНиП (2.04.08 – 87*)

 

Расход газа по квартирам:

 

- удельный часовой расход  газа на одного человека м3/ч чел;

- число жителей в квартале;

 

 

   Таблица №3

 

№ квартала

Число жителей в квартале

V кв М3/ ч   

3х этажная зона застройки 

V 3 зонуд ч =  0,056

1

2715

152,417

4

1690

94,880

6

2968

166,649

7

5065

284,337

9

3046

171,028

10

4904

275,335

 

∑ Vкв 3эт.зон

1144,645

4х этажная зона застройки

V4 зонуд ч =  0,061

5

2977

183,073

8

2688

165,282

 

∑ Vкв 4эт.зон

348,356


 

Продолжение таблицы №3

5х этажная зона застройки

V5зонуд ч  =  0,058

2

2803

164,515

3

2860

167,850

11

3094

181,573

 

∑ Vкв 5эт.зон

513,937

 

Vобщ.=

2006,938


2.3.2 Расчет часовых расходов газа сосредоточенными потребителями

Крупные сосредоточенные потребители снабжаются газом среднего давления. Часовые  расходы газа для данных потребителей определяют в зависимости от пропускной способности (количества единиц потребления). Для гостиниц, больниц-стационаров пропускная способность определяется по числу мест, коек и т. д., для столовых, кафе-ресторанов с определенным числом посадочных мест - в зависимости от числа посадок в единицу времени по формуле

N - количество  жителей в данной зоне застройки,  тыс. чел.;

 - низшая теплота сгорания газа, кДж/м3, определяемая по составу газа;

Q - норма годового потребления газа для различных потребителей, МДж, определяем по СНиП (2.04.08 – 87*);

ni - количество потребителей газа, соответствующих данному виду потребления на 1000 чел

V – расход газа данным видом потребления м3;

 m – общее количество потребителей 

- коэффициент часового max, СНиП (2.04.08 – 87*);

 

Таблица №4

 

Потребители газа

Единицы потребления

Норма расхода

Расчет кол-во единиц потребления mi

Vгод м3/год

Vч м3/ч

Q, МДж

V, м3

Хлебозавод: 
- на выпечку хлеба, батонов, булок и сдобы

1 тонну изд.

5450

148,64

10094,86

1500544,32

1/6000

250,09

Баня: 
- мытье в ванной

1 помывка

50

1,36

905056,8

1234234,50

1/2700

457,12


Продолжение таблицы №4

 

Гостиница на 400 мест: 
- без ресторанов с ваннами во всех номерах

1 место/год

5020

136,92

400,00

54766,57

1/1600

34,23

Столовая на 300 мест:

              

- на приготовления обедов

1 обед

4,2

0,11

2880000

494862,91

1/2000

247,43

- на приготовления ужинов и завтр.

1 ужин

2,1

0,06

     

0,17

Котельная

            

2000,00

ТЭЦ

            

10102,23


 

2.3.3 Определение  расхода газа на отопление,  вентиляцию и горячее водоснабжение  жилых и общественных зданий

 

 

Vов – годовой расход тепла на

 tвн – температура внутреннего воздуха

 tср – средняя температура за отопительный период

 nо – количество суток отопительного периода

 tр.о – расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления

 tр.в – расчетная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции

 k, k1 – коэффициент учитывающий расход тепла

 z – среднее число часов работы системы вентиляции общественного здания в течение суток

q – укрупненный показатель max часового расхода тепла на отопления жилого здания

F- жилая площадь отапливаемых зданий 

 η = 0,8

 Х1 – берется из задания на курсовой проект "Коммунально-бытовые потребители снабжены газом в размере 68%" (Х1=0,68)

 

, кДж/год

Vгв – годовой расход тепла на горячее водоснабжение от котельных кДж/год

qгв – укрупненный показатель средне часового расхода тепла на горячее водоснабжение кДж/ч чел (приложение 3 мет.ук. q=1360)

N – количество жителей пользующиеся горячим водоснабжением (из таблицы №1, n всех зон)

no – количество суток отопительного периода (СНиП "Климатология" таблица №1)

tхл – температура холодной водопроводной воды в летний период (tхл=15°С)

tхз – температура холодной водопроводной воды в зимний период (tхз=5°С)

b – коэффициент учитывающий снижение расхода горячей воды в летний период (b=0,8)

h - КПД (0,8 – 0,85)

Х2 – берется из задания на курсовой проект "Из них используют газ для приготовления горячей воды 70%" (Х2=0,7)

 

,

,

 

, м3/ч

Кчас – максимальный коэффициент часовой неравномерности потребления газа за год

m – число часов использования максимума

 

 м3/ч

 

Так как  ˃˃4000, принимаю  котельную с = 2000 м3/ч и ТЭЦ = 10102,2 м3/ч

 

2.4 Выбор системы  газоснабжения населённого пункта  и определение максимального  количества газорегуляторных пунктов  (ГРП), газораспределительных станций  (ГРС)

 

Выбор системы распределения газа следует производить в зависимости  от структуры газопотребления. Для снабжения потребителей в данном проекте рекомендуется принимать двухступенчатые газовые сети, состоящие из сетей среднего и низкого давления. Сети среднего давления получают газ от магистрального газопровода через газораспределительные станции (ГРС) или от других источников (по заданию). Величина давления после ГРС не должна превышать максимально допустимого в сетях среднего давления. Давление перед конечными потребителями Р=0,1Мпа. К сетям среднего давления присоединяются крупные коммунальные предприятия, отопительные котельные, а также газорегуляторные пункты (ГРП), через которые газом снабжаются сети низкого давления. В зависимости от принятого давления газа перед бытовыми газовыми приборами максимальное давление газа в распределительных газопроводах после ГРП : 3000 Па - при номинальном давлении газа у газовых приборов 2000 Па.

