Газоснабжение

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН

ТАДЖИКСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. академика М.С. Осими

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ф А К У Л Ь Т Е Т; «СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ»

 

 

 

 

 

 

 

 

КАФЕДРА;  «ТГВ»

 

Методическое  пособие по выполнению курсового  проекта «Газоснабжение»                                                                                                  

 

 

 

 

 

 

ЧАСТЬ-I                                                                                                                                                                                  «Определение расчетных расходов газа потребителями городского  хозяйства»

 

 

 

 

                                         ДУШАНБЕ –2012 г.

 

Составил  ст- преподаватель   Хужаев Парвиз Саидгуфроноич .

 

Изложены  основы проектирования и приводные нормативные данные потребителя   газа и методика расчета потреблении газа .Настоящее методическое пособие  для выполнения   курсового проекта  «Определение расчетных расходов газа потребителями городского  хозяйства»

Для студентов строительных вузов обучающихся по специальности               «Теплогазоснабжение и вентиляция»

 

 

 

 

Рецензент –док. тех. наук  Сулейманов  А.А---зав.кафедрой «Теплогазоснабжения и вентиляции»   фак. «Строительства и Архитектуры» Таджикского Технического Университета им. академика М.С. Осими

 

 

 

 

 

 

 

Учебно-методический материал обсуждён и утверждён на заседании кафедры «Теплогазоснабжения и вентиляции»

протокол №_______ от “_______” _______________________2012 г.

 

 

 

 

 

 

 

 

Методическое пособие утверждено на заседании методической комиссии факультет «Строительство и Архитектура»

 

 

протокол №_______ от “_______” _______________________2012 г

 

 

 

   Составил ст- преподавател  Хужаев Парвиз Саидгуфроноич .

 

                                         

 

 

                                         СОДЕРЖАНИЕ ПРОЕКТА.

                                                                                                                                          

  1. Введение
  2. Характеристика района проектирования

  1. Определение   количества  населення

  1. Определение годовых расходов теплоты.  
  2. Определение годового расхода теплоты при потреблении газа в квартирах
  3. Определение годового расхода теплоты при потреблении газа на предприятиях     

      бытового обслуживания

  1. Определение годового расхода теплоты при потреблении газа в учреждениях

     здравоохранения

  1. Определение годового расхода теплоты при потреблении газа на хлебозаводах и

     пекарня

  1. Определение годового расхода теплоты на отопление, вентиляцию, горячее

     водоснабжение жилых и общественных зданий

  1. Определение годового расхода теплоты при потреблении газа на нужды торговли,

       предприятий бытового обслуживания населения, школ и ВУЗов

  1. Составление потребления газа городом
  2. Определение годовых и часовых расходов газа различными потребителями города
  3. Построение графика годового потребления  газа городом
  4. Примеры решения задач

Приложение;

  • Таблица 1 Средние  составы и характеристики природных газов некоторых    месторождений СНГ
  • Таблица  2   Физическая   характеристика газов
  • Таблица   3    Влагосодержание   насыщенного газа в зависимости от температуры
  • Таблица 4   Соотношение между некоторыми единицами
  • Таблица 5    Соотношение  между некоторыми единицами, выраженными в международной системе СИ и технической системе
  • Таблица 6 Исходные данные для расчета(Охвата обслуживанием Z, Охвата газоснабжением У, Норма расхода теплоты МДж
  • Таблица 7   Значения показателя q при разных наружного воздуха
  • Таблица   8   Значения показателя q г в средней нормы потребления горячей воды ,
  • Таблица 9   Нормы  расхода газа (в тепловых единицах)на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды
  • Таблица 10   Значение коэффициента часового максимума для               коммунально-бытовых предприятий    (СНиП II-37-76)
  • Таблица  11    Месячные коэффициенты неравномерности потребления газа
  • Таблица  12   Значения m  для коммунальных предприятий
  • Таблица  13 Данные расчета графика расхода газа на отопление  зависимости от длительности стояния наружных температур
  • Генпланы

