Газоснабжение района города

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Республики Беларусь

Белорусская государственная политехническая академия

Кафедра «Теплогазоснабжение и вентиляция»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Газоснабжение района города

Выполнил: ст. группы 310429

Цыбулько А.В.

Приняла: Волчек Е.А.

Минск 2013



Содержание

газ горелка гидравлический жилой

Введение

Характеристика города и потребителей газа

Определение свойств газа

Определение количества сетевых ГРП, выявление зон их действия и расчет количества жителей в жилых зонах

Определение расходов газа сетевыми ГРП

Определение расхода газа сосредоточенными потребителями

Определение количества котлов для квартальной котельной и уточнение расхода на нее

Выбор схемы газоснабжения города

Гидравлический расчет кольцевой сети среднего давления для трех режимов эксплуатации

Выбор схемы газоснабжения квартала, гидравлический расчет квартальной сети

Внутридомовое газоснабжение. Подбор газовых приборов, счетчиков и определение расходов газа. Выбор схемы газоснабжения секции жилого дома и ее расчет

Расчет газовой горелки для котла квартальной котельной

Подбор и расчет оборудования ГРУ квартальной котельной

Список литературы



Введение

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.



Характеристика города и потребителей газа

В данном курсовом проекте проектируется система газоснабжения расположенная в Минской области, для которой = -24 °C , преобладающее направление ветра - южное.

Так как город средних размеров и в нем имеются потребители, которые требуют различных давлений газа, то принимаем двухступенчатую схему газоснабжения 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. К сети среднего давления присоединяются крупные потребители газа: промышленное предприятие, больница, хлебозавод, 2 районные котельные, банно-прачечный комбинат, квартальная котельная, сетевые ГРП.

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 поддерживается постоянным автоматически.

Газораспределительная станция находится на севере города на расстоянии 300м.

В городе находится 45 квартала, включая квартальную котельную и банно-прачечный комбинат.

В пятиэтажных домах установлены газовые плиты и водоподогреватели, в 6 - 9 этажных домах - только газовые плиты.

Согласно расчету в городе проживает 63 625 жителей, которые используют основную часть газа на коммунально-бытовые нужды.

Определение свойств газа

Состав газа:

СН4=98,5%;

С2Н6=0,2%;

С3Н8=0,1%;

С4Н10=0,1 %;

СО2=0,2%;

N2=0,9%.

1) определим плотность газовой смеси при нормальных условиях. Это можно сделать по формуле:

с см = 0,01 ?Уi•сi (3.1)

где Yi - объемное процентное содержание i-го компонента смеси;

сi - плотность i-го компонента при нормальных условиях, кг/ м3 Принимается по справочным данным или рассчитывается по формуле:

, кг/ м3 (3.1.1)

где - молекулярная масса i-го компонента газовой смеси при н.у. , кг/моль;

- объем 1 кмоля i-го компонента, м3/кмоль ;

Наименование	СН4	С2Н6	С3Н8	С4Н10	C5Н12	СО2	N2
Vм, м3/кмоль	22,38	22,173	21,997	21,5	20,87	22,268	22,395
М, кг/кмоль	16,043	30,068	44,097	58,124	72,146	44,011	28,043
с, кг/ м3	0,717	1,356	2,005	2,703	3,457	1,976	1,252
Qн , кДж/ м3	35760	63650	91140	118530	146180	-	-

ссм = 0,01 (98,5?0,717 + 0,2?1,356 + 0,1?2,005+ 0,1?2,703 + 0,2?1,976 + 0,9?1,252)= 0,729 кг/ м3

2) определим низшую теплоту сгорания газовой смеси горючих газов по формуле:

(3.2)

где - низшая теплота сгорания i-того компонента кДж/ м3

кДж/ м3;

3)определяем концентрационные пределы воспламенения для смеси горючих газов с балластами примесей по ниже приведенной зависимости:

(3.3)

где Б - содержание балласта смеси, которое равняется:

- концентрационный предел воспламенения для смеси горючих газов без балласта, %;

(3.3.1)

Пределы воспламенения отдельных компонентов:

Наименование	СН4	С2Н6	С3Н8	С4Н10
Нижний	5	3	2	1,7
Верхний	15	12,5	9,5	8,5

Состав горючей смеси без балластных примесей находится по формуле:

(3.3.1.1.)

Проверка:

99,6+0,2+0,1+0,1=100%

Определяем нижний и верхний пределы воспламенения горючей части газа без балласта:

нижний предел воспламенения газовой смеси

Lсмн=100 /[99,6/5 + 0,2/3 + 0,1/2 + 0,1/1,7] =4,98%;

верхний предел воспламенения газовой смеси

Lсмв=100 /[99,6/15 + 0,2/12,5 + 0,1/9,5 + 0,1/8,5 ] = 14,97 %.

Нижний и верхний пределы воспламенения с учетом балластных примесей нижний предел воспламенения газовой смеси:

верхний предел воспламенения газовой смеси:

Количество воздуха теоретически необходимое для полного сжигания 1м3 газа определяется по формуле:

(3.4)

где - объемное процентное содержание соответствующего углеводорода в смеси;

n,m - число атомов углерода и водорода в соответствующем углеводороде;

- объёмное процентное содержание сероводорода.

С учетом влажности воздуха его количество определяется по формуле:

(3.5)

- влагосодержание воздуха в г/м3 определённый по i-d диаграмме для температуры 20?С и ц=60%; =10 г/м3

0,00124 - удельный объем водяного пара.

