Федеральне агентство з освіти
Федеральне державне освітній заклад
середньої професійної освіти
«Курганський архітектурно-будівельний коледж»
Спеціальність 270111
«Монтаж і експлуатація
обладнання та систем
газопостачання »
Пояснювальна записка
до курсового проекту з дисципліни
«Газові мережі і установки».
На тему «Газопостачання району міста Петухово».
Студент: Алябишев А.М.
Група МГД-324
Керівник: Власов В.І.
Курган 2008р
Введення
Росія - найбільший світовий виробник і постачальник природного газу. З 2 тис. млрд.куб.м. його світового виробництва 645 млрд.куб.м. (32,25%) приходиться на РФ. Згідно з прогнозами фахівців, за період 2000-2007р.р. намічається деяка стабілізація в обсягах видобутку газу, проте, споживання його в сільській місцевості має подвоїтися. Задовольнити зростаючу потребу в природному газі можна тільки на основі прискореного впровадження досягнень науки в сферу виробництва газокористовуючої техніки і технічних засобів, вдосконалення системи управління.
Перспективи газифікації сьогодні безпосередньо пов'язані з проблемами оздоровлення сільського господарства і зняття на селі соціальної напруженості, які впливають на життєвий рівень населення. Застосування газу дозволяє багаторазово прискорити технічне переозброєння теплового господарства сільськогосподарських виробничих будівель і споруд, одночасно даючи великий соціальний ефект за рахунок корінного поліпшення умов праці та життя.
Максимальний ефект комплексного використання газу досягається при теплопостачанні житлових будинків, об'єктів комунально-побутового обслуговування та виробничих приміщень.
Необхідно відзначити, що в останні роки створені нові типи уніфікованого газовикористовуючого обладнання та пальникових пристроїв, методи оптимізації його теплової роботи, розроблені відповідні системи безпеки, що дозволяє в багатьох випадках замінити нагрів електроенергією, парою, гарячою водою безпосереднім спалюванням природного газу. Така заміна підвищує коефіцієнт використання первинного палива, а в ряді випадків скорочує цикл нагріву.
В даний час президентом РФ і урядом країни перед вченими ставиться важлива народногосподарська завдання з розробки технічних рішень та створення умов для економії та раціонального використання паливно-енергетичних ресурсів. Для вирішення поставлених завдань розроблена програма, що включає прогноз розвитку техніки спалювання газу, газовикористовуючих технологій, а також міжгалузеву програму підвищення ефективності використання газу.
1.Проектірованіе зовнішніх мереж газопостачання.
1.1 Визначення площі забудови території.
Площа забудови визначається на підставі вихідних даних по плануванню району.
При масштабі 1:4000 (1см = 40м)
S факт. = S геом. × 0,16, (га)
S 1 = 2,2 × 4,1 = 9,02, см 2
S 2 = 4,9 × 4,1 = 20,09, см 2
S 3 = 4,1 × 4,1 = 16,81, см 2
S 4 = 3,9 × 2,1 = 8,19, см 2
S 5 = 3,9 × 3,7 +1,56 = 15,99, см 2
S 6 = 2,1 × 5,9 +0,42 = 12,81, см 2
S 7 = 2,2 × 4,9 +0,44 = 11,22, см 2
S 8 = 5,4 +7,8 = 13,2, см 2
S 9 = 2,7 × 4,1 = 10,8, см 2
S 10 = 2,9 × 4 +1,7 = 13,3, см 2
S 11 = 4,48 +1,4 = 5,08, см 2
S 12 = 6 +1,05 +1,725 +0,575 = 9,35, см 2
S 13 = 9,99 × 1,48 = 11,47, см 2
S геом. = 157,33, см 2
S факт. = 157,33 × 0,16 = 25,15 га
де S геом. - геометрична площа кварталу, см 2.
1.2 Визначення чисельності населення району.
N = Σ S факт. × n, чол.
де Σ S факт - сума фактичних площ кварталів, га
n - щільність населення району, чол. / га за завданням.
N = 25,15 × 120 = 3012 чол.
1.3 Визначення річних витрат теплоти.
Річні витрати теплоти мікрорайоном (населеним пунктом) визначається відповідно до норм споживання газу побутовими та комунально-побутовими споживачами.
1.3.1 Річний витрата теплоти в квартирах:
Q год.кв. = Y кв. N (Z 1кв q 1кв + Z 2кв q 2кв + Z 3кв q 3кв), МДж / рік
де N - кількість жителів, чол;
Y кв - частка газифікованих квартир від їх загальної кількості;
Z 1кв - частка квартир з газовою плитою і централізованим гарячим водопостачанням;
Z 2кв - частка квартир з газовою плитою і водонагрівачем (при відсутності централізованого гарячого водопостачання);
Z 3кв - частка квартир з газовою плитою і відсутності централізованого гарячого водопостачання та газового водонагрівача;
q 1кв, q 2кв, q 3кв - відповідно норми витрат теплоти на одну людину, МДж / рік.
q 1кв = 4100 МДж / рік;
q 2кв = 10000 МДж / рік;
q 3кв = 6000 МДж / рік.