     15.     Литература  

   

 

                                          1. Введение

 

  Цель курсового  проекта

Снабжение природным газом городов и населенных пунктов имеет своей целью:

  • улучшение бытовых условий населения;
  • замену более дорогого топлива или электроэнергии в тепловых процессах на промышленных предприятиях, тепловых электростанциях, на коммунально-бытовых предприятиях, в лечебных учреждениях, предприятиях общественного питания и т. п.;
  • улучшение экологической обстановки в городах и населенных пунктах, так как природный газ при сгорании практически не выделяет в атмосферу вредных газов.

Природный газ  подается в города и поселки по магистральным газопроводам, начинающимся от мест добычи газа (газовых месторождений) и заканчивающихся у газораспределительных станций (ГРС), расположенных возле городов и поселков.

Для снабжения  газом всех потребителей на территории городов строится распределительная  газовая сеть, оборудуются газорегуляторные пункты или установки (ГРП и ГРУ), сооружаются необходимые для  эксплуатации газопроводов контрольные  пункты и другое оборудование.

На территории городов и посёлков газопроводы  прокладываются только под землёй.

На территории промышленных предприятий и тепловых электростанций газопроводы прокладываются над землей на отдельно стоящих опорах, по эстакадам, а также по стенам и  крышам производственных зданий.

Прокладку газопроводов выполняют в соответствии с требованиями СНиП

Природный газ  используется населением для сжигания в бытовых газовых приборах: плитах, водяных газовых нагревателях, в  отопительных котлах

На предприятиях коммунально-бытового обслуживания населения  газ используется для получения  горячей воды и пара, выпечки хлеба, приготовления пищи в столовых и  ресторанах, отопления помещений.

В лечебных учреждениях природный газ используется для санитарной обработки, приготовления  горячей воды, для приготовления  пищи.

На промышленных предприятиях газ сжигают в первую очередь в котлах и промышленных печах. Его также используют в  технологических процессах для  тепловой обработки изделий, выпускаемых  предприятием.

В сельском хозяйстве природный газ используется для приготовления корма животным, для обогрева сельскохозяйственных зданий, в производственных мастерских.

При проектировании газовых сетей городов и поселков приходится решать следующие вопросы:

  • определить всех потребителей газа  на газифицируемой территории;
  • определить расход газа для каждого потребителя;
  • определить места прокладки распределительных газопроводов;
  • определить диаметры всех газопроводов;
  • подобрать оборудование для всех ГРП и ГРУ и определить места их расположения;
  • подобрать всю запорную арматуру (задвижки, краны, вентили);
  • определить места установки контрольных трубок и электродов для контроля за состоянием газопроводов во время их эксплуатации;
  • разработать способы прокладки газопроводов при их пересечении с другими коммуникациями (дорогами. теплотрассами, реками, оврагами и т.п.);
  • разобрать мероприятия для безопасной эксплуатации газопроводов.

Объем решаемых вопросов из приведенного перечня определяется заданием на курсовой или дипломный  проект.

 

 

 

 

              Исходными данными для проектирования сетей газоснабжения являются:

  • состав и характеристики природного газа или месторождения газа;
  • климатические характеристики района строительства;
  • план застройки  города или населенного пункта;
  • сведения об охвате газоснабжением населения;
  • характеристики источников теплоснабжения населения и промышленных предприятий;
  • численность населения города или плотность населения на один гектар;
  • перечень всех потребителей газа на период газификации и перспективы  развитии города или посёлка на ближайшие 25 лет;
  • перечень и тип газоиспользующего оборудования на промышленных и коммунально-бытовых предприятиях;
  • этажность застройки жилых районов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                   2.   Характеристика района проектирования