Действительное количество воздуха подаваемое в топку:

,м3/м3 (3.6)

- коэффициент избытка воздуха принимаемый в зависимости от типа горелки б=1,05-1,2 ; принимаем б = 1,1

=1,1?9,59=10,55 м3/м3

В состав продуктов сгорания входят углекислый газ, водяные пары, азот, кислород, а иногда и сернистый ангидрид, если в составе газа находится сероводород.

Полный объем продуктов сгорания 1 м3 газообразного топлива определяется:

(3.7)

Количество СО2 образующегося при сгорании 1 м3 газообразного топлива зависит от содержания углерода в составе газа и СО2 в топливе определяется по формуле:

(3.7.1)

СО2 - объемное процентное содержание углекислого газа в топливе.

Объем сернистого ангидрида в продуктах сгорания при наличии в газовом топливе сероводорода определяется по формуле:

(3.7.2)

, м3/м3

Объем водяных паров суммируется из объема паров получающихся в результате сгорания водорода входящий в состав углеводородов, водяных паров содержащихся в газе в виде балласта и поступивших с воздухом.

(3.7.3)

м3/м3

Количество кислорода в продуктах сгорания зависит от коэффициента избытка воздуха в процессе горения и определяется по формуле:

(3.7.4)

0,21-в воздухе кислорода содержится 21%

м3/м3

Количество азота в продуктах сгорания также зависит от коэффициента избытка воздуха (79% азота содержится в воздухе) и процента наличия азота в балласте топлива.

(3.7.5)

- процентное содержание азота в газе

м3/м3

Объем продуктов сгорания:

м3/м3

Проверка:

11,5511,427

Определение количества сетевых ГРП, выявление зон их действия и расчет количества жителей в этих зонах

Необходимо расположить районные котельные РК-1 и РК-2. В центре города располагаются дома 6-9 этажной застройки, а окраина - дома 3-5 этажной застройки.

К зоне 3-5 этажной застройки относятся кварталы

№ 2,7,8,14,15,20,24,31,37,38,39,40,41,42,43,44,45.

К зоне 6-9 этажной застройки относятся кварталы

№ 1,3,4,5,6,9,10,11,12,13,16,17,18,19,21,22,23,25,26,27,28,29,30,32,33,34,35,36.

Также территория имеет 3 вида градостроительной ценности жилой застройки:

высокая. К ней относятся кварталы № 11,12,17,18,22,23,26,27,28,29;

средняя. К ней относятся кварталы №1,3,4,5,6,9,10,13,16,19,21,25,30,32,33,34,35,36;

низкая. К ней относятся кварталы №2,7,8,14,15,20,24,31,37,38,39,40,41,42,43,44,45.

Количество ГРП для питания сетей низкого давления, определяем по формуле

(4.1)

где F - площадь города по внешнему обмеру, включая площадь проездов за вычетом кварталов где располагается больница, хлебозавод, промышленное предприятие и районные котельные, мІ; F = 3853000мІ;

Rопт - оптимальный радиус действия ГРП, м; Rопт = 800м.

.

Каждый ГРП размещаем в центре зоны его действия. Определяем зоны их действия и располагаем их на генплане.

ГРП 1 обслуживает кварталы:1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15;

ГРП 2 обслуживает кварталы:16,17,21,22,24,25,26,27,28,32,33,34,38,39,40,44,45;

ГРП 3 обслуживает кварталы:18,19,20,23,29,30,31,35,36,37,41,42,43.

Количество жителей в зоне действия каждого ГРП определяем по зависимости

N = F?P (4.2)

где F - площадь квартала в красных линиях застройки, га, определяется по генплану города без учета площади улиц, проспектов, площадей, парков, скверов;

Р - нормативная плотность населения, чел/га, определяется в зависимости от типа застройки [2, прил. 4,табл 1].

Расчет количества жителей сводится в табл. 1

Таблица 1 - Количество жителей по кварталам

№ квартала	Размеры квартала ,м	Площадь квартала F, га	Расчётная плотность населения Р, чел/га	Количество жителей N,чел
	Длина, м	Ширина ,м
ГРП-1
1	305	180	5,52	350	1932
2	305	250	7,69	200	1538
3	305	150	4,28	350	1498
4	305	200	6,66	350	2331
5	305	100	3,02	350	1057
6	300	160	4,88	350	1708
7	200	330	6,53	200	1306
8	225	250	6,00	200	1200
9	140	300	4,27	350	1495
10	140	280	3,86	350	1351
11	300	280	8,47	420	3557
12	200	530	10,63	420	4465
13	225	280	6,33	350	2215
14	135	360	4,88	200	976
15	180	290	5,18	200	1036
? 27665
ГРП-2
16	310	110	3,34	350	1169
17	305	100	3,14	420	1319
21	310	100	3,13	350	1096
22	280	110	3,01	420	1264
24	120	315	3,79	200	758
25	230	125	2,94	350	1029
26	230	140	3,19	420	1240
27	75	130	1,00	420	420
28	75	130	1,00	420	420
32	230	170	3,94	350	1379
33	230	195	4,50	350	1575
34	140	280	3,95	350	1383
38	290	130	3,76	200	752
39	280	130	3,57	200	714
40	75	200	1,50	200	300
44	280	290	8,03	200	1606
45	300	315	9,39	200	1878
?18302
ГРП-3
18	305	90	2,67	420	995
19	225	220	4,89	350	1712
20	300	260	7,80	200	1560
23	250	105	2,63	420	1105
29	140	190	1,96	420	823
30	150	170	2,55	350	893
31	400	130	5,10	200	1020
35	140	225	3,16	350	1106
36	150	300	4,41	350	1544
37	400	250	10,05	200	2010
41	110	360	3,96	200	792
42	260	500	12,99	200	2598
43	230	325	7,50	200	1500
? 17658

Количество жителей: 63 625 человек.

