Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Факультет инженерно-экологических систем и сооружений

Кафедра теплогазоснабжения

Курсовая работа по дисциплине: «Проектирование систем теплогазоснабжения»

На тему: «Газоснабжение промышленного предприятия»

Выполнил: студент гр. 3411 Чадаев М.И

Проверил: Москаева А.С.

Нижний Новгород 2022



Содержание

1. Подбор газовой горелки

2. Гидравлический расчёт газопроводов среднего давления

3. Подбор оборудования для ГРП

3.1 Подбор регулятора давления

3.2 Подбор газового фильтра

3.3 Подбор предохранительного запорного клапана

3.4 Подбор предохранительного сбросного клапана

3.5 Подбор манометров и термометров

Список используемых источников

Приложения



1. Подбор газовой горелки

Исходные данные:

Производительность горелки Q = 420 кВт ;

Давление газа перед горелкой p =20 кПа;

Коэффициент избытка воздуха б = 1,05;

Состав природного газа по объему:

Газопровод: Cтравпотоль-Москва (2-нитка)

Месторождение -Краснодарское

Теоретически необходимое сжигание воздуха 1м3

СО2-0,49%

СН4-92,8%

С2Н6-2,8%

С3Н8-0,89%

C4H10-0,2%

C5H12-0,03%

C6H14-0,03%

N2-2,5%

He-0,024%_

Q_р^р= 34289.89Дж/м³

Подбор горелок совершаем согласно рабочему давлению, мощности и рекомендациям производителя подобранных котлов.[ Далее описываем горелку, приводим марку, находим график сопротивления котла по газу, приводим график рабочего диапазона подобранной горелки, функциональную схему расположения арматуры. Приводим следующие характеристики: мощность, топливо, давление подключения газа, вид регулирования, размеры и внешний вид горелки ]

Для котлов VIESMANN VITOPLEX 100 с допустимым рабочем давлением 0,6МПа с мощностью 1350 кВт подбираем газовую горелку GAS P 150/M CE-03 TL + R. CE-CT DN80-FS80

Мощность (мин), кВт 232/814

Мощность (макс), кВт 1 511

Сопротивление камеры сгорания (мин), mbar -0.2

Сопротивление камеры сгорания (макс), mbar 7

Расход природного газа, м3/час 23.3/81.7-151.9

Расход топлива (мин), м3/час 23.3/81.7

Расход топлива (макс), м3/час 151.9

Мощность минимальная , kсal/h 200000

Мощность максимальная, kсal/h 1300000



2. Гидравлический расчёт газопроводов среднего давления

Исходные данные

№ п/п	Наименование	Расход газа, м3/ч
9	Котельная	776
2	Заводоуправление	310
3	Склад материалов	200
4	Склад готовой продукции	200
7	Cклад	200
5	Заводская столовая	150
12	Инструментальный цех	300
13	Литейных цех	400
14	Термический цех	400
15	Кузнечный цех	500
Итого	3536

При выполнении гидравлического расчета газопроводов расчетный внутренний диаметр газопровода следует предварительно определять по формуле

, (1)

где d- расчетный диаметр, см;

A, B,m ,m1 - коэффициенты, определяемые по таблицам 6 и 7 в зависимости от категории сети (по давлению) и материала газопровода;

Q₀ - расчетный расход газа, м/ч, при нормальных условиях;Размещено на http://www.allbest.ru/

?Pуд- удельные потери давления (Па/м - для сетей низкого давления, МПа/м - для сетей среднего и высокого давления), определяемые по формуле

, (2)

- допустимые потери давления (Па - для сетей низкого давления, МПа/м - для сетей среднего и высокого давления);

L - расстояние до самой удаленной точки, м

Пропускная способность газопроводов может приниматься из условий создания при максимально допустимых потерях давления газа наиболее экономичной и надежной в эксплуатации системы, обеспечивающей устойчивость работы ГРП и газорегуляторных установок (ГРУ), а также работы горелок потребителей в допустимых диапазонах давления газа.

Расчетные внутренние диаметры газопроводов определяются исходя из условия обеспечения бесперебойного газоснабжения всех потребителей в часы максимального потребления газа.

Расчет диаметра газопровода следует выполнять, как правило, на компьютере с оптимальным распределением расчетной потери давления между участками сети.