  • План района города.________________________________________________
  • Район строительства: _______________________________________________
  • Месторождение газа;________________________________________________
  • Температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки t5н :______
  • Средняя температура воздуха за отопительный период  tср.от ____________
  • Продолжительность отопительного периода n=cуток:____________________
  • Глубина промерзания грунта  hпр.г: ___________________________________
  • Плотность населения задается различим для каждого района  в чел/га:
  • Степень охвата системы газоснабжения. ……………..(%)    

     - кафе и ресторанов (количество…..) 50

     - бань и прачечных (……) 100

     - хлебозаводов (……) 50

     - лечебных учреждений (…..) 50

     - школ (…….) 100

     - детских садов (……) 100

     - котельных (……..) 100

  • Доля населения (%), пользующаяся:

    - кафе  и ресторанами 10

    - банями 50

    - прачечными ………………………………………20

  • Характеристика  газа   

 

Таблица 1;1  

Месторождение газа

 

Состав газа ,%по объему ,

Плотность, кг/м3при t=0 градус С р=101,3 кПа

Теплота сгорания кДж/м3 при t=0град.С. Р=101,3 кПа

СН4

С2Н6

С3Н8

С4Н10

С5Н12

СO2

N2+ редкие газы

 
                   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      3.   Определение количества населення

Определяется  количество населения, проживающего в  каждом квартале газифицируемого населенного  пункта, в зависимости от плотности  жилищного фонда:

                                                          N=S*k,  

где     S-площадь квартала , га; (площадь 100 х100= га)

           k- плотность населения, чел/га;

         N- количество населения в квартале, чел

В площадь  кварталов включаются площади школ, детских яслей и садов, предприятия  торговли, питания и бытового обслуживания населения, внутриквартальные и  микрорайон зеленые насаждения; не включаются площади улиц, проспектов, площадей, садов, парков и участков, которые не являются обычными для жилых массивов.

 

Таблица 1;2 .Число жителей по кварталам

Номер

Квартала

Площадь одного квартала S

к, чел/га

Количество жителей 

           N,чел

м2

га

1

        

2

        

3

        

4

        

5

        

6

        

7

        

8

        

9

        

10

        

11

        

12

        

13

        

14

        

15

        

16

        

17

        

18

        

19

        

20

        

 

 

 

Общее количество жителей в районе проектирования   N=  чел.

 

 

                                                                                                                                                                     

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Определение годовых расходов теплоты.  

Расход  газа на различные нужды зависит  от расходов теплоты, необходимой, например, для приготовления пищи, стирки белья, выпечки хлеба, выработки того или  иного изделия на промпредприятии  т. п..

Потребление газа определяют по усредненным нормам расхода теплоты, полученным на основании статистических данных. Обычно эти нормы определяются в расчете или на одного человека, или на один завтрак иди обед, или на одну тонну белья, или на единицу выпускаемой продукции промпредприятием. Расход теплоты измеряют в МДж или в кДж.

 

    Природные  газы. Для газоснабжения городов и промышленных предприятий в настоящее время широко принимают природные газы . Они представляют собой смесь различных углеводородов метанового ряда.  Природные газы можно подразделять на три группы 1)газы, добываемые из чистых газовых месторождений .Они в основном состоят из метана и являются тощими или сухими .Тяжелых углеводородов (от пропана и выше)Сухие  с нефтью ,часто называют попутными. Помимо метана они содержат значительное  количество более тяжелых углеводородов  (обычно свыше 150г/м3)и является жирными газами. Жирные газы представляет собой смесь сухого газа ,пропан- бутановой фракции и газового бензина.3)газы  добываемые из конденсатных месторождений, состоят из смеси сухого газа  и паров конденсата, который выпадает при снижением давления (процесс обратное конденсации) Пары  конденсата представляет собой смесь паров тяжелых углеводородов ,содержащих С5 и выше (бензина, лигроина, керосина). Сухие газы легче воздуха ,жирные в зависимости от содержания тяжелых углеводородов .Низшая теплота сгорания сухих газов  составляет 31000…..38000 кДж/ в теплоте сгорания попутных газов выше и изменяются от 38000 до 63000 кДж приведены средние составы и характеристики природных газов некоторых месторождений в странах СНГ. На газобензиновых заводах из попутных газов выделяют газовый бензин ,пропан и бутан, последние используют для газоснабжения городов в виде сжиженного газа. Сжиженные газы получают также из газов конденсатных месторождений.

