Выбор и расчет городской, внутриквартальной и внутридомовой системы газоснабжения
Определение свойств газа. Гидравлический расчёт городской кольцевой сети среднего давления. Выбор схемы газоснабжения квартала и внутридомовое газоснабжение. Подбор оборудования газорегуляторных установок и расчёт горелки для котла квартальной котельной.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 13.06.2016 |
| Размер файла | 176,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
Введение
1. Характеристики города и потребителей газа
2. Определение свойств газа
3. Определение количества ГРП, влияния зон их действия и расчёт количества жителей в зонах
4. Определение расчетных расходов газа сетевыми ГРП
5. Определение расходов газа сосредоточенными потребителями
6. Определение количества котлов для КК и уточнение расхода газа для неё
7. Выбор схемы газоснабжения города
8. Гидравлический расчёт кольцевой сети среднего давления для трёх режимов эксплуатации сети
9. Выбор схемы газоснабжения квартала. Гидравлический расчет квартальной сети
10. Внутридомовое газоснабжение. Подбор газовых приборов, счетчиков, определение расходов газа, выбор схемы газоснабжения секции жилого дома и ее расчет
11. Расчет газовой горелки для котла квартальной котельной
12. Подбор и расчет оборудования ГРУ квартальной котельной
Список литературы
Введение
газоснабжение гидравлический котельная
Современные городские распределительные системы газоснабжения представляют собой сложный комплекс сооружений, состоящий из следующих основных элементов газовых сетей низкого, среднего и высокого давления, газораспределительных станций (ГРС), газорегуляторных пунктов (ГРП) и установок (ГРУ). Для управления эксплуатацией этой системой имеется специальная служба с соответствующими средствами, обеспечивающими возможность бесперебойного газоснабжения.
Проекты газоснабжения областей, городов, поселков разрабатывают на основе схем перспективных потоков газа, схем развития и размещения отраслей народного хозяйства и проектов районных планировок, генеральных планов городов с учетом их развития на перспективу. Система газоснабжения должна обеспечивать бесперебойную подачу газа потребителям, быть безопасной в эксплуатации, простой и удобной в обслуживании, должна предусматривать возможность отключения отдельных элементов или участков газопровода для производства ремонтных и аварийных работ.
Основным элементом городских систем газоснабжения являются газопроводы, которые классифицируются по давлению газа и назначению. В зависимости от максимального давления газа городские газопроводы разделяют на следующие группы:
- газопроводы низкого давления с давлением газа до 5 кПа;
- газопроводы среднего давления с давлением от 5 кПа до 0,3 МПа;
- газопроводы высокого давления II категории с давлением от 0,3 до 0,6 МПа;
- газопроводы высокого давления I категории с давлением газа от 0,6 до 1,2 МПа.
Газопроводы низкого давления служат для транспортирования газа в жилые, общественные здания и предприятия бытового обслуживания.
Газопроводы среднего и высокого(II категории) давления служат для питания городских распределительных сетей низкого и среднего давления через ГРП.
Городские газопроводы высокого (I категории) давления являются основными артериями, питающими крупный город, их выполняют в виде кольца , полукольца или в виде лучей.
В данном курсовом проекте нужно выполнить выбор и расчет городской, внутриквартальной и внутридомовой системы газоснабжения , а также подбор оборудования ГРУ и расчет горелки для котла квартальной котельной согласно исходным данным.
1. Характеристика города и потребителей газа
В данном проекте разрабатывается двухступенчатая схема газоснабжения среднего города, расположенного в Витебской области, природным газом с газопроводом среднего (5 кПа - 0,3 МПа) и низкого (до 5 кПа) давления. В данном случае газопровод среднего давления проектируется кольцевым, т.к. он является основной артерией питающей газом город. Газопровод прокладывается по окраинам города, в районах с малой плотностью населения и меньшим количеством подземных коммуникации. Сети низкого давления состоят из тупиковых газопроводов и отдельных ответвлений.
Связь между газопроводами среднего и низкого давления осуществляется через сетевые ГРП, где давление снижается до необходимой величины и поддерживают постоянным автоматически. Газораспределительная станция находится на северо-востоке города на расстоянии 300 м.
Расчетная температура отопительного периода tн.о= -25°C, преобладающее направление ветра юго-западное [2].
Основными потребителями газа являются: бытовой сектор (жилые дома), предприятия общественного питания (столовые, кафе, рестораны), мелкие предприятия бытового обслуживания населения, предприятия коммунального хозяйства (банно-прачечный комбинат, больница, хлебозавод, районные и квартальная котельные), промышленные объекты.
Число жилых кварталов в городе - 39. Этажность застройки 5-9 этажей. Согласно расчету в городе проживает 50188 жителей, которые используют основную часть газа на коммунально-бытовые нужды. Принимаем, что в зоне пятиэтажной застройки проживает 40% населения, в зоне 6-9этажной 60%. В пятиэтажных домах установлены газовые плиты и водоподогреватели, в 6-9 этажных домах - только газовые плиты.
2. Определение свойств газа
Состав газа:
СН4=97,2 %;
С2Н6=1,5 %;
С3Н8=0,3 %;
С4Н10=0,2 %;
C5Н12 = 0,1 %;
СО2=0,2 %;
N2=0,5 %.
При известном составе газообразного топлива его свойства определяются по свойствам простых газов компонентов смеси.
* Плотность газообразного топлива при нормальных условиях определяется по формуле:
(3.1)
где yi - объемное процентное содержание i-го компонента в газовой смеси, %;
с0i - плотность i-го компонента смеси при нормальных условиях, кг/м3.
принимаем по справочным данным или определяем по формуле:
(3.2)
где - молекулярная масса i-го компонента смеси, кг/кмоль
- объем одного кмоля i-го компонента, м3/кмоль
СН4: VM =22,38 м3/кмоль М=16 кг/кмоль
С2Н6: VM =22,174 м3/кмоль М=30 кг/кмоль
С3Н8: VM =21,997 м3/кмоль М=44 кг/кмоль
С4Н10: VM =21,50 м3/кмоль М=58 кг/кмоль
C5Н12: VM =20,8 м3/кмоль М=72 кг/кмоль
СО2: VM =22,268 м3/кмоль М=44 кг/кмоль
N2: VM =22,395 м3/кмоль М=28 кг/кмоль
Плотность газовой смеси:
* Низшая объемная теплота сгорания газовой смеси:
(3.3)
где Qн.i - низшая объемная теплота сгорания i-го компонента смеси, кДж/м3.