Количество и размещение ГРС определяется количеством и  местами подвода газа магистральными газопроводами. В данном проекте рекомендуется принимать одну ГРС, которая размещается за пределами населенного пункта. Количество ГРП определяется расчетом по оптимальной производительности. Оптимальная производительность одного ГРП Vопт=1500-2000 м3/ч. Оптимальный радиус действия Rопт=0,5-l км. С учетом этого оптимальное количество ГРП.

 

 

 

- Расход газа на все жилые  дома;

- оптимальный расход газа

F- газифицируемая площадь населённого пункта

- оптимальный радиус действия 1 ГРП. Исходя из второго.

 

 

Роза ветров для  зимнего периода господствующих ветров

г.Орск

 

С

СВ

В

ЮВ

Ю

ЮЗ

З

СЗ

4,7

4,9

3,4

4

4

5

4,7

4,2


 

 

ГРП должен размещаться  в центре газоснабжаемого района, как можно ближе к центру нагрузки района. Выбираем два ГРП. ГРС располагаем с северо-востока, так как преимущественное направление ветра – юго-западное.

2.5 Гидравлический  расчет сети среднего давления

 

Гидравлический расчет газовых  сетей сводится к определению  диаметров участков и потерь давления в них. Сети среднего давления обычно состоят из одного кольца с несколькими  отводами. Так как к сетям среднего давления присоединяют крупные сосредоточенные потребители, то расходы газа определяются суммированием расходов газа отдельных потребителей по участкам. Расчет производится для трех режимов (два аварийный и один нормальный) в следующей последовательности: составляют расчетную схему для каждого режима, на которой показывают нагрузки присоединенных потребителей, аварийную перемычку, длины участков и нагрузки по участкам, определенные расчетом диаметры; рассчитывают первый аварийный режим, принимая движение газа по часовой стрелке; нагрузки потребителей, присоединенных к аварийной части сети (после аварийной перемычки), учитывают в размере 50% от номинальной; рассчитывают второй аварийный режим - движение газа против часовой стрелки. Для обоих аварийных режимов считают, что потребители, присоединенные к поврежденной половине кольца, получают 50% от номинальной потребности в газе, а остальные - 100%. Принимая диаметры сети максимальными из двух аварийных режимов, рассчитывают нормальный режим. Диаметры участков сети при расчете аварийных режимов выбирают, ориентируясь на среднее значение.

Pн – начальное давления в сети среднего давления. Pн = 3 ат (0,3МПа);

Pк – конечное давления в сети среднего давления. Pк = 1,5 ат (0,15МПа);

Lпр – приведенная длина участка газопровода постоянного диаметра с учетом потерь на местные сопротивления в размере 10%

 

- действительная длина участка  газопровода, км.

Конечное  давление на каждом участке, МПа

Расчет сводится в таблицу №5.

 

Таблица №5

Номер учаска

Длина, км

V, м3/ч

Dуч , мм

А атм2/км

A * Lпр,      атм2

Давление, атм

L

Lпр

Pн

Pк

1

2

3

4

5

6

7

8

9

I первый аварийный режим ГРС  - 1 - 7 - 6 - 5 - 4 - 3 - 2 - К

ГРС - 1

0,2

0,220

4231,665

219

1

0,220

3,00

2,96

1 - 8

0,39

0,429

4231,665

219

1

0,429

2,96

2,89

8 - 7

0,93

1,023

2231,665

159

1

1,023

2,89

2,71

7 - 6

0,39

0,429

1981,57

133

2,1

0,901

2,71

2,54

6 - 5

0,086

0,095

1045,81

108

2

0,189

2,54

2,50

5 - 4

0,089

0,098

798,38

108

1,4

0,137

2,50

2,47

4 - 3

1,2

1,320

764,15

108

1,2

1,584

2,47

2,13

3 - 2

0,46

0,506

228,5619

76

1,1

0,557

2,13

1,99

2 - Б

0,057

0,063

228,5619

76

1,1

0,069

1,99

1,97

   

4,182

    

1,322222

      

II  аварийный режим ГРС - 1- 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 7 - 8 - К

ГРС -1

0,2

0,22

3262,054

159

2,7

0,594

3,00

2,90

1 - 2

0,744

0,8184

3262,054

159

2,7

2,210

2,90

2,49

2 - 3

0,46

0,506

2804,93

159

2

1,012

2,49

2,28

3 - 4

1,2

1,32

1733,76

159

0,8

1,056

2,28

2,03

Газоснабжение жилого квартала 📙 Курсовая → 🆔 59363

Газоснабжение жилого квартала 📙 Курсовая → 🆔 59363

Газоснабжение жилого квартала