Проект газоснабжения 48-квартирного жилого дома по ул. Олимпийской в г. Череповце

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ПАРАМЕТРЫ НАРУЖНОГО ВОЗДУХА

2. ПАРАМЕТРЫ ВНУТРЕННЕГО МИКРОКЛИМАТА В ПОМЕЩЕНИЯХ

3. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

3.1 Исходные данные для проектирования

3.2 Общие положения

3.3 Определение сопротивления теплопередаче наружной стены

3.4 Определение сопротивления теплопередаче пола первого этажа

3.5 Определение сопротивления теплопередаче перекрытия здания

3.6 Определение коэффициентов теплопередачи ограждающих конструкций

4. РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ ОТДЕЛЬНЫХ ПОМЕЩЕНИЙ ЗДАНИЯ

4.1 Общие положения

4.2 Расчёт расходов теплоты на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха через ограждающие конструкции помещений и бытовых тепловыделений

4.3 Тепловые потери квартирных помещений

5. РАСЧЁТ РАСХОДА ТЕПЛОТЫ НА ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ

6. ПОДБОР КОТЛОВ

7. РАСЧЁТ СИСТЕМ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ

7.1 Определение плотности и теплоты сгорания природного газа

7.2 Расчет расходов газа на участках

7.3 Гидравлический расчет внутридомового газопровода

8. ЭКОНОМИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА В БЫТУ

8.1 Экономия газа при приготовлении пищи

8.2 Экономия при отоплении дома

8.3 Выбор экономически выгодного оборудования

8.4 Оптимизация оборудования

8.4.1 Уличный датчик температуры

8.4.2 Программатор

8.4.3 Регуляторы температуры

8.5 Установка счётчика

8.5.1 Экономическая выгода потребления природного газа с установленным счетчиком учета расхода природного газа и без него

8.6 Норматив потребления природного газа за год в разных городах России

9. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ СИСТЕМЫ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ

9.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов при строительстве и эксплуатации системы газоснабжения жилого дома

9.2 Меры безопасности при эксплуатации системы газоснабжения жилого дома

9.3 Подбор защитного заземления оборудования

9.3.1 Способы заземления котлов

9.4 Пожарная безопасность зданий и сооружений

10. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО УМЕНЬШЕНИЮ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ

10.1 Выбросы загрязняющих и токсичных веществ с дымовыми газами в атмосферу

10.2 Методы подавления образования окислов азота в топках котлов

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ



ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время, в жилых домах очень часто используют газовые плиты для приготовления пищи. Природный газ является высокоэффективным энергоносителем и ценным сырьем. Он имеет несколько преимуществ перед другими видами топлива:

- низкая стоимость добычи

- высокая жаропроизводительность

- отсутствие в природных газах окиси углерода

В дипломном проекте разработана система газоснабжения 48 квартирного жилого дома по улице Олимпийская в городе Череповце. Произведен расчет расходов газа на участках внутридомовой сети и подобраны диаметры газопроводов, которые будут обеспечивать потери давления газа при движении его от ввода до самого удаленного газового прибора.

В каждой квартире установлена четырехконфорочная газовая плита фирмы Gorenje и газовый настенный котел фирмы NEVA LUX. Установка индивидуального газового котла объясняется тем, что в последнее время большой интерес вызывает поквартирное теплоснабжение, когда теплоснабжение квартиры осуществляется от собственного источника.

Можно назвать как минимум три важнейшие преимущества поквартирного отопления (теплоснабжения) по сравнению с централизованным:

Во-первых: не требуются создание дорогостоящих теплотрасс.

Во-вторых: отсутствуют теплопотери при доставке тепла от места его выработки до потребителя.

В-третьих: каждый житель получает возможность использовать именно то количества тепла, которое требуется именно ему.

Приведены некоторые сведения об экономии природного газа в быту.

1. ПАРАМЕТРЫ НАРУЖНОГО ВОЗДУХА

Проектируемый объект расположен в городе Череповце Вологодской области. Принимаем климатические данные по г. Вологде Вологодской области.

Параметры Б для холодного периода года согласно [1]:

- температура воздуха наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92, t_н.в = -32 ^оС;

- продолжительность отопительного периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8 ^оС, z_oт.п = 228 сут;

- средняя температура воздуха, со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8 ^оС, t_от.п = -4 ^оС;

- средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца ц_н.в.=85 %.

Преобладающие ветра ЮЗ.

Параметры А для теплого периода года принимаем согласно [1]:

- температура наружного воздуха обеспеченностью 0,98, t_н.в = 25,3 єС;

- средняя максимальная температура воздуха наиболее теплого месяца t_ср= 22,3 єС;

- средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее тёплого месяца ц_н.в.=76 %.



2. ПАРАМЕТРЫ ВНУТРЕННЕГО МИКРОКЛИМАТА В ПОМЕЩЕНИЯХ

Расчётные параметры внутреннего микроклимата в помещениях задаются по [2]. В таблице 2.1 приведены температуры помещений.

Таблица 2.1 - Температуры помещений

Наименование помещения	Температура воздуха, °С
1	2
Комната	20
Угловая комната	22
Кухня	18
Ванная, туалет	25
Коридор	18
Лестничная клетка	16



3. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

3.1 Исходные данные для проектирования

В таблице 3.1 приведены данные необходимые для выполнения теплотехнического расчета.