Q год.кв = 1,0 ∙ 3012 ∙ (0,6 ∙ 4100 + 0,2 ∙ 10 000 + 0,2 ∙ 6000) = 17047920 МДж / рік
1.3.2 Річний витрата теплоти на потреби підприємств торгівлі, підприємств побутового обслуговування населення (ательє, майстернями, перукарнями, магазинами та ін) в залежності від розвиненості інфраструктури населеного пункту приймається рівним 1-5% від річної витрати газу населенням (за завданням).
Q пр.бит.об. = (0,01-0,05) × Q год.кв., МДж / рік
Q пр.бит.об. = 0,04 × 17047920, МДж / рік
1.3.3 Річний витрата теплоти в установах охорони здоров'я:
Річна витрата теплоти в установах охорони здоров'я:
За кількістю місць:
1.3.4 Річний витрата теплоти для лазень по потребі населення:
Q б = 52Z б Y б N (q б Z б + q Б.В. Z Б.В.), МДж / рік
52 - число помивок на рік на одну людину;
Y б - частка охоплення лазень газопостачанням;
Z б - частка охоплення обслуговуванням лазнями населення від загальної чисельності (0,1 - 0,3);
N - чисельність населення району, чол.
q б, q Б.В.-норма витрат теплоти на одну миття з ваннами і без ванн відповідно.
Q б = 52 × 1 × 0,2 × 40 × 3012 = 1252992, МДж / рік
1.3 Визначення річного та годинної витрати газу
Річна витрата газу визначається для всіх категорій споживачів.
Q в = Q рік / Q н
де Q - річний витрата теплоти, МДж / рік;
Q н - нижча теплота згоряння газу, МДж / м 3.
Q у.год.кв. = 17047920/36, 7 = 464 521, МДж / м 3;
Q у.пр.бит.об. = 6819168/36, 7 = 185808,4, МДж / м 3;
Q у.бані = 1252992/36, 7 = 34141,5, МДж / м 3;
Q у.бол. = 96000/36, 7 = 2615,8, МДж / м 3.
1.4 Визначення часових витрат газу
Системи газопостачання населених пунктів розраховують на максимальний часовий витрата газу, що визначається за формулою:
Де k max - коефіцієнт годинного максимуму.
k max населення. = 1 / 2050
k max лазні = 1 / 2700
Q у - річна витрата газу, м 3 / год;
Отримані результати зводимо в таблицю 1.
Таблиця 1.
1.6 Вибір оптимальної кількості ГРП
Для ГРП, яке живить мережу низького тиску, оптимальна продуктивність приймається в межах 1500-2000м 3 / год при оптимальному радіусі дії 0,5 - 1 км з урахуванням цих показників кількість ГРП визначається за формулою:
де
F-газифікованих площа, включаючи площу проїздів, м 2
1 га = 1000м 2
1.7 Підбір обладнання ГРП
Із загальної довжини міських газопроводів зазвичай 70-80% становлять газопроводи низького тиску, і лише 20-30% - середнього високого тиску. Тому вибір кількості ГРП, які живлять мережу низького тиску, необхідно проводити на основі техніко-економічних розрахунків, виходячи з принципу мінімальних капіталовкладень і експлуатаційних витрат.
Підбір шафових і блокових ГРП і ГРУ виконується на підставі тих же даних, що і устаткування за технічними характеристиками або паспортним даним.
Необхідна пропускна здатність ГРП:
де -
1,2 - коефіцієнт збільшення пропускної здатності для нормальної роботи регулятора (20%).
Приймаються ГРПШ-05-2У1 (Радон)
Паспортні характеристики:
- Вхідний тиск не більше 0,6 МПа;
--Вихідний тиск 0,002-0,005 МПа;
- Регулятор тиску: РДНК-400М;
- Максимальна пропускна здатність: 500 м 3 / год
Розрахунок кільцевих газопроводів
S - площа газопостачальної території, га
S I = 16,81 +8,19 +15,99 +12,81 +10,8 +13,3 = 98 см 2
S II = 13,2 +5,08 +9,35 +11,47 = 39,1 см 2
S III = 9,02 +11,22 = 20,24 см 2
Q i - Витрата газу, м 3 / год
Q i I = 13,15
Q i II = 13,15
Q i III = 13,15
l i - довжина живильного контуру, м
l i I = 7,4 +10,3 +6,3 +16,4 +4,3 = 44,7
l i II = 10,3 +4,3 +16,4 +6,2 +7,4 = 44,6
l i III = 10,4
Питома шляхової витрата газу для кожного контуру мережі визначається за формулою: q i = Q i / Σl i, м 3 / год ∙ м
q i I = 206,06 / 1788 = 0,11, м 3 / год · м
q i II = 82,18 / 1784 = 0,04, м 3 / год · м
q i III = 42,47 / 416 = 0,1, м 3 / год · м
де Q i - витрата газу квартирами, дрібними опалювальними установками і дрібними комунальними підприємствами, газопостачальними від даного контуру, м 3 / год; Σl i - сумарна довжина живильного контуру мережі, м
Результати розрахунку зводяться в таблицю 2.
