Газоснабжение жилого района

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист 

270109.2011.815.01.КП

1 Исходные данные 

1.1 Месторождение – Лугинское, город – Тюмень.

1.2 Район с четырехэтажной застройкой.

1.3 Коэффициент охвата газоснабжением населения у_к=1.

1.4 В данном жилом районе 37,2% жителей подключены к централизованной системе ГВС, 27,4% имеют газовые водонагреватели, 35,4% не имеют газовых водонагревателей и не подключены к централизованной системе ГВС.

1.5 Потребление газа банями: доля населения города, пользующаяся банями z_б=0,5; доля бань города, использующих газ в виде топлива у_б=1; частота посещения бань равна 1 разу в неделю.

1.6 Потребление газа прачечными: доля населения города, пользующаяся прачечными z_п=0,2; доля прачечными города, использующих газ в виде топлива у_п=1.

1.7 Потребление газа предприятиями общественного питания: доля населения города, пользующаяся предприятиями общественного питания z_поп=0,1; доля предприятий общественного питания города, использующих газ в виде топлива у_поп=1.

1.8 Потребление газа учреждениями здравоохранения: степень охвата газоснабжением учреждений здравоохранения z_зд=0,1.

1.9 Потребление газа пекарнями: степень охвата газоснабжением пекарен z_пек=0,7.

1.10 Состав газа: 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист 

270109.2011.815.01.КП

2 Расчет основных  параметров расхода газа 

2.1 Плотность газового потока.

,                        

где r_i – процентное содержание конкретного газа в газовой смеси, %;

      – плотность компонентов конкретного газа в газовой смеси, кг/м³. 
 
 

2.2 Низшая теплота сгорания для данной газовой смеси.

,

где r_i – процентное содержание конкретного газа в газовой смеси, %;

      – низшая теплота сгорания конкретного газа в газовой смеси, МДж/ м³. 
 
 

2.3 Определение численности населения.

        Расход газа на коммунально-бытовые и теплофикационные нужды города зависит от числа его жителей. Если число жителей точно не известно, его можно определить по плотности населения на 1 га газифицируемой территории следующим образом:

,

где N – количество людей, проживающих в районе города;

      m – плотность населения (зависит от этажности застройки);

      – площадь района в гектарах, получившаяся в результате замеров по ген. плану жилого района.

        Для определения площади застройки на прилагаемом к заданию ген. плане жилого района производится нумерация всех жилых кварталов и с учетом масштаба выполняются необходимые геометрические измерения их размеров, с целью определения их площади. Далее площади кварталов суммируются и получаем площадь жилого района . При этом в площадь жилой застройки не включаются площади уличных проездов, зеленых зон, промышленных предприятий и больничного городка. Площадь каждого квартала района выражается в гектарах, а площадь жилого района выражается в гектарах с округленным значением до десятых долей. 

2.3.1 Общая площадь жилого района. 

- Четырехэтажная застройка:  
 
 

2.4 Определение годовых расходов теплоты.

          Расход газа на различные нужды зависит от расходов теплоты, необходимых например, для приготовления пищи, стирки белья, выпечки хлеба, выработки того или иного изделия на промышленном предприятии.

      Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист 

270109.2011.815.01.КП

   Точный расчет расхода теплоты и соответственно газа на бытовые нужды сделать сложно, т.к. расход теплоты зависит от целого ряда факторов, которые не поддаются точному учету или просто неизвестны. Поэтому потребление газа определяют по усредненным нормам расхода теплоты, получаемым на основании статистических данных.

         Обычно эти нормы определяются в расчете на 1 человека или 1 завтрак, обед или 1 тонну сухого белья или 1 единицу выпускаемой продукции промышленного предприятия.

         Нормы расхода теплоты на хозяйственно-бытовые службы принимаются по СП 42-101-2003, прил. А, табл. А.1. 

2.5 Определение годового расхода теплоты при потреблении газа в квартирах.

       Расчетная формула для определения годового расхода теплоты при потреблении газа квартирами:

,

где – степень охвата газоснабжением города;

       N – число жителей, чел;

      – доля людей, проживающих в квартирах с централизованным ГВС;

      – доля людей, проживающих в квартирах с ГВС от газовых водонагревателей;

      – доля людей, проживающих в квартирах без ГВС и не имеющих газовых водонагревателей;

     – нормы расхода теплоты на чел/год в квартирах:

     – газовая плита, ГВС;

     – газовая плита, газовый водонагреватель;

     – газовая плита, без ГВС и газового водонагревателя. 
 
 

2.6 Определение годового расхода теплоты при потреблении газа на предприятия бытового обслуживания.

        Расход теплоты для данных потребителей учитывает расход газа на стирку белья в прачечных, на помывку людей в банях, на санитарную обработку в дезинфекционных камерах.

        Довольно часто прачечные и бани объединяют в одно предприятие, поэтому расход теплоты будет общий.