Искусственные газы .При термической переработке  твердых топлив в зависимости от способа переработки получают газы сухой перегонки и генераторные газы. Как те ,так и другие в настоящее время весьма редко принимают для газоснабжения городов и промышленности .

Сухая  перегонка твердого топлива представляет собой процесс  его термического разложения ,протекающий без доступа  воздуха. При сухой перегонке топливо проходит ряд стадий физико-химических преобразований ,в результате  которых оно разлагается на газ, смолу и коксовой остаток. Характер  преобразований претерпеваемых топливом, определяется его природной и температурой процесса. Сухую  перегонку топлива, происходящую при высоких температурах                           (900.1100 ℃)называют коксованием ,в результате которого получают кокс и коксовый газ с величиной теплоты сгорания  =1600/1800 кДЖ/и плотностью ρ=0,45…0,5кг/Примерный состав коксового газа %;-59; С-24; -2;СО-8;С-2,4;-0,6;-4.

 

 

 

 

 

        

 

5.Определение годового расхода теплоты при потреблении газа в квартирах.

Охвата газоснабжением квартир  для большинства городов близком к единице. Однако при наличии старого жилящего  фонда, которые нельзя газифицировать,  или , наоборот   ,при наличии высоких зданий, оборудованных электроплитами ,степень охвата газоснабжением квартир меньше  единицы .

                                

     Обозначим нормы  расхода теплоты на одного человека    год в отмеченных выше типах квартир соответственно    , ,   тогда общее годовое потребление газа в квартирах города (в МДж/год)   определится                                                                              МДж/год,

 

Здесь   YK – степень охвата газоснабжением города ;

N – число жителей; человек

Z 1 – доля людей, проживающих в квартирах с централизованным горячим водоснабжением (Таблица 6);

Z 2 – доля людей, проживающих в квартирах с горячим водоснабжением от газовых водонагревателей (Таблица 6);

Z 3 – доля людей, проживающих в квартирах без централизованного горячего водоснабжения и не имеющих газовых водонагревателей (Таблица 6);

, , – нормы расхода теплоты (табл.6 ) на одного человека в год в квартирах с соответствующим Z.

Для населения, пользующегося газом 

                     Z 1 + Z 2 + Z 3 = 1.

 

6. Определение годового расхода теплоты при потреблении газа на предприятиях бытового обслуживания

При расчете потребления  газа этими предприятиями учитывают  расход газа на стирку белья в декаметрах и банях .Норма расхода теплоты на  стирку белья отнесена  к 1 т сухого белья ,поэтому для  расчета газа на стирку белья следует определить количество белья стираемого  в прачечных  и в квартирах в течение года. В нормах СНиПа учтен расход теплоты на стирку белья в домашних условиях ,но количество белья в домашних условиях ,но количество белья ,стираемого в квартирах ,не определено ,поэтому при расчете расхода газа на прачечные прежде всего необходимо установить долю белья ,стираемого в них ,т ,е .степень охвата прачечными населения города .Если принять, что прачечными  пользуются   человек ,тогда   производительность будет равна   100( )тон/год (норма накопления белья 100 т/1000 жителей)

 

      При наличии   в городе прачечных с различной  степенью механизации количество  белья следует разделить соответственно  производительностям этих прачечных  .Будем считать ,что с учетом осреднения норм расхода теплоты ,а также с учетом охвата прачечных газоснабжением   Уп удельный расход теплоты (в газе )на городские прачечные составит   МДж/т.с.б.. тогда расход газа на прачечные составит в МДж/год