Таблиця 2.
Попередній розподіл потоків у мережі виконується таким чином, щоб потоки газу рухалися до споживачів найкоротшим шляхом, а точки їхньої зустрічі розташовувалися протилежно точкам харчування. Головні ділянки, що примикають до точок харчування, повинні бути взаємозамінними, а їхні розрахункові витрати повинні пролягати в зонах найбільшого споживання газу. Приклад розподілу потоків газу див. рис.2. Розрахункові витрати по ділянках мережі визначаються за формулою:
Q р = 0,55 Q пут + Q тр, м 3 / год
де Q пут - подорожній витрата газу на ділянці, м 3 / год
q - питома витрата газу, м 3 / год ∙ м
q 1-2 = q I = 0,11
q 2-3 = q I = 0,11
q 3-4 = q I + q III = 0,1 +0,11 = 0,21
q 4-5 = q I + q II = 0,11 +0,04 = 0,15
q 5-6 = q I + q II = 0,11 +0,04 = 0,15
q 6-7 = q II = 0,04
q 7-8 = q II = 0,04
q 8-9 = q II = 0,04
q 1-6 = q I = 0,11
q 9-4 = q II + q III = 0,1 +0,04 = 0,14
Q пут = l уч × q i уч, м 3 / год
Q пут 1-2 = 308 × 0,11 = 33,88, м 3 / год
Q пут 2-3 = 344 × 0,11 = 37,84, м 3 / год
Q пут 3-4 = 176 × 0,21 = 36,96, м 3 / год
Q пут 4-5 = 296 × 0,15 = 37,84, м 3 / год
Q пут 5-6 = 416 × 0,15 = 62,4, м 3 / год
Q пут 6-7 = 168 × 0,04 = 6,72, м 3 / год
Q пут 7-8 = 180 × 0,04 = 7,2, м 3 / год
Q пут 8-9 = 456 × 0,04 = 18,24, м 3 / год
Q пут 9-4 = 244 × 0,14 = 34,16, м 3 / год
Q пут 1-6 = 252 × 0,11 = 27,72, м 3 / год Q тр - транзитний витрата газу на ділянці, м 3 / год, визначається як сума дорожніх витрат всіх наступних ділянок і витрати газу великим споживачем, підключеним до цьому ділянці.
Q тр 1-2 = 0
Q тр 2-3 = 33,88
Q тр 3-4 = 71,72
Q тр 4-5 = 90,12
Q тр 5-6 = 27,72
Q тр 6-7 = 27,72
Q тр 7-8 = 34,44
Q тр 8-9 = 41,64
Q тр 1-6 = 0
Q тр 9-4 = 108,68 +44,4 +62,4 +27,72 = 243,2
Q p - Розрахункова витрата газу, м 3 / год
Q p 1-2 = 0,55 × 33,88 +0 = 18,6
Q p 2-3 = 0,55 × 37,84 +33,88 = 54,6
Q p 3-4 = 0,55 × 36,96 +71,72 = 92
Q p 4-5 = 0,55 × 44,4 +90,12 = 114,5
Q p 5-6 = 0,55 × 62,4 +27,72 = 62
Q p 6-7 = 0,55 × 6,72 +27,72 = 31,4
Q p 7-8 = 0,55 × 7,2 +34,44 = 38,4
Q p 8-9 = 0,55 × 18,24 +41,6 = 51,6
Q p 1 - 6 = 0,55 × 27,72 +0 = 15,2
Q p 9-4 = 0,55 × 34,16 +243,2 = 261,9
Розрахунки зводяться у таблицю 3.
Таблиця 3.
Перевірка: витрата газу виходить з ГРПШ
Q ГРПШ = Q п (8-9) + Q тр (8-9) + Q п (9-4) + Q тр (9-4)
Q ГРПШ = 18,24 +41,64 +34,16 +243,2 = 337,2
Q ГРПШ =
Попередні розрахункові витрати по ділянках мережі визначені вірно, якщо відхилення від максимальної годинної витрати на район не перевищує 10%.
Федеральне державне освітній заклад
середньої професійної освіти
«Курганський архітектурно-будівельний коледж»
Спеціальність 270111
«Монтаж і експлуатація
обладнання та систем
газопостачання »
Пояснювальна записка
до курсового проекту з дисципліни
«Газові мережі і установки».
На тему «Газопостачання району міста Петухово».
Студент: Алябишев А.М.
Група МГД-324
Керівник: Власов В.І.