При невозможности или нецелесообразности выполнения расчета на компьютере (отсутствие соответствующей программы, отдельные участки газопроводов и т.п.) гидравлический расчет допускается производить по приведенным ниже формулам или по номограммам (приложение Б), составленным по этим формулам.

Расчетные потери давления в газопроводах высокого и среднего давления принимаются в пределах категории давления, принятой для газопровода. газопровод манометр гидравлический

Расчетные суммарные потери давления газа в газопроводах низкого давления (от источника газоснабжения до наиболее удаленного прибора) принимаются не более 180 даПа, в том числе в распределительных газопроводах 120 даПа, в газопроводах-вводах и внутренних газопроводах - 60 даПа.

Значения расчетной потери давления газа при проектировании газопроводов всех давлений для промышленных, сельскохозяйственных и бытовых предприятий и организаций коммунально-бытового обслуживания принимаются в зависимости от давления газа в месте подключения с учетом технических характеристик принимаемого к установке газового оборудования, устройств автоматики безопасности и автоматики регулирования технологического режима тепловых агрегатов.

Падение давления на участке газовой сети можно определять:

- для сетей среднего и высокого давлений по формуле

, (3)

где Рн- абсолютное давление в начале газопровода, МПа;

Рк- абсолютное давление в конце газопровода, МПа;

=0,101325 МПа;Размещено на http://www.allbest.ru/

л - коэффициент гидравлического трения;

l- расчетная длина газопровода постоянного диаметра, м

d - внутренний диаметр газопровода, см

с - плотность газа при нормальных условиях, кг/м;Размещено на http://www.allbest.ru/

Q₀- расход газа, м/ч, при нормальных условиях;Размещено на http://www.allbest.ru/

Коэффициент гидравлического трения Размещено на http://www.allbest.ru/

определяется в зависимости от режима движения газа по газопроводу, характеризуемого числом Рейнольдса,

, (4)

где Размещено на http://www.allbest.ru/

- коэффициент кинематической вязкости газа, м/с, при нормальных условиях;

Размещено на http://www.allbest.ru/

В зависимости от значения Размещено на http://www.allbest.ru/

коэффициент гидравлического трения Размещено на http://www.allbest.ru/

определяется:

- для ламинарного режима движения газа Re<2000

; (5)

- для критического режима движения газа Re=2000-4000

; (6)

- при 4000 <Re< 100000 по формуле

; (7)

- при >100000

; (8)

Таблица 1. Предварительный расчёт

№ участка	Расход газа,м3/c	A	В	f	m	m1	Pдоп	L,м	Pуд	d,cм	Диаметр
10-9	200,00	0,00032	0,022	0,32	2	5	0,05	19,03	0,00239	3,19	32х2,5
9-8	400,00	0,00032	0,022	0,32	2	5	0,05	29,79	0,00153	5,64	57х3,5
8-7	1100,00	0,00032	0,022	0,32	2	5	0,05	48	0,00095	11,88	133х4
7-6	1876,00	0,00032	0,022	0,32	2	5	0,05	104,64	0,00043	18,45	219х6
6-5	2276,00	0,00032	0,022	0,32	2	5	0,05	31,1	0,00146	13,75	159х4,5
5-4	2426,00	0,00032	0,022	0,32	2	5	0,05	68,26	0,00067	21,03	219х6
4-3	2826,00	0,00032	0,022	0,32	2	5	0,05	67,92	0,00067	22,65	273х7
3-2	3226,00	0,00032	0,022	0,32	2	5	0,05	18,3	0,00248	12,56	133х4
2-1	3376,00	0,00032	0,022	0,32	2	5	0,05	26,05	0,00174	15,33	159х4,5
Ответления
9-11	200,00	0,0032	0,022	0,32	2	5	0,05	16,5	0,00275	9,39	108х4
8-12	500,00	0,0032	0,022	0,32	2	5	0,05	30	0,00152	20,02	219х6
8-13	200,00	0,0032	0,022	0,32	2	5	0,05	30	0,00152	12,66	133х4
7-14	776,00	0,0032	0,022	0,32	2	5	0,05	18	0,00253	19,32	219х6
6-15	300,00	0,0032	0,022	0,32	2	5	0,05	8	0,00568	8,01	273х7
5-16	150,00	0,0032	0,022	0,32	2	5	0,05	11,06	0,00411	6,66	76х3,5
4-17	400,00	0,0032	0,022	0,32	2	5	0,05	27	0,00168	16,99	219х6
3-18	400,00	0,0032	0,022	0,32	2	5	0,05	12	0,00379	11,32	133х4
2-17	310,00	0,0032	0,022	0,32	2	5	0,05	40	0,00114	18,20	219х6