                                 

                                                        (МДж/год),  

 

Расход теплоты на стирку белья  в прачечных определяется по формуле:

                               
                                              (МДж/год),     

здесь Z П – доля населения города, пользующегося прачечными ;

При определении количества промывок в банях можно исходить из расчета 52 помывки в год одним человеком в банях или в ванных квартир .Если в банях моется   N человек ,а охват бань газоснабжением тогда годовой расход газа на бани в МДж/год можно подсчитать по формуле;

 

Расход теплоты в банях определяется по формуле

(МДж/год),

где  
– доля населения города, пользующегося банями;

 – доля бань города, использующих газ в виде топлива ;

– норма расхода теплоты  на помывку одного человека;

При расчете годового расхода  газа на предприятиях   общественного   питания учитывают их  среднюю загрузку. Охвата  обслуживанием населения   принимают Z   =0.25……0.3 общей численности населения ,считая при  этом что каждый человек регулярно пользующийся столовыми и ресторанами потребляют в день примерно  обед и ужин (завтрак).Охват столовых и ресторанов газоснабжением     дается в здании на проектирование .Следовательно ,общее количество газа ,потребляемого предприятиями общественного питания города ,будит в МДж/год

 

                                   МДж/год

 

Где   здесь – доля населения города, пользующегося предприятиями общественного питания.;

– доля предприятий общественного  питания города, использующих газ  в виде топлива. МДж/год.

– объединённая норма расхода  теплоты на приготовление завтраков, обедов и ужинов, = + + (МДж),

где ,, – нормы расхода теплоты на приготовление одного завтрака, обеда, ужина.

Считается, что из числа людей, постоянно  пользующихся столовыми, кафе и ресторанами, каждый человек посещает их 360 раз  в году.

             

 

 

 

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

При расходе газа в больницах  следует учитывать что их общая  вместимость определяется из расчета 12 коек на 1000 жителей, поэтому общее  число коек в больницах будет  равно 0.012 N(где N—общая  численность населения города).При оценке охвата больниц газоснабжением У   необходимо    учитывать возможность работы столовых больниц на электрооборудовании ,наличие централизованного теплоснабжения ,возможность использования твердого или жидкого топлива для котельных  больниц. Обозначим удельную годовую норму потребления теплоты больницами на приготовление пиши и горячей воды--q (МДж /год, одна койка   таблица-9),тогда общий расход газа больницами города будет, МДж/год.

  Он определяется по формуле:

                                                                (МДж/год),

 

 

здесь – степень охвата газоснабжением учреждений здравоохранения города;

– годовая норма расхода  теплоты в лечебных учреждениях;

                или     МДж/год

 

где ,   – нормы расхода теплоты на приготовление пищи и приготовлении горячей воды в лечебных учреждениях. МДж/год.

8.Определение годового расхода теплоты при потреблении газа на хлебозаводах и пекарнях

При выпечке хлеба и кондитерских изделий, составляющих основной вид  продукции данных потребителей газа, следует учитывать разницу в  потреблении тепла на разные виды продукции. Норма выпечки хлеба  в сутки на 1000 жителей принимается  в размере 0,6 … 0,8 тоны. В эту норму  входит выпечка и чёрного и  белого хлеба, а так же выпечка  кондитерских изделий. Точно определить сколько какого вида продукции потребляют жители очень трудно. Поэтому общую норму 0,6 … 0,8 тонны на 1000 жителей можно условно поделить пополам, считая, что хлебозаводы и пекарни поровну выпекают чёрный и белый хлеб. Выпечка кондитерских изделий может быть учтена отдельно, например, в размере 0,1 тонны на 1000 жителей в сутки.