Курган 2008р
Введення
Росія - найбільший світовий виробник і постачальник природного газу. З 2 тис. млрд.куб.м. його світового виробництва 645 млрд.куб.м. (32,25%) приходиться на РФ. Згідно з прогнозами фахівців, за період 2000-2007р.р. намічається деяка стабілізація в обсягах видобутку газу, проте, споживання його в сільській місцевості має подвоїтися. Задовольнити зростаючу потребу в природному газі можна тільки на основі прискореного впровадження досягнень науки в сферу виробництва газокористовуючої техніки і технічних засобів, вдосконалення системи управління.
Перспективи газифікації сьогодні безпосередньо пов'язані з проблемами оздоровлення сільського господарства і зняття на селі соціальної напруженості, які впливають на життєвий рівень населення. Застосування газу дозволяє багаторазово прискорити технічне переозброєння теплового господарства сільськогосподарських виробничих будівель і споруд, одночасно даючи великий соціальний ефект за рахунок корінного поліпшення умов праці та життя.
Максимальний ефект комплексного використання газу досягається при теплопостачанні житлових будинків, об'єктів комунально-побутового обслуговування та виробничих приміщень.
Необхідно відзначити, що в останні роки створені нові типи уніфікованого газовикористовуючого обладнання та пальникових пристроїв, методи оптимізації його теплової роботи, розроблені відповідні системи безпеки, що дозволяє в багатьох випадках замінити нагрів електроенергією, парою, гарячою водою безпосереднім спалюванням природного газу. Така заміна підвищує коефіцієнт використання первинного палива, а в ряді випадків скорочує цикл нагріву.
В даний час президентом РФ і урядом країни перед вченими ставиться важлива народногосподарська завдання з розробки технічних рішень та створення умов для економії та раціонального використання паливно-енергетичних ресурсів. Для вирішення поставлених завдань розроблена програма, що включає прогноз розвитку техніки спалювання газу, газовикористовуючих технологій, а також міжгалузеву програму підвищення ефективності використання газу.
1.Проектірованіе зовнішніх мереж газопостачання.
1.1 Визначення площі забудови території.
Площа забудови визначається на підставі вихідних даних по плануванню району.
При масштабі 1:4000 (1см = 40м)
S факт. = S геом. × 0,16, (га)
S 1 = 2,2 × 4,1 = 9,02, см 2
S 2 = 4,9 × 4,1 = 20,09, см 2
S 3 = 4,1 × 4,1 = 16,81, см 2
S 4 = 3,9 × 2,1 = 8,19, см 2
S 5 = 3,9 × 3,7 +1,56 = 15,99, см 2
S 6 = 2,1 × 5,9 +0,42 = 12,81, см 2
S 7 = 2,2 × 4,9 +0,44 = 11,22, см 2
S 8 = 5,4 +7,8 = 13,2, см 2
S 9 = 2,7 × 4,1 = 10,8, см 2
S 10 = 2,9 × 4 +1,7 = 13,3, см 2
S 11 = 4,48 +1,4 = 5,08, см 2
S 12 = 6 +1,05 +1,725 +0,575 = 9,35, см 2
S 13 = 9,99 × 1,48 = 11,47, см 2
S геом. = 157,33, см 2
S факт. = 157,33 × 0,16 = 25,15 га
де S геом. - геометрична площа кварталу, см 2.
1.2 Визначення чисельності населення району.
N = Σ S факт. × n, чол.
де Σ S факт - сума фактичних площ кварталів, га
n - щільність населення району, чол. / га за завданням.
N = 25,15 × 120 = 3012 чол.
1.3 Визначення річних витрат теплоти.
Річні витрати теплоти мікрорайоном (населеним пунктом) визначається відповідно до норм споживання газу побутовими та комунально-побутовими споживачами.
1.3.1 Річний витрата теплоти в квартирах:
Q год.кв. = Y кв. N (Z 1кв q 1кв + Z 2кв q 2кв + Z 3кв q 3кв), МДж / рік
де N - кількість жителів, чол;
Y кв - частка газифікованих квартир від їх загальної кількості;
Z 1кв - частка квартир з газовою плитою і централізованим гарячим водопостачанням;
Z 2кв - частка квартир з газовою плитою і водонагрівачем (при відсутності централізованого гарячого водопостачання);
Z 3кв - частка квартир з газовою плитою і відсутності централізованого гарячого водопостачання та газового водонагрівача;
q 1кв, q 2кв, q 3кв - відповідно норми витрат теплоти на одну людину, МДж / рік.
q 1кв = 4100 МДж / рік;
q 2кв = 10000 МДж / рік;
q 3кв = 6000 МДж / рік.
Q год.кв = 1,0 ∙ 3012 ∙ (0,6 ∙ 4100 + 0,2 ∙ 10 000 + 0,2 ∙ 6000) = 17047920 МДж / рік
1.3.2 Річний витрата теплоти на потреби підприємств торгівлі, підприємств побутового обслуговування населення (ательє, майстернями, перукарнями, магазинами та ін) в залежності від розвиненості інфраструктури населеного пункту приймається рівним 1-5% від річної витрати газу населенням (за завданням).
Q пр.бит.об. = (0,01-0,05) × Q год.кв., МДж / рік
Q пр.бит.об. = 0,04 × 17047920, МДж / рік
1.3.3 Річний витрата теплоти в установах охорони здоров'я:
Річна витрата теплоти в установах охорони здоров'я:
За кількістю місць:
1.3.4 Річний витрата теплоти для лазень по потребі населення:
Q б = 52Z б Y б N (q б Z б + q Б.В. Z Б.В.), МДж / рік
52 - число помивок на рік на одну людину;
Y б - частка охоплення лазень газопостачанням;
Z б - частка охоплення обслуговуванням лазнями населення від загальної чисельності (0,1 - 0,3);
N - чисельність населення району, чол.
q б, q Б.В.-норма витрат теплоти на одну миття з ваннами і без ванн відповідно.
Q б = 52 × 1 × 0,2 × 40 × 3012 = 1252992, МДж / рік
1.3 Визначення річного та годинної витрати газу
Річна витрата газу визначається для всіх категорій споживачів.
Q в = Q рік / Q н
де Q - річний витрата теплоти, МДж / рік;
Q н - нижча теплота згоряння газу, МДж / м 3.
Q у.год.кв. = 17047920/36, 7 = 464 521, МДж / м 3;
Q у.пр.бит.об. = 6819168/36, 7 = 185808,4, МДж / м 3;
Q у.бані = 1252992/36, 7 = 34141,5, МДж / м 3;
Q у.бол. = 96000/36, 7 = 2615,8, МДж / м 3.
1.4 Визначення часових витрат газу
Системи газопостачання населених пунктів розраховують на максимальний часовий витрата газу, що визначається за формулою:
Де k max - коефіцієнт годинного максимуму.
k max населення. = 1 / 2050
k max лазні = 1 / 2700
Q у - річна витрата газу, м 3 / год;
Отримані результати зводимо в таблицю 1.
Таблиця 1.
| Категорії споживачів | Річні витрати теплоти Q рік, МДж / рік | Річні витрати газу Q у, м 3 / рік | Коефіцієнт годинного максимуму k max | Максимальний годинну витрату газу |
| Споживання газу в квартирах Бані Лікарні Дрібні підприємства комунально-побутового призначення (1-5% від Q кв) | 17047920 1252992 96000 6819168 | 464521 34141,5 2615,8 185808,4 | 1 / 2050 1 / 2700 1 / 2050 1 / 2050 | 226,5 12,6 1,2 90,6 |
| Разом | 25216080 | 687086,7 | 330,9 |
1.6 Вибір оптимальної кількості ГРП
Для ГРП, яке живить мережу низького тиску, оптимальна продуктивність приймається в межах 1500-2000м 3 / год при оптимальному радіусі дії 0,5 -
де
F-газифікованих площа, включаючи площу проїздів, м 2
1.7 Підбір обладнання ГРП
Із загальної довжини міських газопроводів зазвичай 70-80% становлять газопроводи низького тиску, і лише 20-30% - середнього високого тиску. Тому вибір кількості ГРП, які живлять мережу низького тиску, необхідно проводити на основі техніко-економічних розрахунків, виходячи з принципу мінімальних капіталовкладень і експлуатаційних витрат.
Підбір шафових і блокових ГРП і ГРУ виконується на підставі тих же даних, що і устаткування за технічними характеристиками або паспортним даним.
Необхідна пропускна здатність ГРП:
де -
1,2 - коефіцієнт збільшення пропускної здатності для нормальної роботи регулятора (20%).
Приймаються ГРПШ-05-2У1 (Радон)
Паспортні характеристики:
- Вхідний тиск не більше 0,6 МПа;
--Вихідний тиск 0,002-0,005 МПа;
- Регулятор тиску: РДНК-400М;
- Максимальна пропускна здатність: 500 м 3 / год
Розрахунок кільцевих газопроводів
S - площа газопостачальної території, га
S I = 16,81 +8,19 +15,99 +12,81 +10,8 +13,3 = 98 см 2
S II = 13,2 +5,08 +9,35 +11,47 = 39,1 см 2
S III = 9,02 +11,22 = 20,24 см 2
Q i - Витрата газу, м 3 / год
Q i I = 13,15
Q i II = 13,15
Q i III = 13,15
l i - довжина живильного контуру, м
l i I = 7,4 +10,3 +6,3 +16,4 +4,3 = 44,7
l i II = 10,3 +4,3 +16,4 +6,2 +7,4 = 44,6
l i III = 10,4
Питома шляхової витрата газу для кожного контуру мережі визначається за формулою: q i = Q i / Σl i, м 3 / год ∙ м
q i I = 206,06 / 1788 = 0,11, м 3 / год · м
q i II = 82,18 / 1784 = 0,04, м 3 / год · м
q i III = 42,47 / 416 = 0,1, м 3 / год · м
де Q i - витрата газу квартирами, дрібними опалювальними установками і дрібними комунальними підприємствами, газопостачальними від даного контуру, м 3 / год; Σl i - сумарна довжина живильного контуру мережі, м
Результати розрахунку зводяться в таблицю 2.
Таблиця 2.
| Номер контуру | Площа газопостачальної території, S, га | Витрата газу, q уд, що припадає на 1га забудови | Витрата газу Q i, м 3 / год | Довжина живлячої контуру, l i, м | q i, питома шляхової рас-хід, м 3 / год · м |
| I | 15,67 | 13,15 | 206,06 | 1788 | 0,11 |
| II | 6,25 | 13,15 | 82,18 | 1784 | 0,04 |
| III | 3,23 | 13,15 | 42,47 | 416 | 0,1 |
Q р = 0,55 Q пут + Q тр, м 3 / год
де Q пут - подорожній витрата газу на ділянці, м 3 / год
q - питома витрата газу, м 3 / год ∙ м
q 1-2 = q I = 0,11
q 2-3 = q I = 0,11
q 3-4 = q I + q III = 0,1 +0,11 = 0,21
q 4-5 = q I + q II = 0,11 +0,04 = 0,15
q 5-6 = q I + q II = 0,11 +0,04 = 0,15
q 6-7 = q II = 0,04
q 7-8 = q II = 0,04
q 8-9 = q II = 0,04
q 1-6 = q I = 0,11
q 9-4 = q II + q III = 0,1 +0,04 = 0,14
Q пут = l уч × q i уч, м 3 / год
Q пут 1-2 = 308 × 0,11 = 33,88, м 3 / год
Q пут 2-3 = 344 × 0,11 = 37,84, м 3 / год
Q пут 3-4 = 176 × 0,21 = 36,96, м 3 / год
Q пут 4-5 = 296 × 0,15 = 37,84, м 3 / год
Q пут 5-6 = 416 × 0,15 = 62,4, м 3 / год
Q пут 6-7 = 168 × 0,04 = 6,72, м 3 / год
Q пут 7-8 = 180 × 0,04 = 7,2, м 3 / год
Q пут 8-9 = 456 × 0,04 = 18,24, м 3 / год
Q пут 9-4 = 244 × 0,14 = 34,16, м 3 / год
Q пут 1-6 = 252 × 0,11 = 27,72, м 3 / год Q тр - транзитний витрата газу на ділянці, м 3 / год, визначається як сума дорожніх витрат всіх наступних ділянок і витрати газу великим споживачем, підключеним до цьому ділянці.
Q тр 1-2 = 0
Q тр 2-3 = 33,88
Q тр 3-4 = 71,72
Q тр 4-5 = 90,12
Q тр 5-6 = 27,72
Q тр 6-7 = 27,72
Q тр 7-8 = 34,44
Q тр 8-9 = 41,64
Q тр 1-6 = 0
Q тр 9-4 = 108,68 +44,4 +62,4 +27,72 = 243,2
Q p - Розрахункова витрата газу, м 3 / год
Q p 1-2 = 0,55 × 33,88 +0 = 18,6
Q p 2-3 = 0,55 × 37,84 +33,88 = 54,6
Q p 3-4 = 0,55 × 36,96 +71,72 = 92
Q p 4-5 = 0,55 × 44,4 +90,12 = 114,5
Q p 5-6 = 0,55 × 62,4 +27,72 = 62
Q p 6-7 = 0,55 × 6,72 +27,72 = 31,4
Q p 7-8 = 0,55 × 7,2 +34,44 = 38,4
Q p 8-9 = 0,55 × 18,24 +41,6 = 51,6
Q p 1 - 6 = 0,55 × 27,72 +0 = 15,2
Q p 9-4 = 0,55 × 34,16 +243,2 = 261,9
Розрахунки зводяться у таблицю 3.
Таблиця 3.
| Ділянка | Довжина ділянки, м | Питома витрата газу, м 3 / год ∙ м | Витрата газу, м 3 / год | |||
| Q пут | 0,55 Q пут | Q тр | Q р | |||
| 1-2 | 308 | 0,11 | 33,88 | 18,6 | - | 18,6 |
| 2-3 | 344 | 0,11 | 37,84 | 20,8 | 33,88 | 54,6 |
| 3-4 | 176 | 0,21 | 36,96 | 20,3 | 71,72 | 92 |
| 4-5 | 296 | 0,15 | 44,4 | 24,4 | 90,12 | 114,5 |
| 5-6 | 416 | 0,15 | 62,4 | 34,3 | 27,72 | 62 |
| 6-7 | 168 | 0,04 | 6,72 | 3,6 | 27,72 | 31,4 |
| 7-8 | 180 | 0,04 | 7,2 | 3,96 | 34,44 | 38,4 |
| 8-9 | 456 | 0,04 | 18,24 | 10 | 41,64 | 51,6 |
| 1-6 | 252 | 0,11 | 27,72 | 15,2 | - | 15,2 |
| 9-4 | 244 | 0,14 | 34,16 | 18,7 | 243,2 | 261,9 |
Q ГРПШ = Q п (8-9) + Q тр (8-9) + Q п (9-4) + Q тр (9-4)
Q ГРПШ = 18,24 +41,64 +34,16 +243,2 = 337,2
Q ГРПШ =
Попередні розрахункові витрати по ділянках мережі визначені вірно, якщо відхилення від максимальної годинної витрати на район не перевищує 10%.
Розрахункові втрати тиску газу від ГРП до найбільш віддаленого приладу, Δp p, приймають не більше: сумарні-1800Па
на вуличні та внутрішньоквартальні мережі-1200Па
на дворові та внутрішньобудинкові - 600Па.
Питомі втрати тиску основних напрямів визначаються за формулою:
де
1,1 - коефіцієнт, що враховує втрати тиску газу в місцевих опорах (10% від втрат тиску на тертя);
Якщо одна ділянка входить в різні напрямки, для визначення його діаметра приймається менше із значень питомих втрат тиску.
За розрахунковій витраті і питомою втрат тиску за допомогою таблиць для гідравлічного розрахунку або номограм визначається діаметр газопроводу, уточнюються питомі втрати тиску.
Внутрішній діаметр газопроводу приймається зі стандартного ряду внутрішніх діаметрів трубопроводів: найближчий більший - для сталевих газопроводів і найближчий менший - для поліетиленових.
Втрати тиску газу на ділянці визначаються за формулою:
Δp = Δp уд · · 1,1 l уч, Па
Результати гідравлічного розрахунку зводяться в таблицю 4.
Таблиця 4.
| Ко- ль- цо № | Ділянки кільця | Попередній розподіл | Поправоч- ний витрата ΔQ, м 3 / год | Остаточне розподіл потоків | ||||||||||
| Но- заходів | Номер сусід- нього кільця | Тривалий на уча- стка | D н х S | Q р м 3 / год | Δp / l, Па / м | Δp, Па | Δp / Q р | ΔQ уч, м 3 / год | Q р м 3 / год | Δp / l, Па / м | Δp, Па | |||
| I | 1-2 | - | 308 | 70х3 | 18,6 | 0,45 | 138,6 | 7,4 | ||||||
| 2-3 | - | 344 | 89х3 | 54,6 | 0,95 | 326,8 | 5,9 | |||||||
| 3-4 | - | 176 | 114х3 | 92 | 0,85 | 149,6 | 1,6 | |||||||
| 4-5 | II | 296 | 133х4 | -114,5 | 0,5 | 148 | 1,2 | |||||||
| 5-6 | II | 416 | 108х4 | -62 | 0,45 | 187,2 | 3 | |||||||
| 6-2 | - | 252 | 60х3, 5 | -15,2 | 0,95 | 239,4 | 15,75 | |||||||
| Q = ΣΔp × 100% = 3,3% Σ | Δp | | ΣΔp Σ | Δp | | Σ | ||||||||||||
| II | 9-4 | - | 244 | 159х4 | 261,9 | 1 | 244 | 0,9 | ||||||
| 4-5 | I | 296 | 133х4 | 114,5 | 0,5 | 148 | 1,2 | |||||||
| 5-6 | I | 416 | 108х4 | 62 | 0,45 | 187,2 | 3 | |||||||
| 6-7 | 168 | 76х4 | -31,4 | 0,8 | 134,4 | 4,2 | ||||||||
| 7-8 | 180 | 89х3 | -38,4 | 0,65 | 117 | 3 | ||||||||
| 8-9 | - | 456 | 89х3 | -51,6 | 0,8 | 364,8 | 7 | |||||||
| Q = ΣΔp × 100% =- 2% Σ | Δp | | ΣΔp Σ | Δp | | |||||||||||||
Гідравлічний розрахунок кільцевої мережі можна вважати закінченим у разі, коли помилка Q ≤ 10%, при великих значеннях помилки виконується ув'язка кільцевої мережі.
2.Проектування внутрішньої системи газопостачання
2.1 Проектування внутрішньої системи газопостачання
У залежності від функціонального призначення об'єкта, відповідно до завдання, приймається газове обладнання, наводяться його технічні характеристики. Розміщення обладнання в приміщеннях виконують з урахуванням вимог нормативних документів.
2.2 Гідравлічний розрахунок внутрішнього газопроводу
На підставі прийнятих рішень виконується розрахункова схема внутрішнього газопроводу. Довжини ділянок визначаються за планом будівлі.
Розрахункова схема внутрішньобудинкового газопроводу
Максимальний часовий витрата газу визначається одним з двох методів розрахунку витрати.
Вибір методу визначення розрахункових витрат залежить від вихідних даних. Слід врахувати, що розрахункова витрата газу, визначений за коефіцієнтом одночасності дії приладів, може бути трохи завищений через невідповідність потужності встановлених приладів потреби населення. Визначення витрат починається з диктує (найбільш далеко і високо розташованій) точки газоспоживання.
2.2.1.Определеніе номінальної витрати газу
2,5 - номінальний витрата газу для ВПГ-18
1,25 - номінальна витрата газу для ПГ-4
2.2.2.Определеніе розрахункової витрати газу
Результати визначення розрахункових витрат по ділянках зводяться в таблицю 5.
Таблиця 5.
| № ділянки | Кількість встановлених приладів (груп приладів) | Коефіцієнт одночасності роботи, k sim | Номінальна витрата, м 3 / год | Розрахунковий витрата Q р, м 3 / год |
| 0-1 | 2 | 0,560 | 3,75 | 4.2 |
| 1-2 | 2 | 0,560 | 3,75 | 4.2 |
| 2-3 | 2 | 0,560 | 3,75 | 4.2 |
| 3-4 | 2 | 0,560 | 3,75 | 4.2 |
| 4-5 | 1 | 0,700 | 2,5 | 1,75 |
Розрахункова довжина ділянок газопроводу визначається за формулою:
1 ═ l г + Σζ × l екв., М
де l г - геометрична довжина ділянки газопроводу, визначається за планом, розрізу будівлі і аксонометричній схемою газопроводу;
Σζ - сума коефіцієнтів місцевих опорів;
l екв - еквівалентна довжина прямолінійної ділянки, м, приймається за таблицями для гідравлічного розрахунку.
Втрати тиску на ділянці газопроводу визначаються за формулою:
де Δр/l- питомі втрати тиску на ділянці, для прийнятого діаметра газопроводу та розрахункової витрати газу.
При різних висотних відмітках початку і кінця ділянки газопроводу необхідно враховувати геометричне тиск:
Р ГСТ = ± gH (ρ по-ρ г), Па
де ρ в - щільність повітря, ρ в = 1,29 кг / м 3;
ρ р - щільність газу, кг / м 3;
g-прискорення вільного падіння, g = 9,81 м / с 2;
Н-різницю висотних відміток початку і кінця ділянки, м.
При розрахунку газопроводів природного газу гідростатичний тиск на стояках враховується зі знаком «-».
Втрати тиску в газових приладах приймаються згідно з паспортними
даними.
Таблиця 6.
| № учас. 1 | Q р, м 3 / год 2 | d, мм 3 | 1 г м 4 | Σζ 5 | 1 екв Σζ = 1 6 | 1 екв, м 7 | 1, м 8 | Δρ / 1 Па / м 9 | Δρ, Па 10 | Н, м 11 | Ρ ГСТ, Па 12 | Δρ + ρ ГСТ, Па 13 |
| 0-1 | 4,2 | 20 | 9,6 | 4,4 | 0,48 | 2,112 | 20,27 | 2,25 | 45,6 | 2 | 10,9 | 56,5 |
| 1-2 | 4,2 | 20 | 8,4 | 4,4 | 0,48 | 2,112 | 17,7 | 2,25 | 39,8 | 2 | 10,9 | 50,7 |
| 2-3 | 4,2 | 15 | 0,9 | 4,4 | 0,38 | 1,672 | 1,5 | 8,75 | 13,1 | 2 | 10,9 | 24 |
| 3-4 | 4,2 | 15 | 1,0 | 2,2 | 0,38 | 0,836 | 0,836 | 8,75 | 7,3 | 2 | 10,9 | 18,2 |
| 4-5 | 1,75 | 15 | 0,5 | 4,0 | 0,36 | 1,44 | 0,72 | 6,25 | 4,5 | 2 | 10,9 | 15,4 |
| Всього | 164,8 | |||||||||||
| Втрати в газовому приладі | 50 | |||||||||||
| Разом | 214,8 | |||||||||||
3 - за номограмі; 9 - за додатком;
4 - за аксонометричній схемі; 10 - 8 × 9;
5 - за додатком; 11 - з аксонометричній схемі;
6 - за додатком; 12 -10 +12 (з урахуванням знаку)
7 - 5 × 6;
Список літератури
1. СНіП 42-01-2002 Газорозподільні системи.
2. СП 42-101-2003. Загальні положення з проектування та будівництва газорозподільних систем з металевих поліетиленових труб. - М. Держбуд, 2004
3. СП 42-102-2004. Проектування і будівництво газопроводів з металевих труб. - М.: Держбуд, 2004
4. СП 42 - 103 - 2003 - Проектування та будівництво газопроводів з поліетиленових труб і реконструкція зношених газопроводів - М.: По-лімергаз 2004
5. ПБ 12-529-03 Правила безпеки систем газорозподілу і газопо-вання.
6. Іонін А.А. Газопостачання. -М: Стройиздат, 1989. -439 С.
7. Жила В.А. Газові мережі та установки. Учеб. Посібник для СР проф. Образованія.-М.: Видавничий центр «Академія», 2003.-272 с.
8. Стаскевіч Н.Л., Северинець Г.Н., Вигдорчик Д.Я. Довідник з газопостачання і використання газу. -Л: Надра, 1990. -762 С.
9. СНіП 31 - 03 - 2001 - Виробничі будівлі