Таблица2.Окрнчательный расчёт

№ участка	Расход газа,м3/c	d, cм	с	l	н	Re	л	Рн	Рк	A
10-9	200	2,5	0,84	19,03	0,00000143	1980420	0,010	0,3000	0,2276	2,0065
9-8	400	5	0,84	29,79	0,00000143	1980420	0,010	0,2276	0,2135	0,2097
8-7	1100	12,5	0,84	48	0,00000143	2178462	0,010	0,2135	0,2117	0,0154
7-6	1876	20	0,84	104,64	0,00000143	2322042	0,010	0,2117	0,2107	0,0042
6-5	2276	15	0,84	31,1	0,00000143	3756196	0,009	0,2107	0,2089	0,0240
5-4	2426	20	0,84	68,26	0,00000143	3002811	0,010	0,2089	0,2078	0,0067
4-3	2826	25	0,84	67,92	0,00000143	2798333	0,010	0,2078	0,2073	0,0030
3-2	3226	12,5	0,84	18,3	0,00000143	6388834	0,009	0,2073	0,2025	0,1084
2-1	3376	15	0,84	26,05	0,00000143	5571580	0,009	0,2025	0,1994	0,0477
Ответления
9-11	200,00	10	0,84	16,5	0,00000143	495104,9	0,013	0,2276	0,2276	0,0021
8-12	500,00	20	0,84	30	0,00000143	618881,1	0,013	0,2135	0,2134	0,0004
8-13	200,00	12,5	0,84	30	0,00000143	396083,9	0,014	0,2135	0,2134	0,0007
7-14	776,00	20	0,84	18	0,00000143	960503,5	0,012	0,2117	0,2117	0,0008
6-15	300,00	25	0,84	8	0,00000143	297062,9	0,014	0,2107	0,2107	0,0001
5-16	150,00	7	0,84	11,06	0,00000143	530469,5	0,013	0,2089	0,2087	0,0065
4-17	400,00	20	0,84	27	0,00000143	495104,9	0,013	0,2078	0,2078	0,0002
3-18	400,00	12,5	0,84	12	0,00000143	792167,8	0,012	0,2073	0,2073	0,0024
2-17	310,00	20	0,84	40	0,00000143	383706,3	0,014	0,2025	0,1900	0,1226

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таблица 3.Провекра по скорости

Nучастка	Q	d,см	Рн	Рк	Рм	Wr
10-9	200,00	2,5	0,3000	0,2276	0,26547	4,40
9-8	400,00	5	0,2276	0,2135	0,220627	2,35
8-7	1100,00	12,5	0,2135	0,2117	0,212602	1,04
7-6	1876,00	20	0,2117	0,2107	0,211211	0,70
6-5	2276,00	15	0,2107	0,2089	0,2098	1,52
5-4	2426,00	20	0,2089	0,2078	0,208363	0,91
4-3	2826,00	25	0,2078	0,2073	0,207573	0,68
3-2	3226,00	12,5	0,2073	0,2025	0,204919	3,19
2-1	3376,00	15	0,2025	0,1994	0,200947	2,36
Ответления
9-11	200,00	10	0,2276	0,2276	0,227593	0,28
8-12	500,00	20	0,2135	0,2134	0,213458	0,18
8-13	200,00	12,5	0,2135	0,2134	0,213447	0,19
7-14	776,00	20	0,2117	0,2117	0,211713	0,29
6-15	300,00	25	0,2107	0,2107	0,210689	0,07
5-16	150,00	7	0,2089	0,2087	0,208822	0,46
4-17	400,00	20	0,2078	0,2078	0,207809	0,15
3-18	400,00	12,5	0,2073	0,2073	0,207295	0,39
2-17	310,00	20	0,2025	0,1900	0,196311	0,13



3. Подбор оборудования для ГРП

3.1 Подбор регулятора давления

,

,

.