,

где – расход теплоты БПК, ^;

,

где – расход теплоты банями, ^;

       – доля населения, пользующаяся банями;

       – доля бань города, использующая газ в виде топлива;

       – норма расхода теплоты на помывку 1 человека, принимаемая по СП 42-101-2003, прил. А, табл. А.1 (для ванной - 50^{, без ванной -} 40^). 
 

Расход теплоты  прачечной:

,

где – доля населения, пользующаяся прачечными;

   Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист 

270109.2011.815.01.КП

   – доля прачечных города, использующая газ в виде топлива;

      – норма расхода теплоты на 1 тонну сухого белья.

 
 
 
 

2.7 Определение годового расхода теплоты при потреблении газа на предприятия общественного питания.

        Расход теплоты на ПОП учитывает расход теплоты на приготовление пищи в столовых, кафе, ресторанах.

,

где – доля населения, пользующаяся ПОП;

     – доля ПОП города, использующая газ в виде топлива;

     – норма расхода теплоты на приготовление одного обеда, завтрака и ужина. 
 
 

2.8 Определение годового расхода теплоты при потреблении газа в учреждениях здравоохранения.

,

где – степень охвата газоснабжением учреждений здравоохранения города, использующая газ в виде топлива;

     – годовая норма расхода теплоты учреждений здравоохранения. 
 
 

2.9 Определение годового расхода теплоты при потреблении газа пекарнями. 
 
 

• На каждую 1000 жителей каждые сутки выпекается 0,6 0,8 тонн хлеба всех видов.

где – доля охвата газоснабжением учреждений пекарен города, использующая газ в виде топлива;

       – норма расхода теплоты на выпечку черного хлеба (формового);

       – норма расхода теплоты на выпечку белого хлеба (1 тонна);

       – норма расхода теплоты на выпечку 1 тонны кондитерских изделий. 
 
 
 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист 

270109.2011.815.01.КП

2.10 Определение годового расхода теплоты при потреблении газа лабораториями, школами, детскими садами и другими учебными заведениями.

, 

- 0,3 (30%) населения являются учащимися.

- для школ 

где – норма расхода теплоты для лабораторий, школ, детских садов и других учебных заведений. 
 

2.11 Определение годового расхода теплоты на отопление, вентиляцию и ГВС жилых и общественных зданий.

2.11.1 Расход теплоты на нужды ОВ жилых и общественных зданий. 

где – температура внутреннего воздуха отапливаемого помещения (из ГОСТ 30494);

      – средняя температура наружного воздуха за отопительный период (из СНиП 23-01-99*);

       – расчетная температура для проектирования системы отопления (из СНиП 23-01-99*);

       – коэффициенты, учитывающие расходы теплоты на ОВ общественных зданий, при отсутствии данных принимают ;

       – среднее число часов работы систем В общественных зданий в течении суток, при отсутствии задается ;

      – продолжительность отопительного периода в сутки;

      – общая площадь отапливаемых зданий, м². 

где - норма общей площади квартиры, приходящаяся на 1 человека;

      – укрупненный показатель максимального часового расхода отопление жилых зданий, принимаемый по табл. 5.2. уч. «Газоснабжение», Ионин А.А.;

      – коэффициент полезного действия отопления котельной,  

 
 
 

2.11.2 Годовой расход теплоты на ЦГВС от котельной. 
 

- Если человек  в сутки потребляет 100 л. воды, то 

где – укрупненный показатель среднечасового расхода теплоты на ГВС, определяется по табл. 5.3 уч. «Газоснабжение», Ионин А.А.;

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист 

270109.2011.815.01.КП

      – количество людей, использующих ЦГВС;

,

где – продолжительность отопительного периода в сутки;

       – коэффициент полезного действия теплообменника,

      – температура холодной воды в летний период, ;

       – температура холодной воды в зимний период, ;

       – коэффициент, учитывающий снижение расхода горячей воды в летний период,  
 

 

2.12 Определение годовых и часовых расходов газа различными потребителями города.

        Годовой расход газа для любого потребителя города определяется по формуле:

,

где – годовой расход теплоты соответствующего потребителя, ^;

       – низшая теплота сгорания газа, .

 

        Потребление газа в городе различными потребителями зависит от большого количества факторов. Каждый потребитель имеет свои особенности, между ними существуют определенные неравномерности потребления газа. Учет неравномерности потребления газа осуществляется путем введения коэффициента часового максимума, который обратно пропорционален периоду, в течении которого расходуется годовой ресурс газа при максимальном его потреблении.

,

где – количество часов использования максимальной нагрузки в году, принимаемой по СП 42-01-2003.

      Для котельных количество часов максимальной нагрузки определяется:

, [час/год]

      Часовой расход газа определяется для каждого потребителя:

, [м³/час]

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист 

270109.2011.815.01.КП

Краткий расчет:

 

2.13 Описание распределительной системы газоснабжения района города.