Определение расчетных расходов газа сетевыми ГРП

Годовое потребление газа является основой для проекта газоснабжения. Расчет годового потребления производят по средним нормам, разработанных в результате многолетнего опыта.

Необходимо определить нагрузку сетевых ГРП , которые обслуживает жилой район, застроенный 3- и 5-, 6- и 9-этажными зданиями.

ГРП 1. В зоне 3-5-этажной застройки проживает 6056 человек, 6-9-этажной - 21609 человека;

ГРП 2. В зоне 3-5-этажной застройки проживает 6008 человек, 6-9-этажной - 12294 человек;

ГРП 3. В зоне 3-5-этажной застройки проживает 9480 человек, 6-9-этажной -8178 человек;

В квартирах 3-5-этажных жилых домов установлены газовые плиты и проточные газовые водонагреватели, в квартирах 6-9 -этажных зданий - газовые плиты. В районе могут быть столовые, рестораны, кафе, которые получают газ из сетей низкого давления. Используется природный газ с Qн = 35560,57 кДж/м3.

Годовой расход газа Vгод (м3/год) на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды равномерно распределенными потребителями определяется по формуле:

, м3/год (5.1)

где N - численность населения, чел.;

n - число расчетных потребителей на 1 тыс. жителей [2,3];

х - степень охвата газоснабжением в долях единицы [3];

Qгод - нормативный расход газа в тепловых единицах на одного человека в год на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год [1];

Qн - низшая теплота сгорания газа, кДж/год.

Расчетный расход газа Vр (м3/ч) находим как долю годового расхода по формуле:

Vр= km?Vгод, (5.2)

km -коэффициент часового максимума [4,таб.4]. Значение km зависит от общего числа жителей в зоне действия ГРП.

Число жителей, снабжаемых газом, 1тыс.чел.	Коэффициент часового максимума km
1	1/1800
2	1/2000
3	1/2050
5	1/2100
10	1/2200
20	1/2300
30	1/2400
40	1/2500

Расчет сводится в таблицу. Расход газа на приготовление пищи и санитарно-гигиенические нужды рассчитывается при полном охвате газоснабжением жилой застройки (100%, графа 4). В графе 6 указывается нормативный расход газа в тепловых единицах на 1 чел. в год Qгод, кДж/год [1, табл.2], при этом учитывается расход теплоты на стирку белья в домашних условиях; в графе 7 - годовой расход газа Qгод/ Qн ,м3/год ; в графе 8 - годовой расход Vгод , вычисленный по формуле .

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 (прил. 1) и из условия, что столовые работают в две смены. С учетом средней загрузки предприятий общественного питания принимаем охват обслуживанием населения у = 0,25-0,3 общей численности населения, считая, что каждый человек, регулярно пользующийся кафе и ресторанами, потребляет в день примерно 1 обед и 1 ужин (или завтрак).

Тогда общее число единиц потребления газа предприятиями общественного питания составит

360•y•x•N,

где x = 1 - степень охвата газоснабжением столовых;

360 - число дней работы предприятий общественного питания за год;

N - численность населения.

По нормативным расходам газа определяем годовой и расчетный расходы газа столовыми. Значения km принимается по[1,табл.5]. Результаты расчета заносятся в соответствующие графы таблицы. Дополнительно учитываем расход газа на нужды предприятий бытового обслуживания, принимая его в размере 5% от суммарного расхода газа в жилых домах [1]. Нагрузка каждого ГРП определяется как сумма расчетных расходов газа Vр по всем видам потребления.

Таблица 2 - Расход газа равномерно распределенными потребителями

№ п/п	Назначение расходуемого газа	Показатель потребления газа	Охват газоснабжением %	Число единиц потребления	Годовая норма расхода газа	Годовой расход газа Vгод м3/год	Кm	Расчётный расход газа Vр м3/ч
					Qгод кДж/год	, м3/год
ГРП-1
Зона 3-5 этажной застройки
1	Приготовление пищи и горячей воды при наличии газовой плиты и газового водоподогревателя	1 чел.	100	6056	8,0•106	224,97	1362418	1/2377	573,18
Зона 6-9 этажной застройки
2	Приготовление пищи при наличии газовой плиты и централизованном горячем водо-снабжении	1 чел.	100	21609	2,8•106	78,74	1701493	1/2377	715,82
	?1289
Столовые, рестораны, кафе
3	Приготовление завтраков (ужинов)	1 завтрак (ужин)	100	2489850	2,1•103	0,059	146901	1/2000	73,45
4	Приготовление обедов	1 обед	100	2489850	4,2•103	0,118	293802	1/2000	146,9
5	Мелкие предприятия бытового обслуживания	5% от расхода на жилые дома	64,45
?	1573,8
ГРП-2
Зона 3-5 этажной застройки
1	Приготовление пищи и горячей воды при наличии газовой плиты и газового водоподогревателя	1 чел.	100	6008	8,0•106	224,97	1351620	1/2283	592,04
Зона 6-9 этажной застройки
2	Приготовление пищи при наличии газовой плиты и централизованном горячем водоснабжении	1 чел.	100	12294	2,8•106	78,74	968030	1/2283	424,02
?1016,06
Столовые, рестораны, кафе
3	Приготовление завтраков (ужинов)	1 завтрак (ужин)	100	1647180	2,1•103	0,059	97184	1/2000	48,59
4	Приготовление обедов	1 обед	100	1647180	4,2•103	0,118	194367	1/2000	97,18
5	Мелкие предприятия бытового обслуживания	5% от расхода на жилые дома	50,8
? 1212,63
ГРП 3
Зона 3-5 этажной застройки
1	Приготовление пищи и горячей воды при наличии газовой плиты и газового водоподогревателя	1 чел.	100	9480	8,0•106	224,97	2132716	1/2277	936,63
Зона 6-9 этажной застройки
2	Приготовление пищи при наличии газовой плиты и централизованном горячем водоснабжении	1 чел.	100	8178	2,8•106	78,74	643936	1/2277	282,8
?1219,43
Столовые, рестораны, кафе
3	Приготовление завтраков (ужинов)	1 завтрак (ужин)	100	1589220	2,1•103	0,059	93764	1/2000	46,88
4	Приготовление обедов	1 обед	100	1589220	4,2•103	0,118	187528	1/2000	93,76
5	Мелкие предприятия бытового обслуживания	5% от расхода на жилые дома	60,97
? 1421,04