Таблица 3.1 - Исходные данные для проектирования

Тип объекта:	жилое здание
Количество этажей:	3
Конструкция наружных стен здания:	в соответствии с рис. 3.1
Конструкция перекрытия:	в соответствии с рис. 3.2
Конструкция пола:	в соответствии с рис. 3.4
Окна:	тройное в раздельно-спаренных переплетах

3.2 Общие положения

Фактическое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций R_о должно быть не менее требуемого значения R_о^тр. R_о^тр принимается равной большему значению одной из двух величин:

1) сопротивление , определяемого исходя из санитарно-гигиенических условий по формуле [3]:

, , (3.1)

где n - коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, приведенный в [3];

t_вн - расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая согласно [2];

t_н.в - расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, °С, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по [1];

t_н - нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, ^оС, принимаемых по [3];

_вн - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м²·°С), принимаемый по [3].

2) сопротивление , определяемого по условиям энергосбережения в зависимости от градусо - суток отопительного периода района строительства [3].

, , (3.2)

где a, b - коэффициенты, значения которых следует принимать по [3];

D_d - градусо-сутки отопительного периода, °С·сут.

Общее фактическое сопротивление теплопередаче для всех слоев ограждения определяется по формуле [3]:

, , (3.3)

где д_i - толщина i -го слоя ограждающей конструкции, м;

л_i - теплопроводность i -го слоя ограждающей конструкции, Вт/(м ^оС);

б_н - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м^{2 о}С), принимаемый по [3].

Коэффициент теплопередачи принятой конструкции наружного огражде-ния k_о, определяется по формуле [3]:

, . (3.4)

Градусо-сутки отопительного периода следует определять по формуле [3]:

, , (3.5)

где t_вн - расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая согласно [2];

t_от.п - средняя температура наружного воздуха, °С, для периода со средней суточной температурой наружного не более 8 °С принимаемая по [1];

z_от.п - продолжительность отопительного периода, сут, со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8 °С, принимаемый по [1].

Определим значение градусо - суток отопительного периода для г.Череповца по формуле (3.5):

.

3.3 Определение сопротивления теплопередаче наружной стены

На рисунке 3.1. представлена конструкция наружной стены.

В таблице 3.2 приведены данные для определения требуемого сопротивления теплопередаче и из условий энергосбережения.



Таблица 3.2 - Исходные данные для расчета

n	tвн	tн.в	tн	в
-	оС	оС	оС	Вт/(м2·оС)	оС	сут
1	21	-32	4	8,7	-4	228

Рисунок 3.1 - Конструкция наружной стены:

1- силикатный утолщенный лицевой кирпич СУЛ 175/50 по ГОСТ530-95; 2 - Утеплитель - Пеноплекс 35 толщиной 100 мм; 3 - кирпичная стена из силикатного утолщенного рядового кирпича СУР 150/50 по ГОСТ530-95.

Требуемое сопротивление теплопередаче наружной стены по санитарно-гигиеническим условиям определим по формуле (3.1):

.

Требуемое сопротивление теплопередаче наружной стены в зависимости от градусо-суток определим по формуле (3.2):

.

Общее фактическое сопротивление теплопередаче для всех слоев ограждения определим по формуле (3.3):

,

3.4 Определение сопротивления теплопередаче пола первого этажа

На рисунке 3.2 показана конструкция пола первого этажа.

В таблице 3.3 приведены данные для определения требуемого сопротивления теплопередаче и из условий энергосбережения.

Таблица 3.3 - Исходные данные для расчета

n	tвн	tн.в	tн	в
-	оС	оС	оС	Вт/(м2·оС)	оС	сут
0,6	21	-32	2	8,7	-4	228

Рисунок 3.2 - Конструкция пола первого этажа

Требуемое сопротивление теплопередаче пола по санитарно-гигиеническим условиям определим по формуле (3.1):

.

Требуемое сопротивление теплопередаче пола в зависимости от градусо-суток определим по формуле (3.2):

.

Общее фактическое сопротивление теплопередаче для всех слоев ограждения определим по формуле (3.3):

,

3.5 Определение сопротивления теплопередаче перекрытия здания

На рисунке 3.3 показана конструкция кровли.

В таблице 3.4 приведены данные для определения требуемого сопротивления теплопередаче и из условий энергосбережения.

Таблица 3.4 - Исходные данные для расчета

n	tвн	tн.в	tн	в
-	оС	оС	оС	Вт/(м2·оС)	оС	сут
0,9	21	-32	3	8,7	-4	228

Рисунок 3.3 - Конструкция кровли



Требуемое сопротивление теплопередаче перекрытия по санитарно-гигиеническим условиям определим по формуле (3.1):

.

Требуемое сопротивление теплопередаче перекрытия в зависимости от градусо-суток определим по формуле (3.2):

.

Общее фактическое сопротивление теплопередаче для всех слоев ограждения определим по формуле (3.3):

,

3.6 Определение коэффициентов теплопередачи ограждающих конструкций

Определим значения коэффициентов теплопередачи наружных и внутренних стен, чердачного перекрытия, пола первого этажа, оконных и дверных проемов по формуле (3.4):

, .

Наружные стены:

.

Чердачное перекрытие:

.

Пол первого этажа:

.

Тройное окно в раздельно-спаренных переплетах:

,

где R_o=0,55 при тройном остеклении в деревянных раздельно-спаренных переплетах принимается согласно [3].

Дверные проемы:

,

где R_o=0,5 для наружных двойных деревянных дверей принимается согласно [3].



4. РАСЧЁТ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ ОТДЕЛЬНЫХ ПОМЕЩЕНИЙ ЗДАНИЯ

4.1 Общие положения

При определении потерь теплоты помещениями учитываются основные и добавочные потери теплоты через ограждения Q_осн, расход теплоты на нагревание инфильтрующегося в помещение наружного воздуха Q_инф, бытовые тепловыделения в жилые комнаты и кухни Q_быт.