       Необходимое обоснование по проекту:

1. Местоположение источника газоснабжения распределительной системы: по проекту, источник находится в полож.1 на 2С, полож.2 находится на западе.
2. Соединения газопроводов различных давлений между собой осуществляется через ГРП, т.е. подключение различных потребителей осуществляется к сетям различного давления: к сети среднего давления присоединяют бани, прачечные, ПОП, ПЕК, котельные, школы, учреждения здравоохранения, ГРП2; жилые дома присоединяют к сети низкого давления через ГРП2;
3. Выбор схемы трассировки уличных газораспределительных сетей: на жилой район №1 тупиковым среднего и на микрорайон «Б» низкого давления кольцевым;

 

2.14 Количество сетевых ГРП и их размещение на территории района.

      Учитывая значительное влияние стоимости ГРП на общие технико-экономические показатели городской системы газоснабжения, проводят расчет числа сетевых ГРП.

Количество ГРП(ГРУ), предназначенных для обслуживания бытовых приборов населения находят по оптимальной производительности и оптимальному радиусу действия .

Для ГРП(ГРУ), питающих сеть низкого давления оптимальная производительность (пропускная способность) находится в пределах 10003000 м³/час, а составляет 400800 м.

      Оптимальное количество сетевых ГРП определяется по формуле:

,

где - часовой расход газа ГРП;

      - оптимальная производительность ГРП;

,

где – газифицируемая площадь микрорайона, включая улицы, м²

     Для определения часового расход газа ГРП2 нужно посчитать, площадь района, количество жителей с учетом этажности строений , годовой расход теплоты при потреблении газа в квартирах, годовой расход газа , часовой расход газа исходя из количества часов максимальной нагрузки. 

N=94,05270 = 25393,5 чел 
 

m=2353,94 (по СП 42-01-2003)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист 

270109.2011.815.01.КП

Исходя из всего  этого количество сетевых ГРП можно рассчитать: 
 

Из этого следует что в данном районе одно ГРП и оно размещено на ген. плане в центре района.

3 Трассировка  уличных распределительных газопроводов  систем среднего давления.

     Сеть  среднего давления предназначена  для подачи газа с давлением  0,005 – 0,3 МПа. В случае данного проекта применяется тупиковая сеть среднего давления. К ней присоединены следующие потребители: ПОП, БПК, пекарня, школа, ГРП2, котельная, больничный городок.

     В  ГРП2 давление понижается до низкого с целью подачи его на нужды населения в жилые дома.

     В курсовом проекте имеется подземная прокладка газопровода вдоль линии застройки по улицам на расстоянии, определёнными правилами, но не менее двух метров, под газонами и тротуарами (над газопроводами нельзя высаживать деревья и кустарники).

 

Глубина заложения  газопровода должна быть не менее 1 метра от поверхности грунта до верхней  образующей газопровода с учётом изоляции.

     

В данном курсовом проекте рассматриваются стальные трубопроводы. В соответствии со СНИП 42-01-2002 для строительных систем газоснабжения  следует применять трубы из углеродистой стали обыкновенного качества по ГОСТ 380-71* или качественной стали  по ГОСТ 1050-74. Минимальный условный диаметр для распределительных  газопроводов равен 50 мм, для ответвлений  к потребителям 25 мм. Толщина стенки трубы для подземных газопроводов должна быть не менее 3 м, для надземных-2 мм. Соединение стальных труб должно производиться  сваркой. Сварное соединение должно быть равнопрочным основному металлу  трубы. У наружных газопроводов фланцевые  соединения устанавливают для присоединения  задвижек, кранов и другой арматуры. Для уплотнения применяют паронит, резину и другие материалы в соответствии со СНИП и СП.

      На пути прокладки газопровода  нет никаких препятствий. Трамвайные  пути расположены на расстоянии  более 50 метров от газопровода. 
 
 
 
 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист 

270109.2011.815.01.КП

4 Гидравлический расчет распределительных газопроводов среднего давления.

         Задачей этого расчёта является обеспечение потребителей газом с требуемыми параметрами (расход и давление). Для этого подбирают диаметры трубопроводом на основании ранее полученных часовых расходов газа потребителями, в результате чего определяются диаметры трубопроводов и гидравлическое сопротивление сети. Расчет производится с помощью номограмм.  

     

4.1 Расчет тупиковых сетей.

      

1) На расчётной  схеме нумеруют участки, проставляют  длины, расчётные расходы, диаметры;

      

2) Определяют  суммированием расчётные расходы  газа каждого участка сети  в направлении к ГРП1;

      

3) Основное направление:  ГРП1-1-2-3-4-5-6-7-Школа

      

4) Максимальное  начальное и конечное давление: Р_н = 0,3 МПа, Р_к = 0,105 МПа;

      

5) Среднее значение  комплексной величины А_ср на 1 м расчётного пути:

                                                        ,                                                                    (4.1)

где

S

l_р – сумма длин расчётных участков;

     

Зная расчётный  расход газа на участках и А_ср по номограмме подбирают диаметры газопровода. Затем находят действительное значение А_д.

      

6) Определение  давления газа в конце участка:

  ,                                                                    (4.2) 
 
 
 
 
 
 
 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист 

270109.2011.815.01.КП

Рисунок 1 – Расчётная  схема тупиковой распределительной  сети.