Согласно справочным данным:
* Концентрационные пределы воспламенения для смеси горючих газов, не содержащих балластных примесей, определяют по выражению:
(3.4)
где - верхний или нижний пределы воспламенения горючих газов в газовоздушной среде, об.%;
Li - верхний или нижний пределы воспламенения i-го компонента в газовоздушной среде, об.%.
Табл.3.1Пределы воспламенения отдельных компонентов горючей смеси, %
|
Нижний |
Верхний |
||
|
L(СН4) |
5 |
15 |
|
|
L(С2Н6) |
3 |
12,5 |
|
|
L(С3Н8) |
2 |
9,5 |
|
|
L(С4Н10) |
1,7 |
8,5 |
|
|
L(C5Н12) |
1,35 |
8,0 |
При наличии в газе балластных примесей пределы воспламенения определяются:
(3.5)
Б - балласт газообразного топлива:
Состав горючей части газа без балластных примесей находится по формуле:
(3.4)
Таким образом:
Пределы воспламенения для смеси с балластом могут быть определены по приближенной формуле:
(3.7)
* Теоретическое количество сухого воздуха, необходимого для полного сгорания 1 м3 природного газа, составляет:
(3.8)
где СnНm - объемное процентное содержание углеводородов, входящих в состав газовой смеси, %;
n и m - соответственно число атомов углерода и водорода в каждом углеводороде;
H2S - объемное процентное содержание сероводорода в газовом топливе, %.
Теоретический расход влажного воздуха больше подсчитанного по выражению (3.8) на объем содержащихся в нем паров
(3.9)
где 0,00124 - объем 1 г водяного пара, м3/г;
dв - влагосодержание воздуха, определяется по I-d диаграмме. При t=20°C и %, dв?10 г/мі.
Вследствие несовершенства смешения горючих компонентов с окислителем в процессе горения топочные процессы ведутся с некоторым избытком воздуха (для исключения химической неполноты сгорания), поэтому действительное количество воздуха, необходимого для сжигания газа, составит:
(3.10)
где б - коэффициент избытка воздуха. Его величина зависит от условий смесеобразования газа и воздуха и обычно принимается в пределах 1,05…1,2. Принимаем б=1,1.
* Выход продуктов сгорания.
В состав продуктов сгорания входят углекислый газ, водяные пары, азот, кислород, а иногда и сернистый ангидрид.
Количество углекислого газа, образующегося при сгорании 1 мі газообразного топлива, зависит от содержания углерода в компонентах смеси и в балласте топлива:
(3.11)
где n - количество атомов углерода;
CO - объемное процентное содержание углекислого газа в составе смеси;
Количество образующихся водяных паров слагается из объема паров, получающихся в результате сгорания водорода, входящего в состав углеводородов и других соединений, водяных паров, содержащихся в газовом топливе в виде балласта и поступивших с воздухом:
(3.12)
где H2S - объемное процентное содержание сероводорода в топливе;
dг - влагосодержание газа, г/мі, принимаем, что газ осушенный и d=0.
Количество кислорода в продуктах сгорания определяется коэффициентом избытка воздуха, при котором ведется процесс горения:
(3.13)
Содержание азота в продуктах сгорания также зависит от коэффициента избытка воздуха и наличия азота в балласте топлива:
(3.14)
Полный объем продуктов сгорания 1 м3 газообразного топлива составляет:
(3.15)
Проверка:
3. Определение количества ГРП, влияния зон их действия и расчёт количества жителей в зонах
Количество сетевых ГРП, снабжающих газом бытовых и мелких коммунальных потребителей, определяется по формуле:
(4.1)
где F - газифицируемая площадь, включая площадь проездов, кмІ;
- оптимальный радиус действия ГРП, км.
Принимаем 3 ГРП. Определяем зоны их действия и размещаем ГРП на генплане в центре зон их действия.
Количество жителей в зоне действия каждого ГРП определяют по зависимости
(4.2)
где F - площадь квартала в красных линиях застройки, га, определяется по генплану города без учета площади улиц, проспектов, площадей, парков, скверов,
P - расчетная плотность населения. Принимается в зависимости от зоны различной степени градостроительной ценности территории и климатического подрайона, в котором расположен город. Для жилых районов она определяется по [3]
Расчет сводится в табл. 4.1.
Таблица 4.1. Расчет количества жителей в городе.
|
№ квартала |
Площадь квартала F, га |
Расчетная плотность населения Р, чел/га |
Количество жителей N, чел |
|
|
Зона ГРП-1 |
||||
|
1 |
13,44 |
200 |
2688 |
|
|
2 |
5,28 |
200 |
1056 |
|
|
4 |
5,2 |
200 |
1040 |
|
|
5 |
2,8 |
200 |
560 |
|
|
6 |
2 |
300 |
600 |
|
|
7 |
6,4 |
300 |
1920 |
|
|
8 |
5,2 |
200 |
1040 |
|
|
9 |
5,2 |
200 |
1040 |
|
|
10 |
6,8 |
200 |
1360 |
|
|
11 |
4 |
200 |
800 |
|
|
13 |
2 |
300 |
600 |
|
|
УNГРП-1=12944 |
||||
|
Зона ГРП-2 |
||||
|
14 |
12 |
300 |
3600 |
|
|
15 |
4,8 |
200 |
960 |
|
|
16 |
2,8 |
200 |
560 |
|
|
20 |
4,8 |
200 |
960 |
|
|
21 |
4 |
200 |
800 |
|
|
25 |
13 |
300 |
3900 |
|
|
26 |
4 |
200 |
800 |
|
|
27 |
3 |
200 |
600 |
|
|
28 |
2,8 |
200 |
560 |
|
|
29 |
5,6 |
200 |
1120 |
|
|
УNГРП-2=15320 |
||||
|
Зона ГРП-3 |
||||
|
12 |
13 |
200 |
2600 |
|
|
17 |
3 |
200 |
600 |
|
|
18 |
4,8 |
300 |
1440 |
|
|
19 |
2 |
300 |
600 |
|
|
22 |
4,8 |
200 |
960 |
|
|
23 |
4,7 |
300 |
1410 |
|
|
24 |
7,2 |
300 |
2160 |
|
|
30 |
3,4 |
300 |
1020 |
|
|
31 |
5,6 |
300 |
1680 |
|
|
33 |
11,5 |
200 |
2300 |
|
|
34 |
6,7 |
200 |
1340 |
|
|
35 |
2,4 |
200 |
480 |
|
|
36 |
4,5 |
200 |
900 |
|
|
37 |
6,6 |
200 |
1320 |
|
|
38 |
4,8 |
200 |
960 |
|
|
39 |
5,8 |
200 |
1160 |
|
|
УNГРП-3=21114 |
||||
|
Всего в городе УN=50188 |
4. Определение расчетных расходов газа сетевыми ГРП
Годовое потребление газа городом является основой для составления проекта газоснабжения. Расчет годового потребления производят по средним нормам, разработанным на основе многолетнего опыта (табл.2 [1])
Годовой расход газа V, м3/год, на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды равномерно распределенными потребителями определяем по зонам действия ГРП по выражению:
(5.1)
где N - численность населения, чел;
n - число расчетных потребителей на 1 тыс. жителей;
х - степень охвата газоснабжением в долях единицы;
Qгод - нормативный расход газа в тепловых единицах на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год;
Qн - низшая теплота сгорания газа, кДж/м3.
Расчетный расход газа определяется как доля годового расхода по формуле:
(5.2)
где Кm - коэффициент часового максимума. Величина Кm зависит от общего числа жителей, снабжаемых газом в зоне действия ГРП и принимается по табл. 4 [1].
Расход газа на приготовление пищи и санитарно-гигиенические нужды рассчитывается при полном охвате газоснабжением жилой застройки х=100%.
Считаем, что в зданиях до 5 этажей проживает 40% от общего количества жителей, а в зданиях 7-9-ти этажной застройки 60% количества жителей
В квартирах 5-ти этажных жилых домов установлены газовые плиты и проточные газовые водонагреватели, в квартирах 7-9-ми этажных зданий - газовые плиты. В районе имеются столовые, которые получают газ из сетей низкого давления. Используется природный газ с Qн = 36370 кДж/м3.
При расчете расхода газа на приготовление пищи на предприятиях общественного питания число единиц потребления в столовых района (количество завтраков, обедов и ужинов) находим в соответствии с нормативными показателями и из условия, что столовые работают в две смены. С учетом средней загрузки предприятий общественного питания принимаем охват обслуживанием населения y= 0,25…0,3 общей численности населения, считая, что каждый человек, регулярно пользующийся столовыми и ресторанами, потребляет в день примерно 1 обед и 1 ужин (или завтрак).
Дополнительно учитываем расход газа на нужды предприятий бытового обслуживания населения, принимая его в размере 5% от суммарного расхода газа в жилых домах. Нагрузка ГРП определяется как сумма расчетных расходов газа по всем видам потребления.
Результаты расчета сводим в таблицу 5.1.
Таблица 5.1. Расчет расхода газа равномерно распределенными потребителями.
|
ГРП 1 |
||||||||||
|
№ |
значение расходуемого газа |
показатель потребления |
охват газосноб-жения % |
число единиц потребления N |
годовая норма расхода газа |
годовой расход газа Vгод, м3/год |
коэффициент часового максимума Km |
расчетный расход газа Vp, м3/ч |
||
|
Qгод, кДж/год |
Qгод/Qн, м3/год |
|||||||||
|
Зона пятиэтажной застройки |
||||||||||
|
1 |
приготовление пищи и горячей воды в квартирах при наличии газовой плиты и газового водоподогревателя |
1 чел |
100 |
5178 |
8000000 |
220 |
1139160 |
0,00044843 |
510,8 |
|
|
Зона семи- девятиэтажной застройки |
||||||||||
|
2 |
приготовление пищи квартирах при наличии газовой плиты и централизованном горячем водоснобжении |
1 чел |
100 |
7766 |
2800000 |
77 |
597982 |
0,00044843 |
268,2 |
|
|
столовые,рестораны,кафе |
||||||||||
|
3 |
приготовление завтраков |
1 з., у. |
100 |
1164960 |
2100 |
0,06 |
69898 |
0,0005 |
34,9 |
|
|
4 |
приготовление обедов |
1 обед |
100 |
1164960 |
4200 |
0,115 |
133970 |
0,0005 |
67,0 |
|
|
5 |
мелкие предприятия бытового обслуживания |
(5% от расхода на жилые дома) |
38,9 |
|||||||
|
Суммарный расход газа |
920 |
|||||||||
|
ГРП 2 |
||||||||||
|
№ |
значение расходуемого газа |
показатель потребления |
охват газосноб-жения % |
число единиц потребления N |
годовая норма расхода газа |
годовой расход газа Vгод, м3/год |
коэффициент часового максимума Km |
расчетный расход газа Vp, м3/ч |
||
|
Qгод, кДж/год |
Qгод/Qн, м3/год |
|||||||||
|
Зона пятиэтажной застройки |
||||||||||
|
1 |
приготовление пищи и горячей воды в квартирах при наличии газовой плиты и газового водоподогревателя |
1 чел |
100 |
6128 |
8000000 |
220 |
1348160 |
0,000444444 |
599,2 |
|
|
Зона семи- девятиэтажной застройки |
||||||||||
|
2 |
приготовление пищи квартирах при наличии газовой плиты и централизованном горячем водоснобжении |
1 чел |
100 |
9192 |
2800000 |
77 |
707784 |
0,000444444 |
314,6 |
|
|
столовые,рестораны,кафе |
||||||||||
|
3 |
приготовление завтраков |
1 з., у. |
100 |
1378800 |
2100 |
0,06 |
82728 |
0,0005 |
41,4 |
|
|
4 |
приготовление обедов |
1 обед |
100 |
1378800 |
4200 |
0,115 |
158562 |
0,0005 |
79,3 |
|
|
5 |
мелкие предприятия бытового обслуживания |
(5% от расхода на жилые дома) |
45,7 |
|||||||
|
Суммарный расход газа |
1080 |
|||||||||
|
ГРП 3 |
||||||||||
|
№ |
значение расходуемого газа |
показатель потребления |
охват газосноб-жения % |
число единиц потребления N |
годовая норма расхода газа |
годовой расход газа Vгод, м3/год |
коэффициент часового максимума Km |
расчетный расход газа Vp, м3/ч |
||
|
Qгод, кДж/год |
Qгод/Qн, м3/год |
|||||||||
|
Зона пятиэтажной застройки |
||||||||||
|
1 |
приготовление пищи и горячей воды в квартирах при наличии газовой плиты и газового водоподогревателя |
1 чел |
100 |
8446 |
8000000 |
220 |
1858120 |
0,000433 |
804,4 |
|
|
Зона семи- девятиэтажной застройки |
||||||||||
|
2 |
приготовление пищи квартирах при наличии газовой плиты и централизованном горячем водоснобжении |
1 чел |
100 |
12668 |
2800000 |
77 |
975436 |
0,000433 |
422,3 |
|
|
столовые,рестораны,кафе |
||||||||||
|
3 |
приготовление завтраков |
1 з., у. |
100 |
1900260 |
2100 |
0,06 |
114016 |
0,0005 |
57,0 |
|
|
4 |
приготовление обедов |
1 обед |
100 |
1900260 |
4200 |
0,115 |
218530 |
0,0005 |
109,3 |
|
|
5 |
мелкие предприятия бытового обслуживания |
(5% от расхода на жилые дома) |
61,3 |
|||||||
|
Суммарный расход газа |
1454 |
|||||||||
|
Суммарный расход газа по всем ГРП |
3454 |
|||||||||
5. Определение расходов газа сосредоточенными потребителями
В больнице газ расходуется на приготовление пищи, горячей воды для хозяйственно-бытовых нужд и лечебных процедур, на стирку белья в механизированной прачечной, а также для покрытия расходов тепла на отопление и вентиляцию в больнице. На территории больницы имеется собственная котельная.
Количество коек в больнице принимается из расчета 12 на 1000 жителей. При определении расчетного расхода на приготовление пищи и горячей воды Кm принимается по табл. 5 [1].
Количество стираемого белья в прачечной больницы находится из условия стирки 0,48 тонн белья в год на 1 койку.
Расчетный расход газа на отопление и вентиляцию больницы находим по формулам
(6.1)
(6.2)
где 1,1 - коэффициент, учитывающий дополнительные потери теплоты в системе отопления;
qo, qв - соответственно удельные отопительная и вентиляционная характеристики здания, Вт/(м3•°С), для больниц qo =0,33...0,46 Вт/(м3•°С) и qв=0,25...0,32 Вт/(м3С);
Vн - объем здания по наружному обмеру, м3, для больницы удельная кубатура принимается 160... 240 м3 на одну койку;
tв, tо - соответственно расчетные температуры внутреннего воздуха в помещении и наружного воздуха для проектирования отопления и вентиляции;
- коэффициент, учитывающий затраты теплоты на подогрев инфильтрационного воздуха, = 0,1...0,2 (в зданиях с приточной вентиляцией = 0),
з - КПД котельной установки, принимаемый n=0,75...0,80,
вt - температурный коэффициент, определяемый по формуле:
(6.3)
На хлебозаводе газ используется для выпечки хлебобулочных и кондитерских изделий. Производительность хлебозавода определяем из условия выпечки в год на 1000 жителей 219 т хлебобулочных изделий и 36,5 т кондитерских изделий. Нормативный расход газа на выпечку 1 т изделия зависит от его вида. Принимаем, что выпечка хлеба формового составляет 20%, подового - 30%, батонов, булок, сдобы - 50% от общего количества хлебобулочных изделий. Расчет количества выпекаемых хлебобулочных и кондитерских изделий приводим в графе 5. Коэффициент часового максимума для хлебозавода Km = 1/6000.
В банно-прачечном комбинате газ расходуется на приготовление горячей воды для мытья в бане (в ваннах и без ванн) и для стирки белья в механизированной прачечной. Количество помывок в бане определяем из расчета 52 помывки в год одним человеком. Считаем, что баней пользуются 10% от общего числа жителей города, причем для половины из них учитываем расход газа на мытье без ванн, для остальных - мытье в ваннах. Значение Km = 1/2900.
В прачечную белье для стирки поступает от жителей города, от предприятий общественного питания, поликлиник, бани, гостиницы, детских учреждений (в больнице имеется собственная прачечная). Расчетные показатели для определения количества стираемого белья приведены в табл. 9.4. [5]
Принимаем, что 50% от общего, числа жителей сдают белье в прачечную. При норме 75 кг на одного человека в год количество белья, поступающего от населения, составит:
Количество белья, сдаваемого в прачечную предприятиями общественного питания, зависит от числа единиц потребления в столовых (от количества обедов, завтраков, ужинов). При норме 0,01 кг на один обед, завтрак или ужин
Множитель 2 учитывает количество завтраков (или ужинов) и обедов на 1 человека.
Количество белья, поступающего в прачечную из поликлиник, бани и гостиницы, соответственно равно
В этих выражениях 0,125 кг; 0,075 кг; 0,3 т - расчетные показатели стираемого белья на одно посещение поликлиники, бани и на одно место в гостинице; 30 - количество посещений поликлиники в день, приходящееся на 1000 жителей; 310 - число дней работы поликлиники в году; 6 - количество мест в гостинице на 1000 жителей; 260978- число помывок в бане в год (графа 5, табл. 6.1)
При расчете количества белья, поступающего в прачечную из детских учреждений, принимаем, что число детей ясельного возраста составляет 8%, в возрасте от 4 до 7 лет - 10% от общего числа жителей, а охват обслуживанием детскими учреждениями 85%. При норме 0,48 т белья в год на одного ребенка в яслях и 0,36 т в детских садах количество сдаваемого белья соответственно равно:
Суммарное количество белья, стираемого в прачечной, составит:
?G=5314 т/год
Эту цифру проставляем в графу 5 табл. 6.1.
Расчет сводим в таблицу 6.1.
Таблица 6.1. Расчет расхода газа сосредоточенными потребителями.
|
№ п/п |
Назначение расходуемого газа |
Показатель потребления газа |
Охват газоснаб- жением, % |
Число единиц потреб- ления N |
Годовая норма расхода газа |
Годовой расход газа Vгод, м3/год |
Коэффициент часового максимума Кm |
Расчетный расход газа Vp, м3/год |
||
|
Qгод, кДж/год |
Qгод/Qн, м3/год |
|||||||||
|
Больница |
||||||||||
|
1 |
Приготовление пищи |
1койка в год |
100 |
603 |
3200000 |
87,90 |
53004 |
0,000555556 |
29,45 |
|
|
2 |
Приготовление горячей воды для хозяйственно-бытовых нужд и лечебных процедур (без стирки белья) |
1койка в год |
100 |
603 |
9200000 |
253,00 |
152559 |
0,000555556 |
84,76 |
|
|
3 |
Стирка белья в механизированной прачечной, включая сушку и глаженье белья |
1т сухого белья |
100 |
290 |
18800000 |
516,90 |
149901 |
0,000344828 |
51,69 |
|
|
4 |
Отопление и вентиляция больницы |
Отопление |
314,00 |
Вентиляция |
201,00 |
515,00 |
||||
|
Нагрузка ГРП больницы |
681 |
|||||||||
|
Хлебозавод |
||||||||||
|
1 |
Выпечка хлеба формового |
1т изделий |
100 |
2198 |
2500000 |
68,70 |
151003 |
0,000166667 |
25,17 |
|
|
2 |
Выпечка хлеба подового, батонов, булок, сдобы |
1т изделий |
100 |
8793 |
5450000 |
149,80 |
1317191 |
0,000166667 |
219,53 |
|
|
3 |
Выпечка кондитерских изделий |
1т изделий |
100 |
1832 |
7750000 |
213,10 |
390399 |
0,000166667 |
65,07 |
|
|
Нагрузка ГРП хлебозавода |
310 |
|||||||||
|
Банно-прачечный комбинат |
||||||||||
|
1 |
Мытье в бане без ванн |
1 помывка |
5 |
130489 |
40000 |
1,10 |
143538 |
0,00037037 |
53,16 |
|
|
2 |
Мытье в бане в ваннах |
1 помывка |
5 |
130489 |
50000 |
1,37 |
178770 |
0,00037037 |
66,21 |
|
|
3 |
Стирка белья в механизированной прачечной, включая сушку и глаженье белья |
1т сухого белья |
50 |
5314 |
18800000 |
516,90 |
2746807 |
0,000344828 |
947,17 |
|
|
Нагрузка ГРП БПК |
1067 |
Определение расхода газа котельными
В городе имеется две районные котельные. Районная котельная 1 (РК-1), которая обслуживает кварталы: 1,2,4,5,6,7,8,9,10,11,13,14,15, 16, 20, 21, 27 с общим числом жителей 21439. В зоне 5-этажной застройки проживают 8576 чел ; 7-9-этажной застройки 12863 чел. Районная котельная 2 (РК-2), которая обслуживает кварталы: 12, 17, 18, 19, 22, 23, 24, 25, 26, 28, 29, 30, 31, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39 с общим числом жителей 28749. В зоне 5-этажной застройки проживают 11500 чел ; 7-9-этажной застройки 17249 чел.
В квартале 18 имеется квартальная котельная с общим числом жителей 1440. В зоне 5-этажной застройки проживают 576 чел ; 7-9-этажной застройки 864 чел.
Расход газа котельными определяется по расходам теплоты (кВт) на отопление жилых и общественных зданий Qo, вентиляцию общественных зданий Qb и горячее водоснабжение жилых и общественных зданий Qгв.
Расходы теплоты находим по укрупненным показателям [4]. На отопление жилых и общественных зданий
(6.4)
где qo - укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление жилых зданий на 1 м2 общей площади, Вт/м2. Принимается в зависимости от расчетной температуры наружного воздуха, этажности застройки и характеристики здания и принимается по табл 9.5.а. [5].
А - общая площадь жилых зданий, м2. Определяется по формуле
(6.5)
где f - норма общей площади на 1 человека, f=20 м2/чeл;
N - количество жителей в обслуживаемой котельной зоне;
К1 - коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий, К1 = 0,25.
Расход теплоты на вентиляцию общественных зданий определяем по формуле:
(6.6)
где К2 - коэффициент, учитывающий тепловой поток на вентиляцию общественных зданий. К2 = 0,6.
Среднечасовой расход теплоты на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий в зоне 7-9-этажной застройки определяем по формуле:
(6.7)
где q'г.в - укрупненный показатель среднечасового расхода теплоты на горячее водоснабжение на 1 человека с учетом потребления в общественных зданиях, Вт/чел. Принимается по табл. 9.5.а. [5]. Принимая норму расхода воды на горячее водоснабжение 105 л/сут на человека, находим q'г.в=376 Вт/чел;
N' - число жителей, пользующихся централизованным горячим водоснабжением.
Для зоны 5-этажной застройки расход теплоты на горячее водоснабжение учитываем только для общественных зданий (в кухнях жилых квартир 5-этажных зданий установлены газовые водонагреватели)
(6.8)
где q''г.в - укрупненный показатель среднечасового расхода теплоты на горячее водоснабжение с учетом потребления только в общественных зданиях, Вт/чел. Принимается по табл. 9.5.а. [5]. Принимая норму расхода воды на горячее водоснабжение 105 л/сут на человека, находим q''г.в=73 Вт/чел;
N'' - число жителей в зоне 5-этажной застройки.
Расход газа котельными Vк, м3/ч, найдем по формуле:
(6.9)
зк - КПД котельной установки. Для котельных малой и средней мощности зк=0,75...0,8; для котельных большой мощности зк=0,85...0,9.
РК-1
(для 5-этажной застройки)
(для 7-9-этажной застройки)
РК-2
(для 5-этажной застройки)
(для 7-9-этажной застройки)
Если на территории газифицируемого объекта предусмотрена собственная котельная для покрытия затрат тепла этого объекта, то из общего расхода газа для котельной следует вычесть расход газа объектовой котельной. В нашем случае из нагрузки РК-2 следует вычесть расход газа котельной больницы (расход на отопление и вентиляцию):
КК
(для 5-этажной застройки)
(для 7-9-этажной застройки)
Расход газа промпредприятием VПП=3380 м3/ч (по заданию).
6. Определение количества котлов для КК и уточнение расхода газа для неё
Уточняем расход газа для квартальной котельной. Для этого определим число устанавливаемых котлов в котельной. К установке приняты котлы Универсал-6 с площадью поверхности нагрева Fk =41,8 м2.
Расход газа одним котлом Vk, м3/ч, составляет
(7.1)
qк - теплосъем с 1 м2 поверхности нагрева котла, Вт/м2. Принимаем по табл. 9.6. [5].
qк=14 кВт/м2
Количество котлов в котельной:
(7.2)
Принимаем к установке 12 котлов.
Уточненный расход газа на квартальную котельную составит:
(7.3)
На эту нагрузку подбирают и рассчитывают оборудование ГРУ котельной.
7. Выбор схемы газоснабжения города
Для выбора схемы газоснабжения используют данные, полученные ранее:
* Количество жителей в городе - 50188 человек;
* Расход газа равномерно распределенными потребителями - 6373,65 м3/ч;
* Расход газа сосредоточенными потребителями - 19693 м3/ч;
* Суммарный расход газа - 26067 м3/ч.
При численности населения до 100000 человек со сравнительно большой плотностью нагрузки (значительная часть города застраивается 5-ти, 7-ми и 9-ти этажными зданиями) и с компактным размещением крупных потребителей газа принимается двухступенчатая система газоснабжения, с давлением в первой ступени 0,3 МПа, во второй - 3кПа.
Запроектируем кольцевую сеть среднего давления. Такая сеть с двухсторонним питанием кольца достаточно надежна. Трассу кольца выбираем так, чтобы уменьшить общую протяженность сети среднего давления. Газопроводы среднего давления прокладываются по улицам и от них делаются ответвления к ГРП и сосредоточенным потребителям. На кольце предусматриваются секционирующие задвижки так, чтобы любой поврежденный участок сети можно было отключить с двух сторон и чтобы любого потребителя или группу из двух-трех потребителей можно было питать с любой стороны кольца.
Так как потребность в газе относительно невелика, принимаем одну газораспределительную станцию (ГРС). Место сооружения ГРС со стороны подхода магистрального газопровода на северо-восточной окраине города на расстоянии 300м от линии застройки.
Газопроводы низкого давления от ГРП до потребителей (жилые дома, предприятия общественного питания и мелкие предприятия бытового обслуживания) прокладываются внутри кварталов и микрорайонов по кратчайшему пути, т. е. из условия минимальной протяженности сети. Сети низкого давления проектируются смешанными с кольцеванием только основных линий. Газопроводы соседних ГРП соединяются между собой перемычками.
8. Гидравлический расчёт кольцевой сети среднего давления для трёх режимов эксплуатации сети
На генплане города наносим сеть среднего давления. Расходы газа потребителями известны. Расчетный перепад давления определяется исходя из условия создания при допустимых перепадах давления наиболее экономичной и надежной в эксплуатации системы, обеспечивающей устойчивую работу ГРП и ГРУ. Поэтому начальное давление принимают максимальным для данной системы (0,3 МПа), а конечное таким, чтобы при максимальной нагрузке сети обеспечивалось минимально допустимое давление газа перед регуляторами ГРП и ГРУ (0,15 МПа).
При расчете кольцевой сети необходимо оставлять резерв давления для увеличения пропускной способности системы газоснабжения при аварийных гидравлических режимах. Принятый запас давления должен проверяться расчетом при возникновении наиболее неблагоприятных аварийных ситуаций, которые возникают при выключении головных участков сети.
Ввиду кратковременности аварийных ситуаций допускается некоторое снижение качества системы, которое оценивается коэффициентом обеспеченности, зависящим от категории потребителя. Однако во всех случаях режим давления в газовой сети должен обеспечивать нормальную работу газогорелочных устройств неотключаемых агрегатов.
Для кольцевой сети среднего давления рассчитываются 2 аварийных режима (при отключении головных участков слева и справа от точки питания) и нормальный режим, когда за расчетное принимается наиболее рациональное направление потока газа по полукольцам.
Расчет кольцевой сети среднего давления производится в следующей последовательности:
1. Составляются расчетные схемы сети для 2-х аварийных и нормального режима эксплуатации, нумеруются узлы сети, проставляются длины участков, выписываются расчетные расходы газа каждым потребителем.
2. Производится предварительный расчет диаметра кольца по приближенным зависимостям:
(9.1)
(9.2)
где Vрэ - расчетный эквивалентный по создаваемой потере давления расход газа всеми потребителями газа в аварийной ситуации, м3/ч;
Vi - расчетный расход газа i-м потребителем, м3/ч;
Кобi - коэффициент обеспеченности i-го потребителя в аварийной ситуации. Принимается по табл. 9.9. [5];
Аср - среднеквадратичный перепад давления в сети, МПа2/км;
Рн, Рк - абсолютные давления газа в начале и в конце сети, МПа;
Lк - протяженность расчетного кольца, км;
1,1 - коэффициент, учитывающий падение давления в местных сопротивлениях.
Диаметр газопровода принимается по номограмме рис. 9.1. [5], при этом стремятся к подбору единого диаметра кольца. Если это не удается, то участки газопровода, расположенные диаметрально противоположно точке питания, следует принимать меньшего диаметра, но не менее 0,75 диаметра головного участка.
3. Выполняются два варианта гидравлического расчета сети при аварийных режимах. Расходы потребителей определяются с учетом необходимой обеспеченности их газом
(9.3)
Расчетные расходы каждого участка находят суммированием, начиная от последнего потребителя по направлению к ГРС. По номограмме рис. 9.1. [5] для принятого диаметра и известного расхода находям действительные значения среднеквадратичного перепада давления на 1 км газопровода А, МПа/км. Если плотность газа с0, кг/м3, отличается от плотности стандартного газа (с0ст=0,73 кг/м3), то в величину А вводится поправка на плотность газа:
(9.4)
а затем рассчитывается перепад давления на участке - . Давление газа в начале первого участка (на выходе из ГРС) известно Рн=0,4МПа. Давление газа в конце участка определяется по формуле:
(9.5)
Полученное давление Рк на участке ГРС-1 является начальным для последующего участка 1-2, давление в конце участка 2-3 является начальным Рн для участка 3-4 и т.д.
Диаметры участков корректируются таким образом, чтобы давление газа у последнего потребителя не понижалось ниже минимально допустимого значения 0,25 МПа.
4. Выполняется гидравлический расчет сети при нормальном режиме эксплуатации. В нормальном режиме определение расходов газа на участке начинается с конечного участка каждого полукольца из условия обеспечения потребителей полным количеством газа. Целью расчета является определение давления газа в точках врезки ответвлений в кольцевую сеть, диаметры участков которой принимаются наибольшими из расчета двух аварийных режимов.
5. Определяются минимальные диаметры ответвлений к сосредоточенным потребителям при расчетном гидравлическом режиме. В случае необходимости (при недостаточности диаметров, когда А>0,1МПа2/км) увеличивают их до необходимых размеров.
Расчетный эквивалентный расход газа составит:
Среднеквадратичный перепад давления в сети:
Линии расхода Vpэ= 10838,7 м3/ч и среднеквадратичного перепада давления А=0,0141 МПа2/км пересекаются в точке, лежащей между диаметрами газопроводов 325х8 мм и 377х9 мм.
Такие диаметры участков газопроводов кольцевой сети назначаем, выполняя гидравлический расчет; при этом больший (377х9) принимаем на участках кольца, ближайших к ГРС.
Расчет системы сводим в таблицу 9.1, в соответствующие графы которой записываем номера участков, фактические и расчетные длины участков, расходы газа.
Расчетные схемы газопроводов среднего давления приведены в Приложении А, Б, В.
Таблица 8.1 Гидравлический расчёт кольцевой сети среднего давления для трёх режимов эксплуатации сети
|
№ уч |
Длина участка, км |
Расчетный расход газа на участке Vp, м3/ч |
Диаметр газопровода Dнхд, мм |
Среднеквадратичное падение давления А, МПа2/км |
Фактическое среднеквадратичное падение давления Аф, МПа2/км |
Среднеквадратичные потери давления на уч АфхLp, МПа2 |
Давление газа, МПа |
|||
|
по плану, L |
расчетная Lp=1,1L |
в начале участка Pн |
в конце участка Pк |
|||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
Аварийный режим 1 |
||||||||||
|
ГРС-1 |
0,65 |
0,715 |
18370,0 |
325x8 |
0,018 |
0,01775 |
0,01269 |
0,4 |
0,3838 |
|
|
1--2 |
0,58 |
0,638 |
18370,0 |
325x8 |
0,018 |
0,01775 |
0,01133 |
0,3838 |
0,3688 |
|
|
2--3 |
0,74 |
0,814 |
18153,7 |
325x8 |
0,016 |
0,01578 |
0,01285 |
0,3688 |
0,3509 |
|
|
3--4 |
0,15 |
0,165 |
17235,7 |
325x8 |
0,0165 |
0,01627 |
0,00269 |
0,3509 |
0,3471 |
|
|
4--5 |
0,34 |
0,374 |
11639,5 |
325x8 |
0,0035 |
0,00345 |
0,00129 |
0,3471 |
0,3452 |
|
|
5--6 |
1,34 |
1,474 |
11060,6 |
273x7 |
0,02 |
0,01973 |
0,02908 |
0,3452 |
0,3001 |
|
|
6--7 |
0,27 |
0,297 |
10367,7 |
273x7 |
0,016 |
0,01578 |
0,00469 |
0,3001 |
0,2922 |
|
|
7--8 |
0,54 |
0,594 |
9131,7 |
273x7 |
0,013 |
0,01282 |
0,00762 |
0,2922 |
0,2789 |
|
|
8--9 |
1,06 |
1,166 |
7947,3 |
273x7 |
0,01 |
0,00986 |
0,01150 |
0,2789 |
0,2574 |
|
|
9--10 |
0,17 |
0,187 |
7165,3 |
325x8 |
0,003 |
0,00296 |
0,00055 |
0,2574 |
0,2564 |
|
|
10--11 |
0,45 |
0,495 |
2704 |
325x8 |
0,00045 |
0,00044 |
0,00022 |
0,2564 |
0,2559 |
|
|
11-Пр.пр |
0,15 |
0,165 |
2704 |
133х4 |
0,052 |
0,05129 |
0,00846 |
0,2559 |
0,2388 |
|
|
Невязка |
(0,2388-0,25)/0,25*100%= |
-4,48 |
||||||||
|
Аварийный режим 2 |
||||||||||
|
ГРС-1 |
0,65 |
0,715 |
18370,0 |
325x8 |
0,018 |
0,01775 |
0,01269 |
0,4 |
0,3838 |
|
|
1--11 |
0,36 |
0,396 |
18370,0 |
273x7 |
0,045 |
0,04438 |
0,01758 |
0,3838 |
0,3602 |
|
|
11--10 |
0,45 |
0,495 |
15666,7 |
273x7 |
0,035 |
0,03452 |
0,01709 |
0,3602 |
0,3356 |
|
|
10--9 |
0,17 |
0,187 |
11205,4 |
273x7 |
0,018 |
0,01775 |
0,00332 |
0,3356 |
0,3306 |
|
|
9--8 |
1,06 |
1,166 |
10423,4 |
273x7 ... |
Подобные документы
Наружные сети газоснабжения. Расчёт годового потребления газа, максимальных часовых его расходов, гидравлический расчёт распределительной сети. Расчёт и подбор оборудования ГРП. Гидравлический расчёт внутридомовой сети. Расчёт атмосферной горелки.
контрольная работа [111,6 K], добавлен 07.05.2012Разработка систем газоснабжения низкого и среднего давления городской и сельской застройки. Проектирование газоснабжения жилого здания и вычисление объемов потребления газа. Пример расчёта двух аварийных режимов. Ознакомление со СНиПами и ГОСТами.
курсовая работа [4,3 M], добавлен 28.02.2014Обоснование выбора источников, выбор схемы газоснабжения жилого микрорайона. Определение годовых расходов газа равномерно распределёнными и сосредоточенными потребителями. Устройство и гидравлический расчёт распределительных и внутридомовых газопроводов.
курсовая работа [235,9 K], добавлен 11.02.2011Проект газоснабжения пятиэтажного дома. Характеристика района строительства. Расчет параметров газового топлива. Выбор трассы газораспределительных систем. Гидравлический расчет внутридомового газопровода. Выбор оборудования газорегуляторного пункта.
курсовая работа [120,7 K], добавлен 25.04.2017Характеристика деревни Новое Вологодского района. Общие сведения и проектирование газопровода. Выбор, обоснование системы газоснабжения. Оценка основных характеристик природного газа. Гидравлический расчет и оборудование газопровода среднего давления.
дипломная работа [413,0 K], добавлен 10.07.2017Определение основных характеристик природного газа. Рассмотрение особенностей газоснабжения лакокрасочного завода, расчет расхода котельной. Изучение условий прокладки наружного газопровода высокого давления. Подбор оборудования регуляторной установки.
курсовая работа [53,4 K], добавлен 01.02.2015Характеристики природного газа, его годовые расходы и режим потребления. Выбор системы газоснабжения. Гидравлический расчет газопроводов. Устройство внутридомовых газопроводов и использующего оборудования. Размещение счетчиков и отвод продуктов сгорания.
курсовая работа [207,0 K], добавлен 30.04.2011Расчет расходов газа различными категориями потребителей. Подбор регулятора давления. Газовый пищеварительный котёл КПГ-250. Защита газопроводов от коррозии. Климатические данные. Схема газоснабжения города. Гидравлический расчет кольцевых газовых сетей.
курсовая работа [203,8 K], добавлен 16.02.2016Определение плотности и теплоты сгорания природного газа. Анализ основных параметров системы газоснабжения. Гидравлический расчет газопроводов низкого давления. Сравнение полиэтиленовых труб с металлическими трубами, их достоинства и недостатки.
дипломная работа [463,3 K], добавлен 15.02.2017Выбор системы и схемы холодного водоснабжения объекта. Выбор метода расположения ввода, водомерного узла, насосных установок. Выбор системы водоотведения объекта. Гидравлический расчёт выпусков и трубопроводов внутриквартальной сети водоотведения.
курсовая работа [221,0 K], добавлен 17.02.2016Выбор системы газоснабжения в сельской местности, проблемы установки газораспределительных пунктов. Использование труб из полиэтилена, их экономичность и эффективность. Определение расчетных расходов газа по участкам. Гидравлический расчет газопроводов.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 06.10.2013Природный газ как источник энергии, его преимущества по сравнению с другими видами топлива и сырья. Определение теплотворной способности газа. Выбор и описание схемы газоснабжения жилого дома. Расчет тепловой нагрузки и спецификации газового оборудования.
курсовая работа [41,1 K], добавлен 12.12.2010Перевод систем газоснабжения со сжиженного на природный газ. Расчет расхода газа внутриквартальной сети. Построение профиля подземного газопровода. Обеспечение его защиты от электрохимической коррозии. Производство работ на строительство трубопровода.
дипломная работа [349,3 K], добавлен 15.07.2015Характеристика, геологическое строение и гидрогеологические условия района строительства газорегуляторного пункта. Определение годовых и часовых расходов газа. Гидравлический расчет сети среднего и низкого давления. Устройство сбросных трубопроводов.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 31.05.2019Выбор места расположения ввода, водомерного узла, насосных установок. Определение требуемого напора для системы холодного водоснабжения. Гидравлический расчёт внутренней сети водопровода, выпусков и трубопроводов внутриквартальной сети водоотведения.
курсовая работа [166,2 K], добавлен 19.08.2016Проектирование внутреннего устройства системы газоснабжения зданий. Стадии проектирования газоснабжения частных жилых домов. Устройство системы автономного газоснабжения, бытовые мини-газгольдеры. Преимущества и недостатки автономного газоснабжения.
курсовая работа [137,3 K], добавлен 21.12.2015Технико-экономическое обоснование установки автоматизированной котельной, предназначенной для теплоснабжения посёлка Шухободь, Череповецкого района. Расчёт плотности природного газа, тепловых нагрузок. Гидравлический расчет сети. Подбор котлоагрегата.
дипломная работа [3,3 M], добавлен 10.07.2017Проектирование наружных сетей газоснабжения и площадей застройки. Технология и организация монтажа системы газоснабжения. Требования по охране труда. Расчет экономической эффективности, сводный сметный расчет. Объектная смета на монтаж газопровода.
дипломная работа [98,8 K], добавлен 22.10.2008Общие сведения о проектируемом газопроводе. Определение плотности и теплоты сгорания природного газа. Оценка расходов газа населением. Выбор системы газоснабжения низкой плотности. Подбор оборудования и автоматизация газораспределительного пункта.
дипломная работа [167,6 K], добавлен 20.03.2017Выбор системы и схемы внутреннего водопровода. Определение расчетных расходов воды и подбор диаметров труб. Определение требуемого напора. Гидравлический расчет канализационной сети. Проверка пропускной способности стояка. Расчет дворовой канализации.
курсовая работа [229,7 K], добавлен 13.04.2016