Па;

Пропускная способность при табличном давлении вычисляется расчетом:

.

Проверяем устойчивость работы регулятора по формуле:

,

,

Устойчивая работа регулятора обеспечена.

Выбираем регулятор давление газа РДНК -50/25 с диаметром седла 25 мм.

Технические характеристики приведены в приложении А.

3.2 Подбор газового фильтра

Фильтры газовые сетчатые предназначены для очистки газа от смолистых веществ, пыли, песка, металлической окалины и других твердых частиц. Очищенный, без механических примесей, газ позволяет повысить надежность и долговечность запорно-регулирующей арматуры, а также способствует более долгой службе измерительных приборов.

На условный проход, что и регулятор давления, подбираю сетчатый фильтр.

,

Проверка пропускной способности:

,

,

,

Проверка выполняется. К установке принимается сетчатый фильтр ФГ16-50 с индикатором перепада давления ДИПД-1-5. Технические характеристики устанавливаемого оборудования приведены в приложении Б, В.

3.3 Подбор предохранительного запорного клапана

ПЗК предназначены для автоматического прекращения подачи неагрессивных углеводородных газов к потребителям при повышении на 25% и понижении на 15% контролируемого давления сверх заданных пределов.

ПЗК комплектуется с регулятором давления и подбирается по диаметру условного прохода регулятора.

Определяем нижний предел давления газа:

,

Определяем верхний предел давления газа:

,

К установке принимается предохранительный запорный клапан КПЗ-50Н.Технические характеристики клапана представлены в приложении Г.

3.4 Подбор предохранительного сбросного клапана

Определяем нижний предел давления газа:

,

Определяем верхний предел давления газа:

,

К установке принимается предохранительный сбросный клапан ПСК-25П-Н. Технические характеристики клапана представлены в приложении Д.

3.5 Подбор манометров и термометров

Подбор манометра на входе в ГРП:

,

,

На входе устанавливается технический манометр ТМ-510 IP54-100-1,5-0,4. Технические характеристики клапана представлены в приложении Е.

Подбор манометра на выходе из ГРП:

,

,

На выходе устанавливается газовый манометр низкого давления КМ-22 IP40-100-1,5-4.

Технические характеристики представлены в приложении Ж.



Список используемых источников

1. СП 62.13330.2011 Газораспределительные системы. Актуализированная редакция СНиП 42-01-200

2. С изменением N 1,2*.:утв. Приказом Минрегиона России от 27.12.2010 г. №780: дата введ. 20.05.2011.- 70 с.: ил.

3. СП 42.101.2003 Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб: своды правил по проектированию и строительству: утв. Госстроем России 26.06.2003 г.: дата введ. 08.07.03.-М.:ФГУП ЦПП,2004.-VI, 167 с.: ил.

4. ГОСТ 10704-91 Трубы стальные электросварные прямошовные С изменением N 1,2*.:утв. Комитетом стандартизации и метрологии 15.11.1991.:дата введ. 01.01.1993. - Министерство металлургии СССР 1991, - 15 с.

5. СП 124.13330.2012 Тепловые сети. Актуализированная редакция СНиП 41-02-2003*. - М.: Минрегион России, 2012. - 74 с.

6. ГОСТ 3262-75* Трубы стальные водогазопроводные:утв. Государственным комитетом СССР по стандартам 11.09.1975.:дата введ. 01.01.1977. - Министерство черной металлургии СССР 1975, - 8 с.

7. ГОСТ Р 21.1101-2013 Основные требования к проектной и рабочей документации. - Введ. Приказом Федерального агенства по техническому регулированию и метрологии от 11.06.2013 г. -М.: Стандартинформ,2013. -56 с.: ил.