Определение расхода газа сосредоточенными потребителями

Необходимо определить расчетный расход газа для сосредоточенных потребителей больницы, хлебозавода, банно-прачечного комбината, расположенных в городе с населением 63625 человек. Город находится в Минской области. Используется газ с Qн= 35560,57 кДж/м3.

Больница. В больнице газ расходуется на приготовление пищи, горячей воды для хозяйственно-бытовых нужд и на лечебные процедуры, на стирку белья в механизированной прачечной, а также для покрытия расходов теплоты на отопление и вентиляцию больницы (при выполнении курсового проекта необходимо предусмотреть на территории больницы котельную).

Число коек в больнице определяется органами здравоохранения [2]. По существующим рекомендациям [3] принимается 12 коек на 1000 жителей. В городе с населением 63625 человек больница должна иметь 0,012•N = 0,012•63625 = 764 койки. Заполняем табл. 3, графу 5. При определении расчётных расходов газа на приготовление пищи и горячей воды коэффициент часового максимума Кm принимаем для числа коек до 1000 Кm=1/1800 и Кm=1/2000, когда количество коек более 1000 [1,табл.4].

Количество стираемого белья в механизированной прачечной больницы находим из условия стирки 0,48 т. белья в год на одну койку (прил. 1) т. е. G=0,48•764=366,72 т/год (графа 5).

Нормативные значения расходов газа [1] заносим в графы 6 и 7 и определяем по формулам (1) и (2) годовые и расчётные расходы газа для больницы (графы 8, 10). Значение Кm для прачечной больницы принимаем по [1,табл. 5] Кm=1/2900.

Расчетный расход газа на отопление и вентиляцию больницы находим по формуле:

(6.1)

1,1- коэффициент учитывающий дополнительные потери в системе отопления

q0,qв - соответственно отопительная и вентиляционная нагрузки здания Вт/(м2•?С). Для больницы принимается q0=0,33ч0,46 Вт/м3•єС

qв=0,25ч0,32 Вт/м3•єС .

В курсовом проекте принимаем q0=0,395 Вт/м3•єС, qв=0,285 Вт/м3•єС

Vн - объем здания по наружному обмеру,м3, для больниц удельная кубатура принимается в пределах 160... 240 м3 на одну койку [4];

tв,tн -соответственно расчетные температуры внутреннего воздуха в помещении и наружного воздуха для проектирования отопления и вентиляции (для Минской области tн=-24єC) [19];

е -коэффициент, учитывающий затраты теплоты на подогрев инфильтрационного воздуха, е = 0,1...0,2 (в зданиях с приточной вентиляцией, которой является больница е = 0),

з -коэффициент полезного действия котельной установки, принимаемый з=0,75...0,80;

вt - температурный коэффициент, определяемый по формуле

(6.1.1)

.

Хлебозавод. 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 г кондитерских изделий (прил.1). Нормативный расход газа на выпечку 1 т. изделия зависит от вида изделия [1]. 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 [1, табл. 5].

Банно-прачечный комбинат. В банно-прачечном комбинате газ расходуется на приготовление горячей воды для мытья в бане (в ваннах и без ванн) и для стирки белья в механизированных прачечных. Количество помывок в бане (графа 5) определяем из расчета 52 помывки в год одним человеком (прил. 1). 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 для бани принимаем по [1, табл.5]. Km = 1/2700.

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 прил. 1 [9].

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; 0,3т - 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;

52•N•0,05•2 - число помывок в бане в год (графа 5, табл.3).

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 детских учреждений - 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:

0,48•0,08•0,85•N (6.8)

0,48•0,08•0,85•63625=2076,7 т/год.

0,36•0,10•0,85•N (6.9)

0,36•0,10•0,85•63625=1946,93 т/год.

Общее количество белья стираемого в прачечной равно:

У=+ (6.10);

У=2385,9+57,26+73,96+24,81+114,53+2076,7+1946,93=6680,09 (т/год).

У подставляется в графу 5.