Основные и добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции помещений определяются по формуле [4]:

, , (4.1)

где F - расчетная площадь ограждающей конструкции, м²;

k_о - коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции, Вт/(м²·°С);

t_вн - расчетная температура воздуха, ^оС, по [2];

t_н.в - расчетная температура наружного воздуха, ^оС, для холодного периода года при расчете потерь теплоты через наружные ограждения или температура воздуха более холодного помещения - при расчете потерь теплоты через внутренние ограждения по [1];

в - добавочные потери теплоты в долях от основных потерь, определяемые в соответствии с [4];

n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху по [3].

4.2 Расчёт расходов теплоты на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха через ограждающие конструкции помещений и бытовых тепловыделе-ний

Потери теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха необходимо определять, учитывая поступлений воздуха в помещения через неплотности в наружных ограждениях в результате действия теплового и ветрового давления Q_инф.

Потери теплоты на инфильтрацию наружного воздуха через неплотности в наружных ограждениях жилых зданий Q_инф определяются по формуле [4]:

, , (4.2)

где с - удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кгЧ^оС);

G - количество инфильтрующегося воздуха, кг/ч, через ограждающие конструкции помещения;

t_вн, t_н.в - расчетные температуры воздуха, °С, соответственно в помещении и наружного воздуха в холодный период года;

k - коэффициент, учитывающий влияния встречного теплового потока в конструкциях, принимается согласно [4].

Количество инфильтрующегося воздуха в помещение через неплотности наружных ограждений можно определить по величине нормативной воздухопроницаемости G^н для окон и балконных дверей жилых зданий [4]:

, , (4.3)

где G^н - нормативная воздухопроницаемость; для окон и балконных дверей жилых, общественных и бытовых зданий в деревянных переплетах G^н = 6 кг/(м²ч) [4];

F - расчетная площадь окон и балконных дверей в м²;

Общие потери теплоты помещениями уменьшаются на величину теплового потока, регулярно поступающего от электрических приборов, освещения и людей; при этом тепловой поток, поступающий в комнаты и кухни жилых домов принимается из расчета 10 Вт на 1 м² пола [4]:

, , (4.4)

где F_п - площадь пола, м².

В таблице 4.1 приведен расчет расходов теплоты на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха и бытовых тепловыделений по отдельным помещениям первого этажа.

Расходы теплоты на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха и бытовых тепловыделений на втором, третьем и четвертом этажах равны расходам соответствующих помещений первого этажа.

Таблица 4.1 - Расчет расходов теплоты на инфильтрацию и бытовые тепловыделения

№ помещения	Fп, мІ	Fo, мІ	, оС	, оС	k	Qинф, Вт	Qбыт, Вт
1	2	3	4	5	6	7	8
101	14,2	1,95	20	-32	0,8	116,8	141,6
102	18,5	4,92	18	-32	0,8	283,4	185,4
103	12,2	1,95	18	-32	0,8	112,3	122,0
104	17,4	2,97	20	-32	0,8	177,9	174,0
105	17,4	2,97	20	-32	0,8	177,9	174,0
106	12,2	1,95	18	-32	0,8	112,3	122,0
107	27,2	4,92	18	-32	0,8	283,4	272,2
108	12,2	1,95	18	-32	0,8	112,3	122,0
109	17,4	2,97	20	-32	0,8	177,9	174,0
110	27,2	4,92	18	-32	0,8	283,4	272,2
111	10,8	1,95	20	-32	0,8	116,8	108,2
112	18,5	4,92	22	-32	0,8	306,1	184,8
113	8,2	1,95	18	-32	0,8	112,3	82,2
114	9,9	1,95	18	-32	0,8	112,3	98,6
115	12,2	2,97	20	-32	0,8	177,9	121,7
116	12,5	1,95	20	-32	0,8	116,8	125,3
117	12,5	1,95	20	-32	0,8	116,8	125,3
118	12,2	2,97	20	-32	0,8	177,9	121,7
119	9,9	1,95	20	-32	0,8	116,8	98,6
120	9,9	1,95	20	-32	0,8	116,8	98,6
121	12,2	2,97	20	-32	0,8	177,9	121,7
122	12,5	1,95	22	-32	0,8	121,3	125,3

4.3 Тепловые потери квартирных помещений

При расчете потерь теплоты через ограждающие конструкции площадь отдельных ограждений должна вычисляться с соблюдением правил обмера наружных ограждений. Эти правила учитывают сложность процесса теплопередачи через элементы ограждения и предусматривают условные увеличения и уменьшения площадей, когда фактические теплопотери могут быть соответственно больше или меньше тепловых потерь, полученных по вышеуказанным формулам. Расчетные тепловые потери отдельного помещения определяются в соответствии с [4] по формуле:

, , (4.5)

где Q_осн - основные потери теплоты помещения, Вт;

Q_инф - потери теплоты на инфильтрацию наружного воздуха, Вт;

Q_быт - бытовые тепловыделения, Вт.

Вспомогательные помещения (коридоры, ванные комнаты и тому подобное), как правило, расположены внутри квартиры и не имеют наружных стен - поэтому их тепловые потери вычисляют только для пола первого этажа и потолка верхнего этажа и делят эти теплопотери между помещениями, которые сообщаются с данными вспомогательными помещениями.

Расчет представлен в приложении 1.