8. Электронный ресурс: http://www.volgagas.ru/

9. Электронный ресурс: https://gazovik-gas.ru/



Приложения

Приложение А

Таблица А.1.Технические характеристики регулятора давления РДБК1-50/25

Параметры изделия	РДБК1-50/25
Регулируемая среда	Природный газ по ГОСТ 5542-87
Диаметр условного прохода, вход (выход), мм	50(50)
Максимальное входное давление, МПа (кгс/см2)	1,2(12)
Диапазон настройки выходного давления, кПа	30-600
Диаметр седла, мм	70
Пропускная способность при входном давлении 0,1 МПа, м3/час, не менее	2836
Габаритные размеры, мм	длина	350
	ширина	520
	высота	450
Масса, кг, не более	90

Рисунок А.1. Регулятор давления РДБК1-50/25



Приложение Б

Таблица Б.1.Технические характеристики газового фильтра ФГ16-50

Параметры изделия	ФГ16-50
Регулируемая среда	Природный газ по ГОСТ 5542-87
Температура окружающей среды,?С	от- 40 до +45
Диаметр условного прохода, мм	50
Максимальное рабочее давление, МПа (кгс/см2)	1,6(16)
Максимальная пропускная способность, м3/ч	300
Степень фильтрации 99% частиц, размером не менее, мм	0,08
Допустимый перепад давления на фильтрующем элементе, кПа (мм. Вод. ст.)	5
Тип присоединения	Фланцевое по ГОСТ 12820-80
Габаритные размеры, мм	длина	210
	ширина	270
	высота	300
Масса, кг, не более	7

Рисунок Б.1. Газовый фильтр ФГ16-50



Приложение В

Таблица В.1. Технические характеристики индикатора перепада давления ДИПД-1-5

Параметры изделия	ДИПД-1-5
Максимальное рабочее давление, МПа	1,6
Максимально допустимое значение разности давления на входе и выходе индикатора, не приводящее к выходу его из строя, МПа	1,6
Точность индикации точки раздела сегментов шкалы «зеленая зона» и «красная зона», соответствующей перепаду давления на фильтрующем элементе 5 кПа, %	±5
Диапазон температуры рабочей среды, °С	от -40 до +70
Диапазон температуры окружающей среды, °С	от -40 до +70
Масса, кг, не более	0,6

Рисунок В.1. Индикатор перепада давления ДИПД-1-5



Приложение Г

Таблица Г.1. Технические характеристики запорного предохранительного клапана КПЗ-50Н

Параметры изделия	КПЗ-50Н
Рабочее давление на входе, МПа	1,2
Температура окружающей среды	от -60 до +40
Температуры рабочей среды, °С	до +100
Тип присоединения	Фланцевое по ГОСТ 12820-80
Материал корпуса	Сталь 20, сталь 09Г2С.
Нижний предел настройки контролируемого давления, МПа	0,0003- 0,003
Верхний предел настройки контролируемого давления, МПа	0,002-0,075

Рисунок Г.1. Запорный предохранительный клапан КПЗ-50Н.



Приложение Д

Таблица Д.1.Технические характеристики ПСК-25П-Н.

Параметры изделия	ПСК-25П-Н.
Условный проход Ду, мм	25
Диапазон настройки срабатывания, кПа	1-750
Габаритные размеры, мм	диаметр D	160
	высота Н	220
Масса, кг, не более	3,7

Рисунок Д.1. Предохранительный сбросной клапан ПСК-25П-Н.



Приложение Е

Таблица Е.1. Технические характеристики технического манометра ТМ-510 IP54-100-1,5-0,4

Параметры изделия	ТМ-510 IP54-100-1,5-0,4
Диаметр корпуса	100 мм
Класс точности	1,5
Диапазон показаний давлений, МПа	0…0,1 / 0,16 / 0,25 / 0,4 / 0,6 / 1 / 1,6 / 2,5 / 4 / 6 / 10 /
Штуцер	Радиальный
Резьба присоединения	M20х1,5

Рисунок Е.1. Технический манометр ТМ-510 IP54-0,4



Приложение Ж

Таблица Ж.1.Технические характеристики технического манометра КМ-22 IP40-100-1,5-4.

Параметры изделия	КМ-22 IP40-100-1,5-4.
Диаметр корпуса	100 мм
Класс точности	1,5
Диапазон показаний давлений, МПа	0…0,1 / 0,16 / 0,25 / 0,4 / 0,6 / 1 / 1,6 / 2,5 / 4 / 6 / 10 /
Виброзащита	Радиальный
Присоединительная резьба	M20x1,5

Рисунок Ж.1. Манометра низкого давления КМ-22 IP40-100-1,5-4.

Размещено на Allbest.ru

...