Таблица 3 - Расчет расхода газа сосредоточенными потребителями

№ п/п	Назначение расходуемого газа	Показатель потребления газа	Охват газоснабжением %	Число единиц потребления	Годовая норма расхода газа	Годовой расход газа Vгод, м3/год	Кm	Расчётный расход газа Vр, м3/ч
					Qгод, кДж/год	Qгод/Qн, м3/год
Больница
1	Приготовление пищи	1 койка в год	100	764	3,2•106	89,99	68752		38,2
2	Приготовление горячей воды для хозяйственно-бытовых нужд и лечебных процедур(без стирки белья)	1 койка в год	100	764	9,2•106	258,71	197654		109,8
3	Стирка белья в механизированной прачечной, включая сушку и глаженье	1т сухого белья	100	0,48•764= =366,72	18,8•106	528,68	193878		66,85
4	Отопление и вентиляция больницы	399,23+242,47	641,7
Нагрузка ГРП больницы	856,55
Хлебозавод
1	Выпечка хлеба формового	1т изделий	100	2787	2,5•106	70,3	195926		32,65
2	Выпечка хлеба подового, батонов, булок, сдобы	1т изделий	100	11147	5,45•106	153,26	1708385		284,73
3	Выпечка кондитерских изделий	1т изделий	100	1161	7,75•106	217,94	253026		42,17
Нагрузка ГРП хлебозавода	359,55
Банно-прачечный комбинат
1	Мытье в бане без ванн	1 помывка	5	52•0,05•63625==165425	40•103	1,12	186077		68,92
2	Мытье в бане в ваннах	1 помывка	5	165425	50•103	1,41	232596		86,15
3	Стирка белья в механизированной прачечной, включая сушку и глаженье	1т сухого белья	50	6680,09 (из расч.)	18,8•106	528,68	3531600		1217,8
Нагрузка ГРП БПК	1372,87

В городе имеется две районные котельные. Районная котельная 1 (РК-1) обслуживает кварталы

1,3,4,5,6,9,10,11,16,17,21,22,24,25,26,27,28,32,33,34,38,39, 40,44,45 с общим числом жителей 33231 человек. В зоне 3-5-этажной застройки проживают 6008 чел., 6-9-этажной застройки -27223 чел.

Районная котельная 2 (РК-2) обслуживает кварталы 2,7,8,12,13,14,15,18,19,20, 23,29,30,31,35,36,37,41,42,43 с общим числом жителей 30394. В зоне 3-5-этажной застройки проживают 15536 чел., 6-9-этажной застройки - 14858 чел. Необходимо определить расчетный расход газа районными котельными, обслуживающими заданный город, который расположен в Минской области.

В квартале 2 с населением 1538 человека, с 3-5-этажной застройкой предусматривается квартальная котельная. В квартирах 3-5-этажных домов установлены проточные водонагреватели. На территории больницы расположена отдельная котельная, покрывающая все ее расходы теплоты на горячее водоснабжение, отопление и вентиляцию.

Для определения расхода газа котельными находим расходы 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 [б].

На отопление жилых и общественных здании

Qo = qo•A(1+k1), (6.11)

где qo -укрупненный показатель максимального часового расхода теплоты на отопление жилых зданий, Вт/м2 [6] (прил. 2 ) ;

А -общая площадь жилых зданий, м2, определяется по формуле

A = N · f , (6.11.1)

где f -норма общей площади на 1 человека, f=18 м2/чeл [2];

N - количество жителей в обслуживаемой зоне (см. табл. 1);

k1 - коэффициент, учитывающий расход теплоты на отопление общественных зданий, k1 = 0,25 [6].

Приняв при tн= -24 °С [19] для 6-9-этажной жилой застройки qo = 79,4 Вт/м2 [6], 3-5-этажной жилой застройки qo = 95,8 Вт/м2 получим:

Для РК 1:

Qo = 95,8•(6008•18) •(1+0,25)+79,4•(27223•18) •(1+0,25)=61584,13 кВт;

Для РК 2:

Qo = 95,8•(15536•18)•(1+0,25)+79,4•(14858•18) •(1+0,25)=60031,67 кВт.

Расход теплоты на вентиляцию общественных зданий

Qв= k1•k2•qo•A, кВт (6.12)

где k2 - коэффициент, учитывающий расход теплоты на вентиляцию общественных зданий; k2 = 0,6 [6].

Для РК 1 Qb = 0,25•0,6•95,8•18•6008+0,25•0,6•79,4•27223•18 =7390,1кВт

Для РК 2 Qb= 0,25•0,6•95,8•18•15536+0,25•0,6•79,4•14858•18=7203,8кВт.

В формулах (6.11) и (6.12) коэффициенты k1 и k2 учитывают расход теплоты на отопление и вентиляцию всех здании общественного назначения расположенных в газифицируемой зоне, в том числе и на больницу.

Среднечасовой расход теплоты на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий определяем по формуле:

, (6.13)

где - укрупненный показатель среднечасового расхода теплоты на горячее водоснабжение на 1 человека с учетом потребления в общественных зданиях, Вт/чел [6, прил. З] (прил. 2 ) ;

- число жителей, пользующихся централизованным горячим водоснабжением.

Приняв норму расхода воды на горячее водоснабжение для одного человека

а=105 л/(чел.сут.), по [6] находим = 376 Вт/чел.

Для РК 1 = 376•27223•10-3 = 10235,8кВт.

Для РК 2 = 376•14858•10-3 = 5586,6кВт.

Для зоны с 3-5-этажной застройкой расход теплоты на горячее водоснабжение учитываем только для общественных зданий (в кухнях квартир жилых зданий установлены газовые водонагреватели):

, (6.14)

где -число жителей в зоне пятиэтажной застройки;

- укрупненный показатель среднечасового расхода теплоты на горячее водоснабжение на 1 человека с учетом потребления только в общественных зданиях, Вт/чел;

а=105 л/(чел.сут.), = 73 Вт/чел.

Для РК 1 =73•6008 •10-3=438,6кВт;

Для РК 2 =73•15536•10-3=1134,1 кВт.

Для выявленного теплопотребления города расход газа всеми котельными Vk, м3/ч, найдем по формуле

(6.15)

- коэффициент полезного действия котельной установки. Принимаем для котельной малой и средней мощности 0,75ч0,8; для котельной большой мощности 0,85ч0,9. В курсовом проекте для квартальной котельной =0,8; для районной котельной =0,9.

Для РК 1

=8959,2 м3/ч;

Для РК 2

=8318,9 м3/ч.