5. РАСЧЁТ РАСХОДА ТЕПЛОТЫ НА ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ

Средний часовой расход теплоты на подогрев воды для нужд горячего водоснабжения определяется [5]:

, , (5.1)

где с - удельная теплоемкость горячей воды, принимается 4,187 кДж/(кг•?);

G_ср - средний часовой расход воды на горячее водоснабжение, л/ч;

t_г - средняя температура разбираемой потребителями горячей воды, принимаемая равной 55 °С;

t_х - средняя температура холодной воды в отопительном периоде, равная 5 °С;

с - плотность горячей воды; при температуре 55C, = 0,986 кг/л;

k_т.п - коэффициент, учитывающий потери теплоты трубопроводами [6].

Средний часовой расход воды на горячее водоснабжение, л/ч, определяется по формуле :

, , (5.2)

где m - фактическое число потребителей горячей воды в здании;

G_сут - суточная норма расхода горячей воды в литрах на одного потребителя при средней температуре разбираемой воды t_г = 55C, согласно [7], л/(сут·потр), принимаем G_сут =105 л/(сут·потр);

m - фактическое число потребителей горячей воды в квартире.

В таблице 5.1 приведен расчёт расхода теплоты на горячее водоснабжение.



Таблица 5.1 - Расчет расхода теплоты на горячее водоснабжение

№ квартиры	Кол-во жильцов m	Суточная норма расхода воды Gсут, л/(сут·потр)	Температура разбираемой воды tг,°C	Температура холодной воды tх,°C	Коэффициент Кт.п.	Средний часовой расход теплоты Qср, Вт/ч
1-15, 17, 20, 23, 26, 29, 32, 34-48	3	105	55	5	0,3	915,9
16, 18, 19, 21, 22, 24, 25, 27, 28, 30, 31, 33	5	105	55	5	0,3	1526,5



6. ПОДБОР КОТЛОВ

Подбор котлов производим исходя из рассчитанных теплопотерь для каждой квартиры и расходов теплоты на горячее водоснабжение квартир [8]. Тогда необходимая мощность котла будет:

, , (6.1)

где Q_т.п - теплопотери каждой отдельной квартиры, Вт;

Q_гв - средний часовой расход теплоты на ГВ каждой отдельной квартирой, Вт.

Потери теплоты в квартире рассчитываем как сумму теплопотерь помещений входящих в эту квартиру:

, , (6.2)

где - сумма теплопотерь помещений входящих в каждую отдельную квартиру, Вт.

Расчет представлен в приложении 2.

Исходя из полученных мощностей в квартирах площадью менее 60 м³ принимаем к установке двухконтурный автоматизированный газовый котел NEVA LUX-7218 мощностью 18 кВт, в квартирах площадью более 60 м³ принимаем к установке двухконтурный автоматизированный газовый котел NEVA LUX-7224 мощностью 24 кВт. Газовые котлы NEVALUX (Нева Люкс) предназначены для отопления и горячего водоснабжения, индивидуального отопления квартир и загородных домов, а также нежилых помещений. Котлы производятся на современном итальянском оборудовании на "Армавирском заводе газового оборудования"б. Настенные газовые котлы NEVALUX (Нева Люкс) предназначены для отопления помещений до 300 м2. Вся продукция соответствует стандартам качества и безопасности. Котлы обладают повышенной энергоэффективностью - их КПД более 92%. Все котлы NEVALUX (Нева Люкс) являются двухконтурными, за исключением модели NEVALUX-8618. Газовые настенные котлы NEVALUX могут быть оснащены дополнительными пультами управления, комнатными термостатами и датчиками уличной температуры. К ним может быть подключен дополнительный бойлер косвенного нагрева.

В таблице 6.1 приведены технические характеристики котла.

Таблица 6.1 - Технические характеристики котлов NEVA LUX-7218 и NEVA LUX-7224

Марка котла	NEVA LUX-7218	NEVA LUX-7224
Максимальная полезная тепловая мощность, кВт	18	24
Минимальная полезная тепловая мощность, кВт	8,9
Максимальная потребляемая тепловая мощность, кВт		25,8
Минимальная потребляемая тепловая мощность, кВт	20
Номинальный расход природного газа мі/ч (кг/ч)	2,95	2,26
Максимальная производительность (КПД), %	92,5
Производительность при 30% мощности, %	87
Емкость расширительного бака, л	6
Давление в расширительном баке, бар	0,1
Камера сгорания	закрытая
Диапазон регулирования температуры в контуре ГВС, °C	30-60
Количество горячей воды при t=25 °C, л/мин	14
Минимальный расход воды в контуре ГВС, л/мин	2,5
Максимальное давление в контуре ГВС, МПа	1
Минимальное динамическое давление в контуре ГВС, МПа	0,015
Диаметр дымоотводящей трубы (коакс/раздельных), мм	100/80
Номинальное входное давление газа (метан G20), МПа	0,013-0,02
Мощность / напряжение, Вт/В	125/220
Габаритные размеры :высота, мм	720
ширина, мм	410
глубина, мм	326
Вес нетто, кг	34



7. РАСЧЁТ СИСТЕМ ВНУТРЕННЕГО ГАЗОСНАБЖЕНИЯ

7.1 Определение плотности и теплоты сгорания природного газа

В соответствии с районом проектирования в г. Череповце Вологодской области выбираем магистральный газопровод от газового Ухтинского месторождения республики Коми.