При расчёте расхода газа следует учитывать их теплоту (МДж/год) на хлебозаводы и пекарни определяются по формуле:

=(0,6…..0,8)                       (МДж/год)

где

             - охвата газоснабжением хлебозаводов и пекарен

 – удельная расход теплоты следует принимать осредненным (МДж/т).

Годовые расходы газа на нужды предприятий бытового обслуживания населения (ателье, мастерскими, парикмахерскими, магазинами и др) принимают в размере 5% годового расхода на жилые дома. Каждый  город следует разделить на ряд районов ,для которых основные характеристики, определяющие объемы потребляемого газа ,будут примерно одинаковыми.  Расчет  производят для каждого района отдельно, в конце расчета составляют итоговую таблицу расчета по всему городу. Крупных потребителей ,которые будут присоединены к сетям высокого (сродного) давления, но уже вошедших в отдельные виды потребления ,выделяют в самостоятельную группу (бани, прачечные, хлебозаводы, крупные рестораны и т.д.).Число потребителей газа по районам города выявляют из анализа их населенности ,этажности застройки и ее основных характеристик, числа и характеристик ,и числа и характеристики предприятий и учреждений городского горячего водоснабжения, характеристики отопительных систем. топливного  и теплового баланса города.

 При проведении укрупненных  расчетов потребления газа городом  ,например при составлении проектов  генеральных планов городов и  населенных пунктов СНиП2.04.08-87 допускают принимать укрупненные показатели газопотрибления в /год на 1 чел .Величина  укрупненных показателей  газопотребления  в /год на 1 чел.Величина укрупненных показателей в основном зависит от вида горячего водоснабжения. Рекомендуются следующие укрупненные нормы потребления газа в м3 в год на 1 чел.;  а) при наличии централизованного горячего водоснабжения –100  б)при горячем водоснабжении от газовых водонагревателей –250  в)при отсутствии всяких видов горячего водоснабжения –125(для сельской местности --165).нормы рассчитаны для газа с теплотой сгорания в 34 МДж/ (8000ккал/)

 

9.Определение годового расхода теплоты на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение жилых и общественных зданий

 

Годовой расход теплоты (МДж/год) на отопление  и вентиляцию жилых и общественных зданий вычисляют по формуле:

                    =.  (МДж/год),

 

t ВН, t СР.О, t РО – температуры соответственно внутреннего воздуха отапливаемых помещений, средняя наружного воздуха за отопительный период, расчётная наружная для данного района строительства по [2],ОС.

К, К 1 – коэффициенты, учитывающие расходы теплоты на отопление и вентиляцию общественных зданий (при отсутствии

конкретных данных принимают К = 0,25 и K 1 = 0,4);

Z – среднее число часов работы системы вентиляции общественных зданий в течение суток ;z=16

n О – продолжительность отопительного периода в сутках;

F – общая площадь отапливаемых зданий, м2;

q ОВ – укрупненный показатель максимального часового расхода теплоты на отопление жилых зданий по табл.  МДж/ч.•м2;

– коэффициент полезного действия отопительной котельной (= 0,8 …0,85);

Годовой расход теплоты (МДж/год) на централизованное горячее водоснабжение  от котельных и ТЭЦ определяют по формуле:

 

                     =24N [] (МДж/год),

          где  – укрупненный показатель среднечасового расхода теплоты на горячее водоснабжение ,кДж/ч на 1 чел (с учетом общественных зданий района) принимают по табл. 8.

N – число жителей города, пользующихся горячим водоснабжением от котельных или ТЭЦ, чел.;

 – коэффициент учитывающий снижение расхода горячей воды в летний период (при отсутствии данных принимают 0.8 для курортных и южных городов 1);

 , – температуры водопроводной воды в отопительный и летний периоды, °С (при отсутствии данных принимают = 15, = 5).

Газоснабжение 📙 Реферат → 🆔 63578

Газоснабжение 📙 Реферат → 🆔 63578