Определение количества котлов для квартальной котельной и уточнение расходов газа для нее

Нагрузку квартальной котельной определяем аналогичным путем. Расходы теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилых и общественных зданий квартала соответственно равны:

= 95,8•(1538• 18) • (1+0,25) •10-3 = 3315,16 кВт;

= 0,25•0,6•95,8•(1538•18) •10-3 = 397,82 кВт;

= 73•1538•10-3 = 112,3 кВт.

Расход газа на квартальную котельную равен

Уточняем расход газа для квартальной котельной. Для этого определим число устанавливаемых котлов в котельной. К установке приняты котлы марки Энергия-6 с поверхностью нагрева Fk = 52,7 м2, теплосъемом qк=14000 Вт/м2 (прил.4).

Расход газа одним котлом Vk, м3/ч, составляет

- площадь поверхности нагрева, м2;

- теплосъем с 1 м2 поверхности нагрева котла, Вт/м2;

- к.п.д. котельной установки. В данном курсовом проекте принимаем =0,8;

-низшая теплота сгорания газа, кДж/м3

Количество котлов в котельной:

Принимаем к установке 5 котлов. Уточненный расход газа на квартальную котельную составит:

Vkk= n•Vк=5•93,36 = 466,8 м3/ч

На эту нагрузку подбирают и рассчитывают оборудование ГРУ котельной.

Если на территории газифицированного объекта предусматривается собственная котельная для покрытия затрат тепла этого объекта, то из общего расхода газа следует вычесть расход газа объектовой котельной. В данном случае из нагрузки районной котельной РК 1 следует вычесть расход котельной больницы на отопление и вентиляцию, а из нагрузки районной котельной РК2 вычесть расход квартальной котельной.

Полученный расход газа является нагрузкой ГРУ районными котельными.

Выбор схемы газоснабжения города

Для выбора системы газоснабжения используем данные, полученные ранее:

количество жителей: N=63625 человек;

расход газа равномерно распределенными потребителями: УVГРП=4207,47 м3/ч;

расход газа сосредоточенными потребителями: 23246,37 м3/ч;

суммарный расход: 27453,84 м3/ч.

При численности населения города около 100 тыс. человек со сравнительно большой плотностью нагрузки и компактным размещением крупных потребителей газа применяется двухступенчатая схема газоснабжения с давлением в 1 ступени 0,3МПа, во второй - 3,0 кПа. Сеть среднего давления проектируем кольцевой. Такая сеть с двухсторонним питанием достаточно надежна. Трасса кольца выбирается так, чтобы уменьшить общую длину сети среднего давления. Газопроводы среднего давления прокладываются по улицам и от них делаются ответвления к сетевым ГРП и сосредоточенным потребителям. На кольце предусматриваются задвижки так, чтобы любой поврежденный участок можно было отключить с двух сторон и любого потребителя можно было питать с любой стороны кольца. Принимаем одну газораспределительную станцию ГРС. Место размещения ГРС со стороны подхода магистрального газопровода на окраине города на расстоянии не менее 300м от линии ближайшей застройки.

Гидравлический расчет кольцевой сети среднего давления для трех режимов эксплуатации

Необходимо рассчитать кольцевую систему газоснабжения среднего давления. Расчетные расходы газа, нумерацию участков и их длины приводим на расчетных схемах.

1)давление газа после ГРС Рн=0,4МПа, давление перед конечным потребителем Рк=0,2ч0,25;

2)составляется расчетная схема сети. На ней показываются газопроводы среднего давления, ГРС, ГРП и потребители среднего давления;

3)нумеруются все узлы кольца.

Конечное давление ПК принимают таким, чтобы при максимальной нагрузке сети обеспечивалось минимальное допустимое давление газа перед регуляторами ГРП и ГРУ. Это давление Рк складывается из максимального давления газа перед горелками агрегатов Рг, потерь давления в объектовой сети при максимальной нагрузке ДРс и перепада давления в ГРП-0,05МПа.

Рк=Рг+ ДРс+0,05, МПа.

Для незакольцованных сетей распределение потоков газа однозначно определяется схемой системы, а диаметры газопроводов рассчитываются при полном использовании максимального перепада давления.

При расчете кольцевых сетей необходимо оставлять резерв давления для увеличения пропускной способности системы газоснабжения при аварийных режимах. Наиболее неблагоприятная аварийная ситуация возникает при отключении головных участков сетей.

При кратковременной аварийной ситуации допускается снижение качества системы, которое оценивают коэффициент обеспеченности Kоб зависящим от категории потребителя. Kоб приведено в таблице.

Наименование потребителя	Kоб	Принятое Kоб	Расход газа V,м3/ч	Расход газа аварийный Vав, м3/ч
1	2	3	4	5
КК	0,7ч0,73	0,7	466,8	326,76
ГРП 1	0,8ч0,85	0,85	1573,8	1337,73
ГРП 2	0,8ч0,85	0,85	1212,63	1030,74
ГРП 3	0,8ч0,85	0,85	1421,04	1207,88
РК1	0,7ч0,75	0,75	8317,5	6238,13
РК2	0,7ч0,75	0,75	7853,1	5889,83
ПП	0,7ч0,9	0,8	4020	3216
ХЗ	0,7	0,7	359,55	251,69
Б	0,85	0,85	856,55	728,07
БПК	0,6ч0,7	0,6	1372,87	823,72
				?21050,55

Расчет кольцевой сети среднего давления производим при трех режимах работы:

аварийный режим I, при котором считаем, что поврежден и выключен 2-11 участок и газ движется по часовой стрелке;

аварийный режим II, при котором считаем, что поврежден и выключен участок 2-3 и газ движется против часовой стрелки;

нормальный режим, в котором часть потребителей питаются по одной половине кольца, другая- по другой, а участок 7-8 является перемычкой.

