Газопостачання в Білорусі

1. Історія розвитку газової промисловості Республіки Білорусь. Єдина система газопостачання і її структура

З початку газифікації Республіки Білорусь в 1958 році Урядом УРСР було створено центральний орган державного управління розвитку газифікації республіки - Головне управління з газифікації при Раді Міністрів УРСР (Головгаз БССР), куди на правах юридичних осіб увійшли обласні та м. Мінська газові господарства.

У 1978 році Головгаз БРСР було перетворено на Державний комітет з газифікації при Раді Міністрів УРСР (Госкомгаз БРСР) з тими ж адміністративними і майновими функціями.

У 1988 році Госкомгаз БРСР і Міністерство паливної промисловості УРСР рішенням Уряду УРСР були об'єднані і перетворені в Державний комітет з палива та газифікації (Госкомтопгаз БРСР) з входженням до його складу знаходяться у віданні зазначених органів державного управління організацій, що володіють правом юридичної особи.

Постановою Ради Міністрів Республіки Білорусь від 13 квітня 1992 року № 204, а також рішенням трудових колективів організацій Госкомтопгаза БРСР був організований Білоруський концерн по паливу та газифікації (концерн «Белтопгаз), який здійснював свою діяльність на підставі установчих документів за адміністративним, майновому і господарському управлінню всіх вхідних в його склад державних організацій. Згідно з Указом Президента Республіки Білорусь від 24 вересня 2001 р. № 516 концерн «Белтопгаз» підпорядкований Міністерству енергетики Республіки Білорусь, який затвердив його статут у новій редакції. В даний час концерн «Белтопгаз» перетворений у Державне виробниче об'єднання по паливу та газифікації «Белтопгаз».

Успішне функціонування і розвиток виробничих сил, а також підвищення життєвого рівня населення Білорусі в значній мірі залежить від стану паливно-енергетичного комплексу. Саме тому особливу актуальність і значимість набуває надійне та ефективне енергопостачання всіх галузей економіки, які забезпечують виробництво конкурентоспроможної продукції і досягнення високих стандартів рівня і якості життя населення при збереженні екологічно безпечного середовища.

На сьогоднішній день найефективнішим, екологічно чистим і найбільш дешевим видом палива є природний газ, за рахунок якого можливе задоволення існуючих потреб республіки, а також приріст споживання або заміщення вибувають видів палива. Тому він займає особливе місце у структурі паливно-енергетичного балансу Білорусі - практично всі галузі економіки використовують його у своїй діяльності.

Безперебійне газопостачання в Білорусі, а також транзит природного газу через територію країни забезпечує ВАТ «Белтрансгаз».

«Белтрансгаз» займає притаманну лише йому нішу в соціально-економічному розвитку республіки. Створене ще в рамках єдиної газотранспортної системи СРСР, підприємство стало основою для становлення газовій галузі незалежної Білорусі, газифікації її населених пунктів, дало потужний імпульс розвитку енергетики та багатьох інших галузей економіки республіки.

2. Схеми міжцехових газопроводів

Міжцехові газопроводи в залежності від планування підприємства, насиченості його території підземними та надземними комунікаціями, ступеня осушення газу і ряду інших факторів можуть бути підземними і змішаними. На підприємствах найчастіше віддають перевагу надземній прокладці міжцехових газопроводів. Так як вони в цьому випадку не схильні до підземної корозії, більш доступні для огляду і ремонту, менш небезпечні при витоках газу і економічніше підземних.

Надземні газопроводи прокладають на опорах, естакадах, по вогнестійким зовнішніх стін і перекриттів будівель з виробництва не пожежонебезпечної категорії. Висота прокладки надземних газопроводів до низу труби приймається, м, не менше: у місцях проходу людей - 2,2; на ділянках без проїзду транспорту і проходу людей - 0,6; над автошляхами - 4,5; над трамвайними шляхами і залізницями - 5,6 - 7,1. Під лініями електропередач в залежності від напруги в них газопровід прокладають на відстані від 1 до 6,5 м і заземлюють.

Схема промислової системи газопостачання у разі безпосереднього приєднання до міських мереж низького тиску показана на (рис. 1). Дану схему проектують для невеликих комунальних і промислових підприємств. Це пояснюється, по-перше, малою пропускною здатністю мереж низького тиску, а по друге тим, що змінний режим споживання газу підприємством буде негативно позначатися на режимі тисків у газових приладів житлових будинків, приєднаних до тієї ж мережі низького тиску.

З міської розподільчої мережі низького тиску газ через засувку 1 надходить у міжцеховий газопровід 2. У невеликих компаній протяжність міжцехових газопроводів зазвичай невелика, тому на відгалуженнях від основного газопроводу до цехів пристрої, що відключають можна не встановлювати.

Рис. 1 Схема газопостачання невеликого промислового підприємства, приєднаного до міської мережі низького тиску

1-вимикаючий пристрій (засувка), 2 - міжцеховий газопровід, 3 - відгалуження до цеху, 4-вимикаючий пристрій на вводі в цех, 5-пункт вимірювання витрат газу (Піргі), 6-внутріцехові газопроводи, 7-головне вимикаючий пристрій перед агрегатами , 8-кран на газопроводі продувному, 9-продувний газопровід, 10-штуцер з краном і пробкою для взяття проби.

Рис. 2 Схема міжцехового газопроводу середнього тиску з центральним пунктом вимірювання витрати газу і цеховими ГРУ середнього і низького кінцевих тисків

1,5 - пристрої, що вимикають в колодязі, 2-центральний пункт вимірювання витрат газу, 3-міжцеховий газопровід, 4-збірник конденсату, 6-вимикаючий пристрій у дрібному колодязі, 7-шафова установка РД, 8-цехова ГРУ середнього кінцевого тиску, 9 -цехова ГРУ низького кінцевого тиску, 10 - відгалуження газопроводу до цеху (збірки конденсату встановлюють при використанні вологого газу).

Міжцехові газопроводи вводять в кожен цех, де в газорегуляторних установках тиск знижується до необхідної величини. З ГРУ газ надходить тільки в мережі даного цеху. Витрата газу враховується в центральному пункті вимірювання витрати газу, а також у кожному цеху. Центральний ГРП відсутня, а міжцехові газопроводи знаходяться під тиском міської розподільчої мережі.

3. Вимоги Правил технічної безпеки в галузі газопостачання РБ до ГРП (ГРУ)

Режим роботи ГРП (газорегуляторні пункти), ГРУ (газорегуляторні установки) повинні встановлюватися відповідно до проекту.

Параметри настройки регуляторів тиску в ГРП міст і населених пунктів (комбінованих регуляторів) для побутових споживачів не повинні перевищувати 300 даПа (300 мм вод. Ст.).

ПСК, в тому числі вбудовані в регулятори тиску, повинні забезпечувати скид газу при перевищенні максимального робочого тиску після регулятора не більше ніж на 15%.

Верхня межа спрацювання ЗЗК не повинен перевищувати максимальний робочий тиск газу після регулятора більш ніж на 25%.

При наявності в ГРП додаткової лінії редукування регулятор тиску на ній настроюється на тиск на 10% нижче, а ЗЗК - на 10% вище, ніж на основній лінії.

Параметри налаштування обладнання ГРП, ГРУ, газовикористовуючих установок промислових, сільськогосподарських виробництв, опалювальних котелень та інших організацій, а також проміжних ГРП повинні встановлюватися проектом і уточнюватися при пусконалагоджувальних роботах.

Не допускається коливання тиску газу на виході із ГРП (ГРУ), що перевищує 10% робочого тиску. Несправності регуляторів, що викликають підвищення або зниження робочого тиску, неполадки в роботі запобіжних клапанів, а також витоки газу повинні усуватися в аварійному порядку.

Газ по обвідної лінії допускається подавати тільки протягом часу, необхідного для ремонту устаткування і арматури, а також у період зниження тиску газу перед ГРП або ГРУ до величини, що не забезпечує надійну роботу регулятора тиску. Робота повинна виконуватися бригадою робітників у складі не менше двох осіб під керівництвом фахівця.

Температура повітря в приміщенні, де встановлені обладнання та засоби вимірювання, повинна бути не нижче передбаченої в паспортах заводу - виробника обладнання та КВП.

Зовні будинку ГРП, поблизу огорожі ГРУ на видному місці, повинні бути попереджувальні написи: «Газ. Вогненебезпечно ».

При експлуатації ГРП і ГРУ повинні виконуватися:

огляд технічного стану у строки, що встановлюються інструкцією, що забезпечують безпеку та надійність експлуатації;

перевірка параметрів спрацювання ЗЗК та ЗСК не рідше 1 разу на 3 місяці, а також після закінчення ремонту обладнання;

технічне обслуговування - не рідше 1 разу на 6 місяців;

поточний ремонт - не рідше 1 разу на рік, якщо завод - виробник регуляторів тиску, запобіжних клапанів, телемеханічних пристроїв не вимагає проведення ремонту в інші строки;

капітальний ремонт - при заміні обладнання, засобів вимірювань, опалення, освітлення та відновлення будівельних конструкцій будівлі на підставі дефектних відомостей, складених за результатами оглядів і поточних ремонтів.

При огляді технічного стану ГРП (ГРУ) шляхом обходу повинні виконуватися:

перевірка за приладами тиску газу до і після регулятора, перепаду тиску на фільтрі, температури повітря в приміщенні, відсутності витоку газу за допомогою приладу або мильної емульсії;

контроль за правильністю положення молоточка і надійності зчеплення важелів або положенням рукоятки взводу ЗЗК;

зміна картограм реєструючих приладів, прочищення і заправка пір'я, завод годинникового механізму. Перевірка справності манометрів (що показують, що реєструють, диференціальних і тому подібних) шляхом короткочасного їх відключення і посадки на «нуль» - не рідше 1 разу на 15 днів;

перевірка стану і роботи електроосвітлення, вентиляції, системи опалення, візуальне виявлення тріщин і не герметичності стін, які відокремлюють основне і допоміжне приміщення;

зовнішній і внутрішній огляд будівлі. При необхідності - очищення приміщення і обладнання від забруднення.

Огляд технічного стану (обхід) ГРП повинен, як правило, проводитися двома робітниками.

Обхід ГРП, обладнаних системами телемеханіки, оснащених сигналізаторами загазованості з контрольованим виведенням сигналу, шафових регуляторних пунктів ГРУ допускається робити одним робітником.

Організаціям, які експлуатують об'єкти газорозподільної системи, дозволяється проводити обхід ГРП одним робочим з числа постійного складу персоналу підрозділів. У цьому випадку повинна розроблятися спеціальна інструкція, яка визначає додаткові заходи безпеки.

При перевірці ступеня засміченості фільтра максимальний перепад тиску газу на ньому не повинен перевищувати величини, встановленої заводом-виробником, але бути не більше 10 кПа (1000 мм вод. Ст.).

Розбирання та очищення касети фільтра повинна проводитися поза приміщенням ГРП (ГРУ) у місцях, віддалених від легкозаймистих речовин і матеріалів на відстані не менше ніж 5 м.

Під час настроювання та перевірку параметрів спрацювання запобіжних клапанів не повинен змінюватися робочий тиск газу після регулятора.

Налаштування і перевірку параметрів спрацювання допускається виконувати за допомогою регулятора тиску, якщо верхня межа спрацьовування запобіжного клапана не перевищує максимального робочого тиску.

У тупикових газорозподільних системах скидні запобіжні клапани ГРП (ГРУ) повинні забезпечувати їх спрацювання раніше спрацювання ЗЗК. У системах закільцьованих газопроводів (мереж) скидні запобіжні клапани ГРП (ГРУ) повинні забезпечувати їх спрацювання після спрацювання ЗЗК.

При технічному обслуговуванні ГРП, ГРУ повинні виконуватися:

перевірка ходу та герметичності запірної арматури і запобіжних клапанів;

перевірка герметичності всіх з'єднань, усунення витоків газу, огляд фільтру;

змащення тертьових частин і перенабівка сальників;

визначення чутливості мембран регуляторів тиску і управління;

продування імпульсних трубок до КВП, ЗЗК і регулятору тиску;

перевірка параметрів настроювання ЗЗК та ЗСК.

При щорічному поточному ремонті ГРП, ГРУ слід обов'язково виконувати:

розбирання регуляторів тиску, запобіжних клапанів з очищенням їх від корозії і забруднень, перевіркою щільності прилягання клапанів до сідла стану мембран, мастилом тертьових частин, ремонтом або заміною зношених деталей, перевіркою надійності кріплення конструкційних вузлів, які не підлягають розбиранню;

розбирання і притирання запірної арматури, що не забезпечує герметичності закриття;

роботи, перелічені в пункті 130 цих правил.

Вимикаючі пристрої на лінії редукування при розбиранні обладнання повинні бути в закритому положенні. На кордонах відключеного ділянки після вимикаючих пристроїв повинні встановлюватися заглушки, що відповідають максимальному тиску газу.

Ремонт електрообладнання ГРП і заміна перегорілих електроламп повинні проводитися при знятій напрузі. При недостатньому природному освітленні допускається застосування переносних світильників у вибухозахищеному виконанні.

Приміщення ГРП (ГРУ) повинні бути укомплектовані засобами пожежогасіння. При визначенні видів і необхідної кількості засобів пожежогасіння в ГРП (ГРУ) слід керуватися загальними правилами пожежної безпеки Республіки Білорусь для промислових підприємств (ППБ РБ 1.01-94), затверджених наказом Головного державного інспектора Республіки Білорусь з пожежного нагляду від 30 грудня 1994 р. № 29 (далі - Загальні правила пожежної безпеки Республіки Білорусь для промислових підприємств (ППБ РБ 1.01-94).

Зберігати обтиральні, горючі та інші матеріали в зазначених приміщеннях не дозволяється.

Захист газопроводів від блискавки повинна здійснюватися відповідно до РД 34.21.122-87 «Інструкція з пристрою блискавкозахисту будівель і споруд».

4. Експлуатація газовикористовуючих агрегатів

Розпал газовикористовуючих установок

Приступаючи до прийому газу в газопровід, перевіряють, чи закриті засувки газопроводу до агрегату (котла) і засувки (вентилі, крани) газових пальників, після чого відкривають свічку в кінці газопроводу. Потім відкривають засувку на газопроводі і пускають газ, спостерігаючи за манометром за його тиском. Після того, як із свічки піде газ, закривають її вентиль (кран), протягом 10 год 15 хв вентилюють топку і газоходи котла, регулюють тягу так, щоб розрідження у верхній частині топки було дорівнює 20 год 30 Па (2 ч 3 мм водяного стовпа).

Розпал змішувальних пальників (з примусовою подачею повітря) повинен здійснюватися таким чином: перевіряють закриття кранів перед пальниками, закривають повітряну заслінку, відкривають кран у переносного запальника і запалюють виходить з нього газ. Потім запальник вводять в топку і його полум'я підносять на виходi пальника; повільно відкривають газовий кран перед пальником і після запалювання газу, що виходить з пальника, запальник виймають з топки і вішають на місце.

Якщо газ не загорівся або, будучи запалено, погасло, необхідно закрити кран перед пальником, припинивши подачу газу, провентилювати топку та газоходи протягом 10 год 15 хв, відкривши повітряну заслінку. Тільки після цього можна знову приступити до розпалювання пальника.

Якщо ж запалення пальника пройшло успішно, кілька відкривають повітряну заслінку на повітропроводі і регулюють полум'я так, щоб воно не було коптить і щоб зайве повітря не відривав факел від пальника. Потім потроху відкривають газовий кран перед пальником і поступово повітряною заслінкою додають повітря, домагаючись нормального горіння газу: полум'я повинне бути стійким, не коптить (прозорим) і не відриватися від пальника.

При відриві полум'я слід зменшити подачу повітря, при довгому коптить полум'я треба збавити подачу газу. Щоб уникнути відриву полум'я через надмірне надлишку повітря збільшувати навантаження слід додатком спочатку подачі газу, а потім подачі повітря, а знижувати навантаження треба зменшенням спочатку подачі повітря, а потім подачі газу.

При наявності у котла декількох пальників запалювання їх виробляється послідовно, в такому ж порядку.

Якщо при розпалюванні погаснуть всі пальники, слід негайно припинити подачу газу до них, прибрати з топки запальник і провентилювати топку та газоходи протягом 10 год 15 хв. Тільки після цього можна повторно запалювати пальники.

Порядок розпалювання інжекційних пальників середнього тиску з пластинчастим стабілізатором горіння дещо відрізняється від порядку розпалювання змішувальних пальників і полягає в наступному: після перевірки закриття кранів перед пальниками відкривають регулятори первинного повітря, перевіряють тиск газу перед кранами пальників, відкривають газовий кран перед переносним запальником, який запаленим вводять в топку, підбиваючи полум'я на виходi пальника. Потім відкривають кран перед пальником (приблизно наполовину) до появи ясно чутного шуму від витікання газу, який і повинен загорітися.

У процесі регулювання інжекційного пальника треба стежити, щоб полум'я не проскакувало в пальник, особливо при зниженні її навантаження. У цьому випадку пальник вимикають, і після охолодження її знову включають в роботу. При появі сильних пульсацій в топці зменшують подачу газу.

Аналогічним чином запалюють інші пальники, після чого закривають кран переносного запальника, виймають його з топки і вішають на місце.

Запалюючи газові пальники, не слід стояти навпроти отворів-(розпалювальних люків), щоб не постраждати від випадково викинутого з топки полум'я. Обслуговуючий персонал повинен бути забезпечений засобами індивідуального захисту.

Забороняється:

- Розпалювати в топці згаслі пальники без попередньої вентиляції топки і газоходів агрегату (котла);

- Запалювати газовий факел від сусідньої пальника чи від розпеченої кладки топки.

Запалювання топок котлів (установок), обладнаних автоматикою регулювання процесу горіння і автоматикою безпеки або комплексної автоматикою, повинен здійснюватися відповідно до вимог виробничих інструкцій по їх пуску, настройці і експлуатації.

Обслуговування газовикористовуючих установок під час їхньої роботи

При обслуговуванні установок під час їхньої роботи необхідно:

- Уважно стежити за тиском газу і повітря перед пальниками, щоб воно не виходило за межі, встановлені виробничою інструкцією і режимної карти. У разі пониження тиску газу нижче від зазначеної в інструкції норми - скоротити споживання газу аж до повного виключення пальників;

- Постійно стежити за кольором полум'я пальників, показаннями газоаналізаторів та Тягоміри, домагаючись повного згоряння газу при найменших надлишках повітря. Об'ємна частка вуглекислого газу СО2 у вихідних димових газах повинна бути 9 год 10%, що відповідає коефіцієнту надлишку повітря за агрегатом 1,3 год 1,4. При цьому об'ємна частка продуктів хімічної неповноти згоряння СО + Н2 не повинна перевищувати 0,2%. Об'ємна частка СО2 встановлюється пусконалагоджувальної організацією в залежності від виду палива, типу котла і топкового пристрою;

- Спостерігати за розрідженням у топці, не допускаючи при цьому хоча б незначного тиску, а також вибивання полум'я або газоподібних продуктів згоряння з топки або газоходів агрегату. Тягу треба відрегулювати так, щоб розрідження у верхній частині топки становило 5 год 20 Па (0,5 ч 2 мм водяного стовпа). Для регулювання тяги слід користуватися димовою заслінкою, повітряним топковим регістром, поворотними лопатками направляючого апарату вентилятора і димососа, змінюючи їх кут обертання;

- Повітря по працюючих газових пальників розподіляти так, щоб до кожної газовому пальнику він надходив пропорційно витраті газу через пальник;

- Систематично спостерігати за процесом горіння і добиватися, щоб газовий факел рівномірно заповнював всю топкову камеру і не залітав у трубний пучок, щоб кінець факела був чистим і не мав димних мов; у факелі не повинно бути «мушок», а колір його повинен бути світло -солом'яно-жовтим. З димової труби агрегату або котельної установки повинні виходити лише абсолютно прозорі газоподібні продукти згоряння. Не слід допускати навіть легкого і короткочасного темного диму.

При великих надлишках повітря об'ємна частка СО2 в димових газах знижується, факел коротшає і набуває сліпучо-біле забарвлення. При нестачі повітря вміст СО2 збільшується, факел подовжується, полум'я набуває темно-жовте забарвлення, а на кінці його з'являються димні мови.

Регулювати подачу газу і повітря слід повільним і плавним відкриттям кранів, засувок та вентилів. Потрібно домагатися безшумною, стійкої роботи пальників без відриву полум'я.

Навантаження котлоагрегату з декількома газовими пальниками слід регулювати зміною витрати газу по всіх пальників або зміною їх кількості; останнє регулювання навантаження особливо доцільно для інжекційних пальників неповного змішання невеликої продуктивності (до 15 год 20 м ³ / г). При підвищенні навантаження окремих пальників спочатку збільшують подачу газу, а потім подачу повітря; при зниженні навантаження спочатку, навпаки, зменшують подачу повітря, а потім подачу газу.

Необхідно пам'ятати, що недопустима робота пальників з перевантаженням, що призводить до відриву полум'я від пальника, і робота пальників на малих навантаженнях, що викликає проскакування полум'я. Особливо незадовільно працюють на великих і малих навантаженнях інжекційні пальники повного змішання.

Для збільшення довжини і світності полум'я факела зменшують подачу первинного повітря в пальники і збільшують подачу вторинного повітря при одночасному збільшенні розрідження в топці (щоб уникнути неповного згоряння газу).

Щоб уникнути викиду полум'я з топки і неповного згоряння газу при підвищенні навантаження котла збільшують спочатку розрідження в топці, а потім навантаження пальників. При зниженні навантаження котла зменшують спочатку навантаження пальників, а потім зменшують розрідження.

Якщо під час роботи погаснуть всі пальники (в результаті підвищення тиску газу перед пальниками або припинення подачі повітря вентилятором в пальники), треба негайно припинити подачу газу в пальники, зменшити дуття і тягу, провентилювати топку, газоходи і повітропроводи, з'ясувати і усунути причини порушення нормального режиму горіння газу.

Під час роботи топки необхідно вести спостереження за відсутністю витоків газу з непрацюючих (виключених) пальників, а також за відсутністю горіння газу у вихідних газових щілин, що може загрожувати пережогу деталей пальника.

Зупинка газовикористовуючих установок

Зупинки бувають:

- Аварійними;

- Короткочасними (робота агрегату в одну - дві зміни);

- Тривалими (висновок агрегату на ремонт, очищення, консервацію).

Зупинка у всіх випадках, за винятком аварійної зупинки, повинна проводитися тільки за письмовим розпорядженням адміністрації.

Відповідальний за справний стан і безпечну експлуатацію газовикористовуючих установок перед його зупинкою мало:

- Зробити в письмовому журналі запис про зупинку із зазначенням дати і часу (години, хвилини) і розписатися;

- У разі необхідності провести інструктаж з безпечного ведення робіт як персоналу, якому належить провести зупинку, так і персоналу, обслуговуючому поруч працюють агрегати.

При проведенні короткочасної зупинки:

- Заздалегідь припинити подачу газу в топку;

- Прикрити шибер або припинити дуття;

- Відкрити запірні пристрої на скидних газопроводах.

Забороняється залишати агрегат (котел) без постійного спостереження з боку обслуговуючого персоналу після його зупинки до зниження тиску в ньому до атмосферного (для котлів).

При проведенні тривалої зупинки:

- Знизити інтенсивність горіння газу в топці аж до припинення подачі газу;

- Димосос і вентилятор продовжують працювати якийсь час (по інструкції) для вентиляції топки;

- Закрити всі запірні пристрої до введення газопроводу та на вводі;

- Встановити на вводі після запірного пристрою заглушку;

- Відкрити запірні пристрої на скидних і продувних газопроводах.

При зупинці агрегату (котла), що працює з примусовою подачею повітря, треба зменшити, а потім припинити подачу газу в топку, а слідом за цим припинити подачу повітря. При інжекційних пальниках слід спочатку припинити подачу повітря, а потім припинити подачу газу.

Після відключення всіх пальників необхідно відключити газопровід агрегату від загального газопроводу, відкрити продувну свічку на відводі, а також провентилювати топку, газоходи, повітропроводи.

При зупинці агрегатів (котлів) на тривалий період без залишення обслуговуючого персоналу в котельні (цеху) закривають засувку або кран на вводі газу в котельне приміщення (цех). Зупинку газифікованих котлів з ​​автоматикою регулювання процесу горіння, автоматикою безпеки і з комплексної автоматикою проводять у відповідності з виробничою інструкцією, затвердженою головним інженером підприємства.

При аварійній зупинці обслуговуючий персонал зобов'язаний негайно закрити газове запірний пристрій (ЗЗК) і повідомити про це керівнику котельні (цеху) або особі, яка його заміщає. Потім необхідно відкрити пристрої, що вимикають на трубопроводах безпеки. При необхідності відкрити пристрої, що вимикають на продувних газопроводах і провентилювати топку та газоходи.

Аварійна зупинка проводиться в наступних випадках:

- Неспрацювання технологічних захистів;

- Вибух у топці, газоходах, розігрів до червоного несучих балок каркасу, колон котла, обвалення обмуровки;

- Пожежа;

- Зникнення напруги на пристроях дистанційного і автоматичного керування або на усіх КВП;

- Розрив внутрішнього газопроводу;

- Згасання загального факела в топці.

Завдання № 1

Для заданого складу природного газу визначити фізико-хімічні властивості.

Метан (CH ₂₎ - 92,5

Етан (С ₂ Н ₆₎ - 2,0

Пропан (С ₃ Н ₈₎ - 0,66

Ізобутан (С ₄ Н ₁₀₎ - 0,5

Пентан (С ₅ Н ₁₂₎ - 0,15

Діоксид вуглецю (СО ₂₎ - 0,33

Азот (N ₂₎ - 3,7

Рішення

Визначаємо щільність газової суміші з _о.см, кг / м ^3, при нормальних умовах

з _о.см = 0,01 Σ y _i з _i

де: y _i - об'ємна частка i-го компонента в суміші,%; з _i - щільність i-го компонента, кг / м ^3, беремо з [А.А. Іонін Газопостачання (таб. 1,2)].

з _о.см = 0,01 (92,5 * 0,717 +2 * 1,357 +0,66 * 2,019 +0,50 * 2,668 +0,15 * 3,221 +0,33 * 1,977 +3,7 * 1,25 ) = 0,77 кг / м ³

Визначаємо нижчу теплоту згоряння Q _н ^см, кДж / м ^3, суміші горючих газів

Q _н ^см = 0,01 Σ y _i Q _{н i}

Де: Q _{н i} - нижча об'ємна теплота згоряння i-го компонента, кДж / м ^3, беремо з [А.А. Іонін Газопостачання (таб. 1,3)].

Q _н ^см = 0,01 (92,5 * 35840 +2 * 63730 +0,66 * 93370 +0,5 * 121840 +0,15 * 146340 +

+ 0,33 * 1 +3,7 * 1) = 0,01 (3315200 +127460 +61624,2 +60920 +21951 +

+ 0,33 +3,7) = 35871,59 кДж / м ³

Визначаємо концентраційні межі запалення L _{c м} ^{в (н),%,} газоповітряної суміші з урахуванням баласту (верхній і нижній)

Де: Б - баласт газового палива, який дорівнює сумі об'ємного процентного

вмісту вуглекислого газу та азоту,%;

l _i ^{в (н)} - межа займання i-го компонента суміші відповідно верхній і нижній,%.

Визначаємо теоретично необхідна кількість повітря V _0, м ³ повітря / м ³ газу, для повного спалювання 1 м ³ газоподібного палива

V ₀ = 0,0476 (Σ (n + m / 4) З _n H _m + 1,5 H ₂ S)

Де: З _n H _m - об'ємне процентний вміст вуглеводнів, що входять до складу газової суміші,%;

n і m - число атомів вуглецю і водню відповідно;

H ₂ S - об'ємне процентний вміст сірководню у суміші,%.

) = 0,0476 (185 +7 +3,3 +3,25 +1,2) = 9,51 м ³

З урахуванням вологості повітря визначаємо V ₀ ^вл, м ³ повітря / м ³ газу,

V ₀ ^вл = V ₀ + 0,00124 d _пов V ₀

Де: d _возд - вологовміст повітря, г / м ^3; визначаємо за H - d діаграмі при t = 20 ⁰ C, ц = 60%. Приймаються вологовміст повітря при цих параметрах рівним d _в = 9 г / м ^3.

V ₀ ^вл = 9,51 +0,00124 * 9 * 9,51 = 9,62 м ³

Визначаємо дійсну кількість повітря V _д, м ³ повітря / м ³ газу, що подається в топку для горіння,

V _д = б V ₀ ^вл

Де: б - коефіцієнт надлишку повітря, залежить від методу спалювання газу; приймаємо б = 1,2.

V _д = 1,2 * 9,62 = 11,544 м ³

При спалювання газоподібного палива утворюється вуглекислий газ СО _2, водневі пари Н ₂ О, сірчистий ангідрид SO ₂ (у паливі не присутній сірководень H ₂ S), кисень О ₂ і азот N _2.

Визначаємо обсяг сухих продуктів згоряння V _пр.сг., м ³ продуктів згоряння / м ³ газу,

V _пр.сг. = V _СО2 + V _Н2О + V _{SO 2} + V _{O 2} + V _{N 2,}

Кількість V _СО2 вуглекислого газу, м ³ СО ₂ / м ³ газу,

V _{СО 2} = 0,01 (Σn C _n H _m + CO ₂₎

V _{СО 2} = 0,01 (1 * 92,5 +2 * ₂ +3 * 0,66 +4 * 0,5 +5 * 0,15 +0,33) = 1,02 м ³

Кількість V _{H 2 O} водяної пари, м ³ H ₂ O / м ³ газу,

V _Н2О = 0,01 (Σ m / 2 З _n H _m + H ₂ S + 0,00124 (d _г + б d _пов V ₀₎₎

де d _г - вологовміст газу, г / м ^3; приймаємо рівним 0, тому що газ осушений.

V _Н2О = 0,01 (( 2,971 м ³

Кількість V _{SO 2} сірчистого ангідриду, м ³ SO ₂ / м ³ газу,

V _{SO 2} = 0,01 H ₂ S

V _{SO 2} = 0,01

Кількість V _О2 кисню, м ³ О ₂ / м ³ газу,

V _{O 2} = 0,21 (б - 1) V ₀

V _{O 2} = 0,21 (1,2-1) * 9,51 = 0,34 м ³

Кількість V _{N 2} азоту, м ³ N ₂ / м ³ газу,

V _{N 2} = 0,79 б V ₀ + 0,01 N ₂

V _{N 2} = 0,79 * 1,2 * 9,51 +0,01 * 0,33 = 9,018 м ³

Завдання № 2

Визначити розрахункові витрати газу рівномірно розподіленими і зосередженими споживачами.

До рівномірно розподіленим споживачам відносяться мережні ГРП, які обслуговують житлові райони. У квартирах 5-ти поверхових житлових будинків встановлені газові плити і проточні газові водонагрівачі.

Всі отримані дані в процесі рішення заносяться в таблицю 1 і 2.

Рішення

Приготування їжі за наявності газової плити і проточних газових водонагрівачів

Визначаємо розрахункову витрату газу V _р, м ³ / год, як частку річного витрати

V _р = К _m * V _рік,

де К _m - коефіцієнт годинного максимуму; / по таблиці 2 мет. посібники / До _m = 1 / 2200

Визначаємо річну витрату газу V _рік, м ³ / рік, на господарсько-побутові та комунальні потреби рівномірно розподіленими споживачами

V _рік = N * n * x * Q _рік / Q _н

Де: N - чисельність населення, чол.; N = 10800

n - число розрахункових одиниць споживання на 1000 жителів; n = 1

х - ступінь охоплення газопостачанням в частках одиниці; x = 1

Q _рік - нормативні витрати газу в теплових одиницях на господарсько-побутові та комунальні потреби, кДж / год; / по таблиці 1 мет. посібники / 8,0 * 10 ⁶ кДж / рік

Q _н - нижча теплота згоряння газу, кДж / м ^3, з умови задачі 1,

Q _н = 35871,59 кДж / м ³

V _рік = 10 800 * 1 * 1 * 8,0 * 10 ⁶ / 35871,59 = 2408591 м ³ / рік

V _р = 1 / 2200 * 2408591 = 1094,8 м ³ / год

Приготування сніданків (вечерь)

З урахуванням середньої завантаження підприємств громадського харчування приймаємо охоплення обслуговування населення у = 0,27 від загальної чисельності населення, вважаючи, що кожна людина, регулярно користується столовими і ресторанами, споживає в день приблизно 1 обід і 1 вечеря (або сніданок). Тоді загальна кількість одиниць (n) споживання газу підприємствами громадського харчування складає 360 * у * х * N.

Ступінь охоплення газопостачанням їдалень х = 1 (100%); 360 - число робочих днів роботи підприємств громадського харчування за рік.

Визначаємо розрахункову витрату газу V _р, м ³ / год, як частку річного витрати

V _р = К _m * V _рік

Де: До _m - коефіцієнт годинного максимуму; / по таблиці 2 мет. посібники / До _m = 1 / 2200

n - загальне число розрахункових одиниць споживання, n = 360 * y * x * N

n = 360 * 0,27 * 1 * 10 800 = 1049760

х - ступінь охоплення газопостачанням в частках одиниці; x = 1

Q _рік - нормативні витрати газу в теплових одиницях на господарсько-побутові та комунальні потреби, кДж / год; / по таблиці 1 мет. посібники / 2,1 * ¹⁰ березень кДж / рік

Q _н - нижча теплота згоряння газу, кДж / м ^3, з умови задачі 1,

Q _н = 35871,59 кДж / м ³

Визначаємо річну витрату газу V _рік, м ³ / рік

V _рік =

V _рік = = 61455,2 м ³ / рік

V _р = 1 / 2200 * 61455,2 = 27,93

Приготування обідів

Визначаємо розрахункову витрату газу V _р, м ³ / год, як частку річного витрати

V _р = К _m * V _рік

V _рік =

Де: До _m - коефіцієнт годинного максимуму; / по таблиці 1 мет. посібники / До _m = 1 / 2200

n - загальне число розрахункових одиниць споживання, n = 360 * y * x * N

n = 360 * 0,27 * 1 * 10 800 = 1049760

х - ступінь охоплення газопостачанням в частках одиниці; x = 1

Q _рік - нормативні витрати газу в теплових одиницях на господарсько-побутові та комунальні потреби, кДж / год; / по таблиці 1 мет. посібники / 4,2 * ¹⁰ березень кДж / рік

Q _н - нижча теплота згоряння газу, кДж / м ^3, з умови задачі 1,

Q _н = 35871,59 кДж / м ³

V _рік = = 122910,4

V _р = 1 / 2200 * 122910,4 = 55,9

Додатково враховуємо витрата газу на потреби підприємства побутового обслуговування населення, приймаючи його в розмірі 5% від сумарної витрати газу в житлових будинках.

V _р = К _m * V _рік

V _р = 0,05 * 1094,8 = 54,74

Навантаження ГРП визначається як сума розрахункових витрат газу за видами споживача.

1094,8 +27,93 +55,9 ​​+54,74 = 1233,37

Розрахунок навантажень ГРП 1 заносимо в таблицю 1.

Квартал з більш високою забудовою

Приготування їжі в квартирах при наявності газової плити і ЦГВ (центрального гарячого водопостачання).

Визначаємо розрахункову витрату газу V _р, м ³ / год, як частку річного витрати

V _р = К _m * V _рік,

де К _m - коефіцієнт годинного максимуму; / по таблиці 2 мет. посібники / До _m = 1 / 2250

Визначаємо річну витрату газу V _рік, м ³ / рік, на господарсько-побутові та комунальні потреби рівномірно розподіленими споживачами

V _рік = N * n * x * Q _рік / Q _н

Де: N - чисельність населення, чол.; N = 14500

n - число розрахункових одиниць споживання на 1000 жителів; n = 1

х - ступінь охоплення газопостачанням в частках одиниці; x = 1

Q _рік - нормативні витрати газу в теплових одиницях на господарсько-побутові та комунальні потреби, кДж / год; / по таблиці 1 мет. посібники / 2,8 * 10 ⁶ кДж / рік

Q _н - нижча теплота згоряння газу, кДж / м ^3, з умови задачі 1,

Q _н = 35871,59 кДж / м ³

V _рік = 14500 * 1 * 1 * 2,8 * 10 ⁶ / 35871,59 = 1131814,9 м ³ / рік

V _р = 1 / 2250 * 1131814,9 = 503 м ³ / год

Приготування сніданків (вечерь)

Середнє завантаження підприємств громадського харчування приймаємо охоплення обслуговування населення у = 0,27 від загальної чисельності населення, вважаючи, що кожна людина, регулярно користується столовими і ресторанами, споживає в день приблизно 1 обід і 1 вечеря (або сніданок). Тоді загальна кількість одиниць (n) споживання газу підприємствами громадського харчування складає 360 * у * х * N.

Ступінь охоплення газопостачанням їдалень х = 1 (100%); 360 - число робочих днів роботи підприємств громадського харчування за рік.

Визначаємо розрахункову витрату газу V _р, м ³ / год, як частку річного витрати

V _р = К _m * V _рік

Де: До _m - коефіцієнт годинного максимуму; / по таблиці 2 мет. посібники / До _m = 1 / 2250

n - загальне число розрахункових одиниць споживання, n = 360 * y * x * N

n = 360 * 0,27 * 1 * 14 500 = 1409400

х - ступінь охоплення газопостачанням в частках одиниці; x = 1

Q _рік - нормативні витрати газу в теплових одиницях на господарсько-побутові та комунальні потреби, кДж / год; / по таблиці 1 мет. посібники / 2,1 * ¹⁰ березень кДж / рік

Q _н - нижча теплота згоряння газу, кДж / м ^3, з умови задачі 1,

Q _н = 35871,59 кДж / м ³

Визначаємо річну витрату газу V _рік, м ³ / рік

V _рік =

V _рік = = 82509,3 м ³ / рік

V _р = 1 / 2250 * 82509,3 = 36,7 м ³ / год

Приготування обідів

Визначаємо розрахункову витрату газу V _р, м ³ / год, як частку річного витрати

V _р = К _m * V _рік

V _рік =

Де: До _m - коефіцієнт годинного максимуму; / по таблиці 2 мет. посібники / До _m = 1 / 2250

n - загальне число розрахункових одиниць споживання, n = 360 * y * x * N

n = 360 * 0,27 * 1 * 14 500 = 1409400

х - ступінь охоплення газопостачанням в частках одиниці; x = 1

Q _рік - нормативні витрати газу в теплових одиницях на господарсько-побутові та комунальні потреби, кДж / год; / по таблиці 1 мет. посібники / 4,2 * ¹⁰ березень кДж / рік

Q _н - нижча теплота згоряння газу, кДж / м ^3, з умови задачі 1,

Q _н = 35871,59 кДж / м ³

V _рік = = 165018,6 м ³ / рік

V _р = 1 / 2200 * 165018,6 = 73,34 м ³ / год

Додатково враховуємо витрата газу на потреби підприємства побутового обслуговування населення, приймаючи його в розмірі 5% від сумарної витрати газу в житлових будинках.

V _р = К _m * V _рік

V _р = 0,05 * 503 = 25,15 м ³ / год

Навантаження ГРП 2 визначається як сума розрахункових витрат газу за видами споживача.

503 +36,7 +73,34 +25,15 = 638,19

Лікарня

У лікарні газ витрачається на приготування їжі, приготування гарячої води на господарсько-побутові потреби та на лікувальні процедури, на прання білизни в механізованої пральні, а також для покриття витрат теплоти на опалення і вентиляцію лікарні.

Число місць у лікарні визначається органами охорони здоров'я. За існуючим рекомендаціям лікарня повинна мати 13,5 ліжок на 1000 жителів.

Приготування їжі

Визначаємо розрахункову витрату газу V _р, м ³ / год, як частку річного витрати

V _р = К _m * V _рік

V _рік =

Де: До _m - коефіцієнт годинного максимуму; / по таблиці 3 мет. посібники / До _m = 1 / 1800

n - загальне число розрахункових одиниць споживання, n = N / 1000 * 13,5

n = 25300/1000 * 13,5 = 314,55

х - ступінь охоплення газопостачанням в частках одиниці; x = 1

Q _рік - нормативні витрати газу в теплових одиницях на господарсько-побутові та комунальні потреби, кДж / год; / по таблиці 3 мет. посібники / 3,2 * 10 ⁶ кДж / рік

Q _н - нижча теплота згоряння газу, кДж / м ^3, з умови задачі 1,

Q _н = 35871,59 кДж / м ³

V _рік = = 30468,7 м ³ / рік

V _р = 1 / 1800 * 30468,7 = 17,93 м ³ / год

Приготування (ГВ) гарячої води на господарсько-побутові потреби та лікувальні процедури

Визначаємо розрахункову витрату газу V _р, м ³ / год, як частку річного витрати

V _р = К _m * V _рік

V _рік =

Де: До _m - коефіцієнт годинного максимуму; / по таблиці 3 мет. посібники / До _m = 1 / 1800

n - загальне число розрахункових одиниць споживання, n = N / 1000 * 13,5

n = 25300/1000 * 13,5 = 314,55

х - ступінь охоплення газопостачанням в частках одиниці; x = 1

Q _рік - нормативні витрати газу в теплових одиницях на господарсько-побутові та комунальні потреби, кДж / год; / по таблиці 3 мет. посібники / 9,2 * 10 ⁶ кДж / рік

Q _н - нижча теплота згоряння газу, кДж / м ^3, з умови задачі 1,

Q _н = 35871,59 кДж / м ³

V _рік = = 80672,75 м ³ / рік

V _р = 1 / 1800 * 80672,75 = 44,8 м ³ / год

Прання білизни в механізованої пральні, включаючи сушку та прасування

Кількість переться білизни в механізованої пральні лікарні знаходимо з умови прання 0,48 т. білизни на рік на 1 ліжко.

Визначаємо розрахункову витрату газу V _р, м ³ / год, як частку річного витрати

V _р = К _m * V _рік

V _рік =

Де: До _m - коефіцієнт годинного максимуму; / по таблиці 3 мет. посібники / До _m = 1 / 2900

n - загальне число розрахункових одиниць споживання, n = N / 1000 * 13,5

N - кількість населення 25300 чол.

n = 25300/1000 * 13,5 * 0,48 = 163,9

х - ступінь охоплення газопостачанням в частках одиниці; x = 1

Q _рік - нормативні витрати газу в теплових одиницях на господарсько-побутові та комунальні потреби, кДж / год; / по таблиці 3 мет. посібники / 18,8 * 10 ⁶ кДж / рік

Q _н - нижча теплота згоряння газу, кДж / м ^3, з умови задачі 1,

Q _н = 35871,59 кДж / м ³

V _рік = = 85898,6 м ³ / рік

V _р = 1 / 2900 * 85898,6 = 29,6 м ³ / год

Опалення та вентиляція

Розрахункові витрати газу V _0, V _в, м ³ / год, на опалення і вентиляцію лікарні знаходимо за формулами:

Де: 1,1 - коефіцієнт, що враховує додаткові втрати теплоти в системі опалення;

q _0, q _в - відповідно питомі опалювальна і вентиляційна характеристики будівлі, Вт / (м ³ / ⁰ С); для лікарень можна приймати q ₀ = 0,46 Вт / (м ³ / ⁰ С), q _в = 0,32 Вт / (м ³ / ⁰ С);

V _н - об'єм будівлі по зовнішньому обміру, м ^3; для лікарень питома кубатура приймається в межах 240 м ³ на одне ліжко;

t _в - t _н - відповідно розрахункові температури внутрішнього повітря в приміщенні і зовнішнього повітря для проектування опалення та вентиляції, t _в = 18 ⁰ С, t _н =- 25 ⁰ С;

e - коефіцієнт, що враховує витрати теплоти на підігрів інфільтраційного повітря; e = 0,2 (у будинках з припливною вентиляцією e = 0);

h - ККД котельної установки, що приймається 0,8;

Q _н - нижча теплота згоряння газу, кДж / м ^3, з умови задачі 1,

Q _н = 35871,59 кДж / м ^3;

n = 25300/1000 * 13,5 * 0,48 = 163,9

b _t - температурний коефіцієнт, що визначається за формулою:

117,9 м ³ / год

м ³ / год

Навантаження ГРП лікарні:

17,93 +44,8 +29,6 +117,9 +67,9 = 278,13

Хлібозавод

На хлібозаводі газ використовується для випічки хлібобулочних і кондитерських виробів. Продуктивність хлібозаводу визначаємо з умови випічки в рік на 1000 жителів 219 т хлібобулочних виробів і 36,5 т кондитерських виробів. Нормативні витрати газу на випічку 1 т виробу залежить від виду виробу. Приймаємо, що випічка хліба формового становить 20%, подового - 30%, батонів, булок, здоби - 50% від загальної кількості хлібобулочних виробів.

Випічка хліба формового.

Визначаємо розрахункову витрату газу V _р, м ³ / год, як частку річного витрати

V _р = К _m * V _рік

V _рік =

Де: До _m - коефіцієнт годинного максимуму; / по таблиці 3 мет. посібники / До _m = 1 / 6000

n - загальне число розрахункових одиниць споживання, n = N / 1000 * 219 * 0,2

N - кількість населення 25300 чол.

n = 25300/1000 * 219 * 0,2 = 1108,14

х - ступінь охоплення газопостачанням в частках одиниці; x = 1

Q _рік - нормативні витрати газу в теплових одиницях на господарсько-побутові та комунальні потреби, кДж / год; / по таблиці 3 мет. посібники / 2,5 * 10 ⁶ кДж / рік

Q _н - нижча теплота згоряння газу, кДж / м ^3, з умови задачі 1,

Q _н = 35871,59 кДж / м ³

V _рік = = 77229,64 м ³ / рік

V _р = 1 / 6000 * 77229,64 = 12,87 м ³ / год

Випічка хліба подового, батонів, булок, здоби.

Визначаємо розрахункову витрату газу V _р, м ³ / год, як частку річного витрати

V _р = К _m * V _рік

V _рік =

Де: До _m - коефіцієнт годинного максимуму; / по таблиці 3 мет. посібники / До _m = 1 / 6000

n - загальне число розрахункових одиниць споживання, n = N / 1000 * 219 * 0,8

N - кількість населення 25300 чол.

n = 25300/1000 * 219 * 0,8 = 4432,56

х - ступінь охоплення газопостачанням в частках одиниці; x = 1

Q _рік - нормативні витрати газу в теплових одиницях на господарсько-побутові та комунальні потреби, кДж / год; / по таблиці 3 мет. посібники / 5,45 * 10 ⁶ кДж / рік

Q _н - нижча теплота згоряння газу, кДж / м ^3, з умови задачі 1,

Q _н = 35871,59 кДж / м ³

V _рік = = 673442,47 м ³ / рік

V _р = 1 / 6000 * 673442,47 = 112,24 м ³ / год

Випічка кондитерських виробів

Визначаємо розрахункову витрату газу V _р, м ³ / год, як частку річного витрати

V _р = К _m * V _рік

V _рік =

Де: До _m - коефіцієнт годинного максимуму; / по таблиці 3 мет. посібники / До _m = 1 / 6000

n - загальне число розрахункових одиниць споживання, n = N / 1000 * 36,5

N - кількість населення 25300 чол.

n = 25300/1000 * 36,5 = 923,45

х - ступінь охоплення газопостачанням в частках одиниці; x = 1

Q _рік - нормативні витрати газу в теплових одиницях на господарсько-побутові та комунальні потреби, кДж / год; / по таблиці 3 мет. посібники / 7,75 * 10 ⁶ кДж / рік

Q _н - нижча теплота згоряння газу, кДж / м ^3, з умови задачі 1,

Q _н = 35871,59 кДж / м ³

V _рік = = 199509,9 м ³ / рік

V _р = 1 / 6000 * 199509,9 = 33,25 м ³ / год

Навантаження ГРП хлібозаводу:

12,87 +112,24 +33,25 = 158,36

Банно-пральний комбінат

У банно-прального комбінату газ витрачається на приготування гарячої води для миття у лазні (у ваннах і без ванн) і для прання білизни в механізованої пральні. Кількість помивок в лазні визначаємо з розрахунку 52 миття на рік однією людиною.

Вважаємо, що лазнею користуються 10% від загального числа жителів міста, причому для половини з них враховуємо витрата газу на миття без ванн, для решти - мити у ваннах.

Миття в лазні без ванн

Визначаємо розрахункову витрату газу V _р, м ³ / год, як частку річного витрати

V _р = К _m * V _рік

V _рік =

Де: До _m - коефіцієнт годинного максимуму; / по таблиці 3 мет. посібники / До _m = 1 / 2700

n - загальне число розрахункових одиниць споживання, n = N * 0,1 * 52 / 2

N - кількість населення 25300 чол.

n = 25 300 * 0,1 * 52 / 2 = 65780

х - ступінь охоплення газопостачанням в частках одиниці; x = 1

Q _рік - нормативні витрати газу в теплових одиницях на господарсько-побутові та комунальні потреби, кДж / год; / по таблиці 3 мет. посібники / 40 * ¹⁰ березня кДж / рік

Q _н - нижча теплота згоряння газу, кДж / м ^3, з умови задачі 1,

Q _н = 35871,59 кДж / м ³

V _рік = = 73350,5 м ³ / рік

V _р = 1 / 2700 * 73350,5 = 27,17 м ³ / год

Миття у лазні в ваннах

Визначаємо розрахункову витрату газу V _р, м ³ / год, як частку річного витрати

V _р = К _m * V _рік

V _рік =

Де: До _m - коефіцієнт годинного максимуму; / по таблиці 3 мет. посібники / До _m = 1 / 2700

n - загальне число розрахункових одиниць споживання, n = N * 0,1 * 52 / 2

N - кількість населення 25300 чол.

n = 25 300 * 0,1 * 52 / 2 = 65780

х - ступінь охоплення газопостачанням в частках одиниці; x = 1

Q _рік - нормативні витрати газу в теплових одиницях на господарсько-побутові та комунальні потреби, кДж / год; / по таблиці 3 мет. посібники / 50 * ¹⁰ березня кДж / рік

Q _н - нижча теплота згоряння газу, кДж / м ^3, з умови задачі 1,

Q _н = 35871,59 кДж / м ³

V _рік = = 91688,16 м ³ / рік

V _р = 1 / 2700 * 91688,16 = 33,96 м ³ / год

Прання білизни в механізованої пральні, включаючи сушку та прасування

У пральню білизну для прання надходить від мешканців міста, від підприємств громадського харчування, поліклінік, лазні, готелі, дитячих установ (у лікарні є власна пральня). Розрахункові показники для визначення кількості переться білизни приймаємо по / джерела 2 /.

Визначаємо розрахункову витрату газу V _р, м ³ / год, як частку річного витрати

V _р = К _m * V _рік

V _рік =

Де: До _m - коефіцієнт годинного максимуму; / по таблиці 3 мет. посібники / До _m = 1 / 2900

n - число розрахункових одиниць споживання, n = G.

Беремо середню, 50% від загального числа жителів здає білизну в пральню. При нормі 100 кг на одну людину в рік кількість білизни G _1, т / рік, що надходить від населення, при N = число населення - 25300 чол., Становить

Кількість білизни, що здається в пральню підприємствами громадського харчування, залежить від кількості одиниць споживання в їдальнях (від кількості обідів, сніданків, вечерь). При нормі 0,01 кг на один обід, сніданок або вечерю G _2, т / рік,

Де: множник 2 враховує кількість сніданків (або вечерь) і обідів на 1 людину.

т / рік

Кількість білизни G _3, G _4, G _5, т / рік, що надходить до пральні з поліклінік, лазні і готелі, відповідно дорівнює

Де: 0,125 кг; 0,075 кг, 0,3 т - розрахункові показники переться білизни на одне відвідування поліклініки, лазні і на одне місце в готелі;

26 - кількість відвідувань поліклініки в день, що припадає на 1000 жителів;

310 - число днів роботи поліклініки на рік;

5 - кількість місць у готелі на 1000 жителів;

n - число помивок в лазні на рік -131560

т / рік

При розрахунку кількості білизни, що надходить до пральні з дитячих установ, приймаємо, що число дітей ясельного віку становить 8%, у віці від 4 до 7 років - 10% від загального числа жителів. А охоплення обслуговуванням дитячих установ 85%. При нормі 0,48 т білизни в рік на одну дитину в яслах і 0,36 т в дитячих садах кількість здаваного білизни G ₆ і G _7, т / рік, відповідно дорівнює:

G ₆ = 0,48 * 0,08 * 0,85 * N

G ₆ = 0,48 * 0,08 * 0,85 * 25300 = 825,79

_{G 7 = 0,36 * 0,1 * 0,85 * N.}

_{G 7 = 0,36 * 0,1 * 0,85 * 25300 = 774,18}

Сумарна кількість білизни G, т / рік, переться у пральні, становить:

G = G ₁ + G ₂ + G ₃ + G ₄ + G ₅ + G ₆ + G ₇

_{G = 1265 +128,16 +25,49 +9,9 +37,95 +825,79 +774,18 = 3066,47}

n = 3066.47

х - ступінь охоплення газопостачанням в частках одиниці; x = 1

Q _рік - нормативні витрати газу в теплових одиницях на господарсько-побутові та комунальні потреби, кДж / год; / по таблиці 3 мет. посібники / 18,8 * 10 ⁶ кДж / рік

Q _н - нижча теплота згоряння газу, кДж / м ^3, з умови задачі 1,

Q _н = 35871,59 кДж / м ³

V _рік = = 1607111,25 м ³ / рік

V _р = 1 / 2900 * 1607111,25 = 554,18 м ³ / год

Навантаження ГРП банно-прального комбінату визначаємо як суму розрахункових витрат на лазню та пральню.

27,17 +33,96 +554,18 = 615,31

Таблиця 1 - Розрахунок витрат газу рівномірно розподіленими споживачами

Завдання № 3

Підібрати і розрахувати обладнання ГРП. Вихідними даними для розрахунку обладнання ГРП є витрата газу ГРП 1 (завдання 2), щільність природного газу (завдання 1). Тиск газу на вході в ГРП приймаємо 0,4 МПа, тиск газу перед пальником - 30 кПа.

Рішення

Приймаються до установки чавунний волосяний фільтр з діаметром умовного проходу 50 мм, і тиском в ньому P _ф = 0,4 МПа. Визначаємо для нього втрати тиску Δ P _ф Па, в чистому фільтрі:

Де:

Δ P _гр - втрати тиску в чистому фільтрі, Па; визначаємо в залежності від пропускної здатності при P ₀ = 0,101 МПа і з _гр = 1 кг / м ^3;

V _р - розрахункова витрата газу = 1233,37 м ³ / год;

V _гр - витрата газу за графіком = 1230 м ³ / год;

з ₀ - щільність газу = 0,77 кг / м ^3;

P _ф - тиск газу на вході в ГРУ = 0,4 МПа.

Втрати тиску газу у фільтрі з чистою касетою не повинні перевищувати 40% від максимально допустимого перепаду тиску у фільтрі у процесі експлуатації - 10000 Па.

Запобіжний клапан приводиться в дію від імпульсу вихідного тиску газу: тиску, необхідного на подолання опору системи газопостачання від ГРП до найвіддаленішої пальники Р _с, і тиску газу перед горілками Р _р. Газопроводи в котельні розраховуються на тиск Р _с, що становить 25-30% від прийнятого перед пальником

P _c = (0,25 ... 0,3) P _р

P _c = 0,3 * 30000 = 9000

Тоді тиск Р _вих, Па (МПа), на виході з запобіжного клапана визначаємо

_{Р вих = Р г + Р з}

_{Р вих = 30000 +9000 = 39000 Па = 0,039 МПа}

Приймаються до установки запобіжний клапан типу ПКН. Визначаємо втрати тиск DР _ПКН, Па, в запобіжному клапані

Де: щ - швидкість газу на вході в ПКН, м / с;

ж - коефіцієнт місцевого опору ПКН, віднесений до швидкості газу у вхідному перерізі клапана; приймаємо = 5;

с - щільність газу при температурі 5 ⁰ С, кг / м ^3.

Визначаємо швидкість газу, м / с, на вході в ПКН

Де: Р _ПКН тиск газу на вході в ПКН, Па, визначається за формулою

Р _ПКН = Р _ф - ΔР _ф

Р _ПКН = 0,4 * 10 ⁶ - 537,34 = 399462,7 Па

Т _ПКН - температура відповідна 5 ⁰ С, перекладена в градуси за Кельвіном;

Т ₀ - температура відповідна 273 ⁰ К.

Визначаємо щільність _с, кг / м ^3, газу при 5 ⁰ С

Визначаємо втрати тиск DР _ПКН, Па, в запобіжному клапані

Визначаємо тиск газу на виході з ПКН, Р _1, МПа, а, отже, і у вхідному перерізі регулятора тиску газу

Р ₁ = Р _ф - ΔР _{ф-ΔР ПКН}

Р ₁ = 0,4 * 10 ⁶ - 53734 - 14769,12 = 384693,54 Па = 0,38 МПа

Визначаємо тиск газу, Р _2, МПа, у вихідному перерізі регулятора тиску

Р ₂ = Р _г + Р _з + ΔР _рах

Де: ΔР _рах - втрати тиску в лічильнику, Па, визначаємо за формулою

Де: ΔР _в - перепад тиску в лічильнику, Па, прийняте ΔР _в = 280 Па;

з _в - щільність повітря: з _в = 1,293 кг / м ^3.

Р ₂ = 30000 + 9000 + 166,74 = 39166,74 Па = 0,039 МПа

Приймаються до установки регулятор тиску РДУК 2В - 100/50 / за джерелом 4, таблиця 38 /, і визначаємо пропускну здатність _V, м ³ / год, регулятора

Де: f - площа сідла клапана, приймаємо f = 19,5 см ^2;

a - коефіцієнт витрати, приймаємо a = 0,6;

ц - коефіцієнт, що залежить від ставлення тисків , Що визначається за формулою

Де: k - показник адіабати, для природного газу k = 1,32.

Визначаємо пропускну здатність _V, м ³ / год, регулятора

Визначаємо межі стійкості роботи регулятора V _у, м ³ / год

V _у = (0,2 ... 0,8) V

V _у = (0,2 ... 0,8) * 4912,6 = (982,52 ... 3930,08) м ³ / год

Прийнятий до установки в ГРП регулятор тиску РДУК 2В -100/50 підходить і буде працювати стійко при розрахунковій витраті газу.

Необхідна пропускна здатність V _ПСК, м ³ / год, запобіжного клапана в ГРУ при наявності перед регулятором тиску запобіжно-запірного клапана визначаємо за наступною формулою

V _ПСК ≥ 0,0005 * V

V _ПСК ≥ 0,0005 * 4912,6 = 2,3 м ³ / год

Приймаються до установки ПСК-50.

Література

1. А.А. Іонін «Газопостачання» Москва 1989 р.

2. Н.Л. Стаскевіч, Г.Н. Северинець, Д.Я. Вигдорчик «Довідник з газопостачання і використання газу».

3. К.Г. Кязім «Довідник молодого газівника»

4. А.І. Гордюхін «Газові мережі і установки" Москва 1978

5. Сайт «http: / / operator - gazovik. Narod. Ru»