Газообразное топливо представляет собой смесь горючих и негорючих газов, поэтому в практических расчетах пользуются средними значениями теплоты сгорания и плотности с сухого природного газа, которые при нормальных условиях (температуре 0 ^оС и давлении 101,325 кПа) определяются соответственно по формулам [10]:

, , (7.1)

, , (7.2)

где - теплота сгорания компонентов газового топлива, принимаемая по[10], кДж/м³;

- объемная доля компонентов газового топлива, [10];

- плотность компонентов газового топлива, кг/м³, [10].

В таблице 7.1 приведены исходные данные для расчета.

Таблица 7.1 - Данные Ухтиского месторождения

Наименование компонентов газа	Объемная доля	Плотность при и 101,325 кПа, кг/м3	Теплота сгорания при при и 101,325 кПа, кДж/м3
1	2	3	4
Метан СН4	0,88	0,7168	35840
Этан С2Н6	0,019	1,3566	63730
Пропан С3Н8	0,002	2,019	93370
Бутан С4Н10	0,003	2,703	123770
Диоксид углерода CO2	0,003	1,9768	-
Азот N	0,093	1,2505	-

газоснабжение безопасность жилой дом

Низшую теплоту сгорания газа определим по формуле (7.1):

Плотность газа определим по выражению (7.2):

7.2 Расчет расходов газа на участках

Расходы газа на участках определяем согласно [12]:

, , (7.3)

где - коэффициент одновременности для однотипных приборов или их групп, принимается по [12];

- номинальный расход газа прибором или группой приборов, м³/ч;

- число однотипных приборов или групп приборов, шт;

m - число типов приборов или групп.

Определим расходы газа газовых плит. В каждой квартире установлена газовая плита марки Gorenje G51101AW, которая имеет четыре конфорки: одну малой мощности- 1 кВт, две средней мощности- 1,75 кВт, одну повышенной- 2,7 кВт и духовой шкаф объемом 53 л и мощностью 1 дм 0,09 кВт. Мощность газовой плиты будет равна:

.

Рассчитываем расход газа плитой по формуле [12]:

, (7.4)

.

Расход газа котлом по паспортным данным равен

NEVA LUX-7218
NEVA LUX-7224

Суммарный расход газовой плитой и котлом равен:

, . (7.5)

NEVA LUX-7218	.
NEVA LUX-7224

Расчетные расходы газа на участках определим с помощью коэффициента одновременности по формуле (7.3).

Расчет представлен в приложении 3.

7.3 Гидравлический расчет внутридомового газопровода

Целью гидравлического расчета внутридомового газопровода является определение диаметров газопроводов, обеспечивающих потери давления газа при движении его от ввода до самого удаленного газового прибора, не превышающие располагаемый перепад давлений ?P_р, который принимается равным 400 Па.

Для определения потерь давления на участке используют следующие выражения согласно [11]:

, , (7.6)

, , (7.7)

где - удельные потери давления на участке, Па/м;

?P_доп - дополнительное избыточное давление, возникающее на вертикальных участках газопроводов из-за разности плотностей воздуха и газа, Па;

l_уч - расчетная длина участка, м;

-сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке;

l_э - эквивалентная длина участка, м.

Расчетные часовые расходы газа на участках внутридомовой сети представлены в приложении 3.

Ведомость коэффициентов местных сопротивлений представлена в приложении 4.

Избыточное давление находится по следующей формуле согласно [11]:

, , (7.8)

где H - высота вертикального участка, м;

g - ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с²;

?_в - расчетная плотность воздуха, кг/м³;

?_г - плотность газа, кг/м³.

Расчет представлен в приложении 5.

Так как суммарные потери давления на участках с учетом потерь давления в 100 Па в газовом котле и в 60 Па в газовой плите не превышают 400 Па, то гидравлический расчет можно считать завершенным.



8. ЭКОНОМИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА В БЫТУ

В соответствии с темой дипломного проекта сбережения денежных средств начинается с установки индивидуального газового котла, так как каждый житель получает возможность использовать именно то количество тепла, которое ему требуется. А также возникает вопрос, как потребитель может сэкономить при использовании газовых приборов.

8.1 Экономия газа при приготовлении пищи

Советы по экономии газа [13]:

1. Попытайтесь включать огонь в таком количестве, которое необходимо на определенном этапе приготовления.

2. Кончики пламени самые горячие, именно они должны касаться нижней части кастрюли или сковородки. Экономия 50% и более.

3. Пользуйтесь духовкой, когда это действительно необходимо - приготовить что-то стоящее, объемное или праздничное.

4. Деформированное дно посуды приводит к перерасходу газа до 50%.

5. Тарелки, в которых готовят пищу, должны быть чистыми. Загрязненные блюда требуют в 4-6 раз больше газа для приготовления пищи.

6. Используйте посуду, рационально использующую тепло, эти качества обычно рекламируются производителем. Наиболее энергоэффективными продуктами являются нержавеющая сталь с полированным днищем, особенно со слоем меди или алюминия. Посуда из алюминия, эмалированные, с тефлоновым покрытием не очень экономичны.

7. Рекомендуется устанавливать прокладки из алюминиевой фольги под горелкой. В этом случае плита не нагревается и не загрязняется, а газ используется более экономично.

8. Дверца духовки должна быть плотно прижата к корпусу плиты и не выпускать горячий воздух.

8.2 Экономия при отоплении дома

Большое количество газа расходуется при отоплении дома, при этом часто тепло работает впустую из-за простого незнания некоторых нюансов. Что вы можете сделать:

1. Качественное утепление дома позволит значительно сэкономить финансы. Хорошие окна, без трещин, хорошая изоляция особенно холодных стен, полов, кровли, замена дверей - все эти факторы будут оказывать значительное сбережение тепла и позволит уменьшить потребление газа. При правильном утеплении можно сэкономить до 50% тепла;

2. Правильная расстановка мебели способна сохранить тепло: отопление батареи, прибор не должен быть загорожен мебелью;

3. Экран из фольги, помещенных в пространство между батареей и стеной, поможет сохранять тепло и отражать его в комнату;

4. Проветривание должно быть сделано с широкими окнами, открытыми на несколько минут: так что свежий воздух попадает внутрь, и горячий уходит. Через открытое окно происходит утечка теплого воздуха;

5. Установите автоматическую регулировку, или уменьшить температуру вручную для ночного времени. Эта функция позволит экономить и спать в прохладном воздухе. И это снизит общую среднесуточную температуру на два градуса, такое сокращение не принесет дискомфорта, а газ будет прилично сэкономить.

8.3 Выбор экономически выгодного оборудования

Газовый котел - сердце системы отопления. Предпочтение следует отдать котлам конденсационного типа с электронным управлением. Такие устройства способны дополнительно использовать тепло, которое обычно покидает жилище через дымоход. Эта энергия используется для нагрева воды, что позволяет экономить газ.

Не стоит думать, что самый мощный котел будет работать эффективно. Для отопления дома достаточно техники, способной вырабатывать около 1 кВт тепла на 10 м2 жилой площади.

Циркуляционный насос - второй важный элемент системы отопления после котла. Насосы класса "А" дает возможность выбрать оптимальный энергетический режим работы. Хорошо, если насос оборудован балансировочным клапаном (ручным или автоматическим). Кстати, с помощью циркуляционный насос может сэкономить не только газ, но и электроэнергию.

Котлы с комнатным хронометрическим термостатом позволяют в автоматическом режиме регулировать температуру воды в системе. Специальные датчики температуры определяют нужное количество тепла для поддержки комфортных условий. Современная система настолько "умная", что они в состоянии без вмешательства человека определить параметры для работы с учетом температуры снаружи дома и внутри. Котел в этом режиме включается меньше, и работают более продуктивно.

8.4 Оптимизация оборудования

Установка некоторых дополнительных устройств позволяет экономить газ, а также нервы хозяев дома, освобождает их от необходимости постоянно регулировать подачу тепла.

8.4.1 Уличный датчик температуры

Некоторые домовладельцы отказываются устанавливать уличный датчик температуры, но это помогает как сохранять, так и поддерживать комфортную температуру в стенах дома:

1. С его помощью помещение не будет перегреваться: с потеплением на улице, котел автоматически уменьшит нагрев воды в отопительной системе.

2. Датчик освобождает владельца дома от постоянной «головной боли» относительно регулировки температуры: котел будет делать все сам по себе с помощью датчика.

3. Низкая стоимость уличного датчика окупается очень быстро.

4. Установка датчика не сложна, само устройство не требует постоянного обслуживания.

8.4.2 Программатор

Если котел дополнительно оснащен программатором, он позволяет установить автоматическое включение и выключение пламени в заданных условиях. Например, ночью котел работает менее интенсивно, а днем, когда дома нет потребителей, он вообще отключается. Дополнительным удобством является то, что вы можете воздействовать на котел через программатор, расположенный в комнате, то есть вам не нужно приближаться к самому котлу.

8.4.3 Регуляторы температуры

Еще одна техническая деталь, которая тоже может помочь сэкономить - автоматические регуляторы температуры на радиаторах. Они поддерживают заданную температуру. Например, на кухне вы можете установить температуру меньше, в детской - больше, все зависит от ваших пожеланий. Кстати, при выборе радиаторов предпочтительнее покупать алюминий, а не чугунные. У них есть способность нагреваться быстрее, что также помогает сэкономить тепло.

8.5 Установка счётчика

Какой способ экономии вы бы выбрали, важным фактором является установка газового счетчика. Известно, что государство преувеличивает стандарты потребления, в действительности газ потребляется в меньших количествах. Для семьи из четырех человек, при разумном использовании газа, счетчик будет платить за себя в течение года. Потребители обычно используют четыре типа газовых счетчиков: мембранный (диафрагменный), роторный, турбинный газовый счетчик и вихревые расходомеры. Выбор желаемой модели зависит от количества используемых газовых приборов. Количество газа, измеренное счетчиком, определяется его номинальной пропускной способностью. Например, мощность газового счетчика с маркировкой G-1.6 составляет от 1,6 до 2,5 м³ газа. Соответственно, счетчик с маркировкой G-2.5 рассчитан на 2,5-4 м³, G4, соответственно, передает 4-6 м³ газа и т. д. Узнав пропускную способность оборудования, обозначенного в техническом паспорте, вы можете рассчитать общий расход газа и выбрать тип газового счетчика.

8.5.1 Экономическая выгода потребления природного газа с установленным счетчиком учета расхода природного газа и без него.

Таблица 8.1 - Расчет экономической выгоды потребления природного газа с установленным счетчиком учета расхода природного газа и без него.

Исходные данные
Кол-во человек, проживающих в 1 квартире	4	чел
Стоимость газа без счетчика	4,761	руб./м3
Норматив потребления газа на 1 человека (без счетчика)	13	м3/чел.
Стоимость газа по счетчику	4,761	руб./м3
Предполагаемый расход газа со счетчиком	15	м3
Стоимость счетчика газа (+установка, +опломбировка и т.д.)	2000	руб.
Расчеты
Счетчик газа установлен		Счетчик газа не установлен
71.39 руб.	Расходы на оплату газа в месяц Экономия: 176.12 руб.	247.51 руб.
856.8 руб.	Расходы на оплату газа в год Экономия: 2113.44 руб.	2970.24 руб.
Расчеты за 3 года с учетом стоимости счетчика газа
Счетчик газа установлен		Счетчик газа не установлен
856.8 руб	Расходы на оплату газа в первый год Экономия: 113.44 руб.	2970.24 руб.
1713.6 руб.	Расходы на оплату газа во второй год Экономия: 2226.88 руб.	5940.48 руб.
2570.39 руб.	Расходы на оплату газа в третий год Экономия: 4340.32 руб.	8910.72 руб.

8.6 Норматив потребления природного газа за год в разных городах России

На рисунке 8.1 показано потребление природного газа на пищеприготовление в городах России.

Рисунок 8.1 - Потребление природного газа м³/год в разных городах России



9. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ СИСТЕМ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ

9.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов при строительстве и эксплуатации системы газоснабжения жилого дома

Во время эксплуатации и строительства объекта многие негативные факторы влияют на человека. Эти факторы рассматриваются с точки зрения физиологии человека. С точки зрения эргономики и промышленной санитарии при проектировании рабочего места (рабочей зоны) человека необходимо учитывать размеры человеческого тела, теплообмен человека с окружающей средой, особенность зрения, обоняния, дыхания, нервной системы.

Вредные факторы производственного процесса и работы на объекте - солнечная радиация, низкие и высокие температуры, высокая или низкая влажность, сильный ветер до 8 м / с, повышенный шум на рабочем месте, промышленная пыль со строительной площадки, недостаточное освещение, вибрация. В трудовом процессе на человека краткосрочно или долгосрочно воздействуют последствия промышленных опасностей или факторов. Их можно разделить на три основных типа:

1. физические опасности(неприемлемая температура, шум, вибрация и т. д.), что приводит к виброболезни, глухота, обморожению, солнечному удару, расширению вен и т. Д.;

2. химические (пыль, газы, ядовитые вещества и т. д.), приводящие к болезни силикоза и других острых хронических и инфекционных заболеваний. Мероприятия для устранения таких факторов: научные, организационные, санитарно-гигиенические (использование вентиляционных систем, пылесборников, водяных и воздушных завес, виброизолирующих устройств), медицинские и профилактические мероприятия, направленные на улучшение условий труда и повышение его производительности на всех этапах технологического процесса.

Человек чувствует себя хорошо и способен работать, если температура окружающей среды составляет 12-22 ° C, относительная влажность 40-60%, а движение воздуха составляет 0,1-0,2 м / с, а нормальное атмосферное давление действует на организм. Особенно вредная работа при высоких температурах в сочетании с высокой влажностью - более 80 - 90%, потому что. Может произойти перегрев человеческого тела (тепловой удар). Нормы, установленные в каютах автомобилей, бульдозеров и т. Д. Температура воздуха не должна быть ниже 13-17 ° C во время холодного и переходного сезона и не более 28 ° C в теплое время года с колебаниями влажности от 40 до 80 %, а скорость движения воздуха зимой составляет не более 0,5 м / с, летом - не более 0,7-1 м / с.

Пыль - мелкие частицы твердого или жидкого вещества, которые находятся в воздухе. На рассматриваемом объекте источник пыли - специализированное оборудование и ветер, вводящий эрозийным способом частицы от поверхности Земли. Рабочие также находятся под влиянием пыли, которая складывается при разгрузке песка, разработке почвы. Это приводит к нарушению терморегуляции организма и воспалительных заболеваний кожи -- к экземам, дерматиту, и т.д. Попадая в уши пыль, раздражающе затрагивает ушную раковину, у человека может развиться нарушение слуха. Для глаз человека особая опасность представлена твердыми пылинками с острыми краями. Их влияние может привести к травме глаз. Запыление глаза приводит к развитию конъюнктивита, изменениям роговицы глаз, и т.д.

Количество пыли измерено ее весом, выраженным в миллиграммах на 1 м³ воздуха. Довольно часто свободная двуокись кремния поражает все человеческое тело, приведя к функциональному нарушению сердечно-сосудистой активности и центральной нервной системы, в результате - профессионального заболевания - силикоз (песчаная пыль) или силикатоз (силикатная пыль). Главным индикатором, который оценивает вред воздействия производственной пыли на человеческое тело, является концентрация (т.е. количество пыли в миллиграммах, которая содержится в 1 м³ воздуха). В Санитарных стандартах проектирования промышленных предприятий приводятся значения предельно допустимой концентрации (ПДК) пыли, паров и других аэрозолей находящихся в воздухе рабочей зоны промышленных комнат. Шум (комбинация звуков различной интенсивности и частоты, делающей неблагоприятные эффекты не человеческое тело) и вибрация (колебание частей производственного оборудования), чрезмерно превышающие пределы громкости и частоты звуковых колебаний, представляет профессиональный вред. Происхождение шума может быть механическим, аэродинамическим или возникнуть во время операции электрических машин. Под влиянием шума в человеческом теле может измениться кровяное давление, работа пищеварительного тракта, а его долгое действие в некоторых случаях приводит к частичной или полной потере слуха.

В данном объекте есть все типы шумов: низкая частота (уровень объема 90 - 100 дБ), средняя частота (уровень объема 85 - 90 дБ), высокая частота (уровень объема 75 - 85 дБ), стабильные, воющие, неустойчивые. Во время строительных работ объясняется существованием специального оборудования (экскаваторы, бульдозеры, шаберы, катки, и т.д.).

Уровень звукового давления может быть измерен шумометром: LIOT типа Ш - 3м (самые широко распространенные) и анализаторы частот как типа АШ - 2 м.

На данном строительном объекте есть общие колебания (конструкции, агрегата, на которой есть человек), источникамии вибрации является специальное строительное оборудование.

Предельно допустимые значения общих вибраций устанавливаются для скорости как в абсолютном, так и в относительных значениях в частотном спектре от 11 до 335 Гц, включая 5 октавных частотных диапазонов с составными значениями частот 16, 32, 63, 120, 250 Гц, максимально допустимые значения локальных колебаний в случае скорости вращения 1200-6000 об / мин 20-100 Гц и максимально допустимой вибрации 1,5-0,005 мм. В случае частоты колебаний более 25 Гц вибрация вызывает неблагоприятное воздействие на нервную систему.

9.2 Меры безопасности при эксплуатации системы газоснабжения жилого дома

При использовании приборов, использующих газ в качестве основного топлива, часто возникают опасные ситуации. Это безрассудное обращение с людьми с газом, которые могут вызвать трагические последствия.
Газоснабжение многоквартирного дома - это предоставление природного газа жилым зданиям через собственный газопровод. Система газоснабжения жилого дома обеспечивает подачу газа из распределительной сети через газопровод прямо к газовому оборудованию, установленному у потребителей газа в квартирах многоквартирного дома. Газоснабжение - это упорядоченная система абонентов, подключенных к городской сети, которые занимаются поставкой газа в здания. Главная задача внутридомового газопровода - транспортировать газ к самому зданию и распределять его через газовые устройства. Внутренний газопровод представляет собой набор вертикальных стояков, вдоль которых движутся газ и газопроводы (внутри квартиры), которые транспортируют газ к газовому оборудованию в квартире.

В многоквартирном жилом здании газопровод проходит через систему абонентских ответвлений на каждую кухню жилых помещений и квартир.
При газоснабжении жилого дома необходимо соблюдать следующие условия для обеспечения безопасности: во-первых, потребность в двух изолированных комнатах, не зависящих от других помещений для системы абонентских ответвлений; во-вторых, наличие хорошей вентиляции в коридоре дома; в-третьих, устройство ввода газа не должно быть взрывоопасным, а в-четвертых, коридор должен иметь высокие потолки (не менее 1,6 м), которые обладают необходимой огнестойкостью. Кроме того, использование устройств ввода газа, установленных непосредственно в квартирах, лифтах и ??системах вентиляции в жилом здании, неприемлемо. Газовые стояки устанавливаются вертикально на кухнях и лестницах, а установка в других частях квартиры, ванных комнат и т. д. неприемлема. На всем газопроводе предусмотрены специальные клапаны для отключения определенных участков.

Сжиженный газ, используемый в повседневной жизни, состоит из смеси двух газов - пропана и бутана. Газ не имеет ни цвета, ни запаха. Для того, чтобы утечка газа была обнаружена вовремя запахом, к нему добавляется одорант (этилмеркоптан).

У газа есть много преимуществ. Это дешевый вид топлива, сгорание без остатков, высокая температура горения, высокая теплотворная способность. В то же время газ имеет свои недостатки. В смеси с воздухом газ образует взрывоопасную смесь. Сжиженный газ в два раза тяжелее воздуха и, в ходе утечки, заполняет в первую очередь подвалы, подземные коммуникации и может распространяться на большие расстояния. Следует помнить, что небольшая утечка внутреннего газа в помещении (5-15% от общего объема воздуха) может спровоцировать удушье человека и вызвать пожар.

Основные требования и правила использования приборов газоснабжения в жилых домах:

1. Перед началом эксплуатации газового оборудования необходимо пройти инструктаж по безопасному пользованию газом, иметь инструкции по эксплуатации приборов и соблюдать их.

2. Следить за нормальной работой газовых приборов, дымоходов и вентиляции, проверять тягу до включения и во время работы газовых приборов с отводом продуктов сгорания газа в дымоход.

3. Собственникам жилых помещений запрещено нарушать систему вентиляции жилых помещений при использовании современных решений оформления интерьера квартиры.

4. Перед розжигом газовой плиты помещение необходимо проветрить, форточку оставить открытой на все время работы с плитой. Кран на трубе (перед плитой) открывается посредством перевода флажка, ручки в вертикальное положение. Зажженную спичку подносят к горелке и только тогда открывают кран на газовой плите на ту горелку, которую необходимо разжечь. Пламя должно загораться во всех отверстиях горелки, иметь голубовато-фиолетовый цвет без коптящих языков. Если пламя коптящее - газ сгорает не полностью, необходимо отрегулировать подачу воздуха. Если происходит отрыв пламени от горелки - воздуха поступает слишком много. Пользоваться такой горелкой нельзя!

5. При наличии в помещении запаха газа не следует включать или выключать электрические приборы, так как в том и другом случае возникают электрические искры, которые могут привести к взрыву газа. Не зажигать огня, не курить, не включать и не выключать электроосвещение. Перекрыть газопровод и проветрить помещение.

6. При обнаружении неисправности газопровода, газовых кранов, газовых приборов следует немедленно вызвать аварийную службу и по возможности эвакуировать обитателей вашего жилища. То же следует сделать, если вы почувствовали запах газа в подъезде.

7. Нельзя оставлять включенным газовый прибор (плиту, водонагревательную колонку) без присмотра: если напор газа временно ослабеет или случится сильный сквозняк, то пламя потухнет, и в дальнейшем помещение наполнится газом.

8. Не применять г...