Порядок расчета аварийного режима I:

составляем расчетную схему кольца;

определяем и строим расчетные расходы газа на схеме по участкам сети. Расчет начинаем с конца кольца.

Расчетные расходы определяем по сумме произведений расходов на соответствующие коэффициенты обеспеченности.

Vрi = ? Кобi ?Vi (9.1)

где Кобi - коэффициент обеспеченности i-того потребителя газа при аварийном режиме;

Vi - расход газа i-тым потребителем.

Предварительный выбор диаметров кольцевой сети производим по расчетному (эквивалентному по создаваемой потере давления) расходу газа [3]

=0,59??Кобi?Vi (9.2)

и среднеквадратичному перепаду давления Аср, (МПа)2/км, для рассматриваемого направления газового потока.

(9.3)

Рн, Рк -соответственно начальное и конечное давление, МПа;

- длина кольца, км.

В аварийном режиме I газ к потребителям поступает по направлению ГРС-1-2-3-...-9-11-РК1. Отключен участок 2-11. Общая протяженность газопроводов этого направления ? =5,35 км, а расчетный эквивалентный расход равен:

=0,59•(326,76+1337,73+1030,74+1207,88+6238,13+5889,83+728,07+823,72+251,693216) = 0,59•21050,55=12420 м3/ч.

Давление газа перед наиболее удаленным от ГРС потребителем в аварийных режимах принимают равным Рк = (0,2ч0,25) МПа [3]. Примем Рк = 0,25 МПа. Потери давления в местных сопротивлениях учитываем путем увеличения фактической длины расчетных участков газопроводов на 10%.

МПа2/км.

Линии расхода =12420 м3/ч и среднеквадратичного перепада давления Аср=0,017(МПа)2/км пересекаются в точке, лежащей между диаметрами газопроводов 325х8 мм и 273х7, прил.5 [9].

Такие диаметры участков газопроводов кольцевой сети назначаем, выполняя гидравлический расчет; при этом больший (325х8) принимаем на участках кольца, ближайших к ГРС, а меньший (273х7) - на участках, расположенных диаметрально противоположно точке питания сети газом (ГРС).

Расчет сводится в таблицу 4, в соответствующие графы которой записываем номера участков, длины и расходы газа. По номограмме для принятого диаметра и известного расхода находим действительные значения среднеквадратичного перепада давления на 1 км газопровода (графа 6), затем рассчитываем перепад давления для расчетной длины участка (графа 8), давление газа в начале участка Рн=0,4 МПа, давление газа в конце участка определяется по формуле:

, (9.4)

Полученное давление на первом участке является начальным для последующего участка и т.д.

Если плотность газа со, кг/м3 , отличается от плотности стандартного газа сост=0,73, кг/м3 , то в величину А вводится поправка на плотность газа

(9.5)

Расчет в аварийном режиме I следует считать правильным, если использован располагаемый перепад давления и величина давления в конце участка будет равна принятой Рк=0,25 МПа. Допустимая невязка ±10%.

Аналогичным образом выполняется расчет газопроводов для аварийного режима II с направлением газового потока ГРС-1-2-12-10-...-4-3-РК2 (отключен участок 2-3).

В нормальном режиме определение расходов газа на участках начинается с конечного участка каждого полукольца из условия обеспечения необходимым (полным) количеством газа. Диаметры газопроводов принимаем наибольшие из двух вариантов выполненных расчетов для аварийных режимов.

Для полных расходов газа и принятых диаметров определяем потери давления на участках по полукольцам и величины давления газа в точках врезки ответвлений. Ответвления рассчитываются по известному расходу и А?0,1МПа;принимается минимальный для этого расхода диаметр.

Таблица 4 - Гидравлический расчет газопроводов среднего давления.

№ уч-ка	Длина участка	Vр, мі/ч	Dн·д, мм	А, МпаІ/км	Аф, МпаІ/км	Аф·Lр	Давление газа
	L	Lр=1,1L						Рн	Рк=vРнІ-АфLр
Аварийный режим Й
ГРС-1	0,42	0,462	21050,6	325Ч8	0,023	0,0230	0,011	0,4000	0,3865
1-2	0,08	0,088	17834,6	325Ч8	0,017	0,0170	0,001	0,3865	0,3846
2-3	0,2	0,22	...

Подобные документы

• Газоснабжение района города

  Характеристика города и потребителей газа. Определение количества жителей в кварталах и тепловых нагрузок. Гидравлический расчет газопроводов среднего и высокого давления. Расчет квартальной сети и внутридомовых газопроводов. Подбор оборудования ГРП.
  
  курсовая работа [308,5 K], добавлен 13.02.2016
  

• Система газоснабжения района города и здания

  Характеристики газообразного топлива. Расчет городской системы газоснабжения. Определение количества жителей газоснабжаемого района и расчетных расходов газа. Гидравлический расчет газораспределительных сетей. Гидравлический расчет сети среднего давления.
  
  курсовая работа [87,3 K], добавлен 28.05.2016
  

• Газоснабжение района города

  Определение годового потребления газа районом города в соответствии с нормами потребления и численностью населения. Расчет газовой сети низкого давления, количества оборудования и изоляции. Обзор способа прокладки газопроводов, метода защиты от коррозии.
  
  методичка [664,9 K], добавлен 06.03.2012
  

• Газоснабжение района

  Методика разработки проекта газификации городского района, его основные этапы. Определение численности населения и расхода газа. Система и схема газоснабжения. Гидравлический расчет квартальной сети низкого, высокого давления, внутридомового газопровода.
  
  курсовая работа [403,8 K], добавлен 12.07.2010
  

• Газоснабжение района города Липецка

  Определение годовых расходов теплоты в зависимости от численности населения города. Итоговая таблица потребления газа городом. Определение годовых и часовых расходов газа различными потребителями города. Выбор и обоснование системы газоснабжения.
  
  курсовая работа [483,1 K], добавлен 03.03.2011
  

• Определение тепловых нагрузок района города

  Расчет и построение графиков теплового потребления для отопительного и летнего периодов. Гидравлический расчет магистральных теплопроводов двухтрубной водяной сети. Определение расчетных расходов теплоносителя для жилых зданий расчетного квартала.
  
  курсовая работа [297,5 K], добавлен 28.12.2015
  

• Проект газоснабжения микрорайона

  Определение плотности и теплоты сгорания природного газа. Анализ основных параметров системы газоснабжения. Гидравлический расчет газопровода низкого давления. Система технологической и аварийной защиты оборудования. Охрана воздушного бассейна района.
  
  дипломная работа [178,0 K], добавлен 15.02.2017
  

• Газоснабжение района города

  Средний состав и характеристика природного газа Степановского месторождения. Низшая теплота сгорания смеси. Определение численности жителей. Газовый расход на бытовые нужды населения. Определение часовых расходов газа по статьям газопотребления.
  
  курсовая работа [88,6 K], добавлен 24.06.2011
  

• Проект газоснабжения коттеджного поселка в городе Котлас

  Описание газифицируемого объекта и конструктивных решений системы газоснабжения. Расчет часовых расходов газа на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Гидравлический расчет газопроводов высокого и низкого давлений. Составление локальной сметы.
  
  дипломная работа [4,5 M], добавлен 15.02.2017
  

• Расчет параметров газопровода

  Построение графика потребления газа и определение его расчетных часовых расходов. Выбор общей схемы подачи газа заданным потребителям и составление расчетной схемы. Гидравлический расчет газопровода среднего давления, подбор фильтров и регуляторов.
  
  курсовая работа [267,2 K], добавлен 13.07.2013
  

• Электроснабжение 8-го микрорайона города Оренбурга

  Характеристика энергоснабжаемого микрорайона. Определение расчетных электрических нагрузок жилых и общественных зданий. Выбор величины питающего напряжения. Расчет наружной осветительной сети. Выбор и расчет оборудования сети 10 кВ.
  
  дипломная работа [631,8 K], добавлен 25.06.2004
  

• Проектирование системы газоснабжения населенного пункта

  Краткие сведения о климатической, географической и инженерно-геологической характеристике района строительства (Омская область). Расчет потребления газа и выбор системы газоснабжения. Выбор оборудования газораспределительного пункта, укладка газопроводов.
  
  дипломная работа [5,8 M], добавлен 31.05.2019
  

• Газовые сети и установки

  Проектирование наружных сетей газоснабжения начинаем с определения площади застройки территории. Годовой расход теплоты, годовой и часовой расход газа. Выбор оптимального количества ГРП, системы газоснабжения и трассировка газораспределительных систем.
  
  методичка [1,7 M], добавлен 11.10.2008
  

• Расчет газовой горелки типа "Труба в трубе"

  Определение действительных объемов воздуха и продуктов сгорания. Расчет теоретического объема воздуха, необходимого для сжигания газа. Определение диаметров и глубин проникновения. Геометрические характеристики горелки. Состав рабочей массы топлива.
  
  реферат [619,7 K], добавлен 20.06.2015
  

• Проект газоснабжения д. Дудинское

  Определение плотности и теплоты сгорания природного газа. Потребление газа на отопление и вентиляцию. Гидравлический расчет газопровода низкого давления. Методика расчета внутридомовой сети газоснабжения. Технико-экономическая эффективность автоматизации.
  
  дипломная работа [184,0 K], добавлен 15.02.2017
  

• Расчет отгрузочного терминала

  Определение минимального объема резервуарного парка, необходимого количества танкеров и межтанкерного периода. Выбор объема единичного резервуара и количества резервуаров. Определение расчетного диаметра трубопровода, гидравлический расчет дюкера.
  
  курсовая работа [213,1 K], добавлен 21.03.2011
  

• Газоснабжение района города

  Определение плотности и теплоты сгорания природного газа. Определение годового и расчётного часового расхода газа районом. Расчёт и подбор сетевого газораспределительного пункта, газопровода низкого давления для микрорайона и внутридомового газопровода.
  
  курсовая работа [2,8 M], добавлен 27.12.2009
  

• Проект распределительной сети низкого давления микрорайона Зашекснинский в городе Череповце

  Определение плотности и теплоты сгорания природного газа. Расчет годового и расчетного часового расхода газа районом города. Подбор и обоснование сетевого оборудования, условия его эксплуатации. Оценка применения полиэтиленовых труб в газоснабжении.
  
  дипломная работа [1,9 M], добавлен 10.07.2017
  

• Наружные сети газоснабжения

  Проектирование наружных сетей газоснабжения. Определение площади застройки территории. Определение численности населения района. Определение годовых расходов теплоты. Годовой расход теплоты в квартирах. Определение годового и часового расхода газа.
  
  курсовая работа [300,3 K], добавлен 11.10.2008
  

• Технологический расчет магистрального газопровода

  Определение оптимальных параметров магистрального газопровода: выбор типа газоперекачивающих агрегатов, нагнетателей; расчет количества компрессорных станций, их расстановка по трассе, режим работы; гидравлический и тепловой расчет линейных участков.
  
  курсовая работа [398,9 K], добавлен 27.06.2013
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам