Реферат: Газоснабжение жилого района

Министерство образования РФ

Уральский государственный технический университет - УПИ

кафедра "Теплогазоснабжение и вентиляция"

ГАЗОСНАБЖЕНИЕ ЖИЛОГО РАЙОНА

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

2907.000000.029ПЗ

Руководитель:                                                                         Кошелева О.Б.

Студент группы ТГВ-4 Екатеринбург                                  С.П.

1851929

2001
Содержание

Введение......................................................................................................................................... 3

1. Исходные данные..................................................................................................................... 5

2. Расчет газопотребления......................................................................................................... 5

2.1. Определение расхода газа на бытовые нужды............................................................. 5

2.2. Построение графиков бытового газопотребления....................................................... 7

2.3. Определение расхода газа на коммунально-бытовые нужды................................. 10

3. Выбор схемы газоснабжения и количества ГРП............................................................ 10

4. Гидравлический расчет газопроводов низкого давления........................................... 12

5.Гидравлический расчет газопроводов высоуого давления......................................... 16

6. Проектирование и расчет внутридомового и дворового газопровода.................... 17

7. Выбор оборудования ГРП.................................................................................................... 18

Введение

Городские системы газоснабжения

Современные городские распределительные системы представляют собой сложный комплекс сооружение, состоящий из следующих основных элементов: газовых сетей низкого, среднего и высокого давления; газораспределительных станций, контрольно-регуляторных пунктов, газорегуляторных пунктов и установок; в указанных станциях и установках давление газа снижают до необходимой величины и автоматически поддерживают постоянным. Они имеют автоматические предохранительные устройства, которые исключают возможность повышения давления в сетях сверх нормы; системы связи и телемеханизации.

Система газоснабжения должна обеспечивать бесперебойную подачу газа потребителям, быть безопасной в эксплуатации, простой и удобной в обслуживании, должна предусматривать возможность отключения отдельных ее элементов или участков газопроводов для производства ремонтных или аварийных работ.

Сооружения, оборудование и узлы в системе газоснабжения следует применять однотипные. Принятый вариант системы должен иметь максимальную экономическую эффективность и предусматривать строительство и ввод в эксплуатацию системы газоснабжения по частям.

Основным элементом городских систем газоснабжения являюттся газовые сети. По числу степеней давления, применяемые в газовых сетях, системы газоснабжения подразделяются на:

1. двухступенчатые, состоящие из сетей низкого и среденго или высокого (до 0,6 МПа) давления;

2. трехступенчатые, включающие газопроводы низкого, среденго и высокого (до 0,6 МПа) давления;

3. многоступенчатые, в которых газ подается по газопроводам низкого, среденго и высокого (до 0,6 и до 1,2 МПа) давления.

Системы газоснабжения городов и поселков отличаются принципами, заложеными в схемы распределительных сетей, характером питания городской сети, типом оборудования и сооружений, применяемых в сетях, системами связи и телемеханизации.

На выбор системы газоснабжения города оказывает влияние ряд факторов. Основные из них: 1) характер источника газа, свойства газа, степень его очистки и влажности; 2) размеры города, особенности его планировки и застройки, плотность населения; 3) количество и характер промышленных потребителей; 4) наличие естественных или искусственных препятствий для прокладки газопроводов.

Газ подводят к городу по нескольким магистральным газапроводам, которые заканчиваются газораспределительными станциями (ГРС). В ГРС давление газа снижается и он поступает в сеть высокого давления. К кольцу высокого давления через контрольно-регуляторный пункт (КРП) присоединяют подземное хранилище газа. Для выравнивания суточного графика потребления газа в городе имеются газгольдерные станции. Газапроводы среднего и высокого давления (до 0,6 МПа) служат для питания городских распределительных сетей низкого давления через газорегуляторные пункты (ГРП). Они также подают газ через ГРП и местные газорегуляторные установки (ГРУ) в газопроводы промышленных и коммунальных предприятий. Газопроводы низкого давления служат для транспортирования газа в жилые и общественные здания, а так же мелким коммунальным потребителям, так же к ним могут присоединяться небольшие отопительные котельные.

Количество ГРП, питающих сеть низкого давления, определяют технико-экономическим расчтетом. ГРП располагают в центре зон, которые они питают, зоны действия не перекрываются. Трассы газопроводов пректируют с обеспечением минимальной протяженности сети. Распределительные сети сотоят из основных линий и абонентских ответвлений.

1. Исходные данные

Плотность r_г=0,73кг/м³;

Теплотворная способность Q^р_н=35 МДж/м³;

Расход газа котельной – 500 м³/ч;

Давление в точке присоединения к магистральному газопроводу Р=0,4 МПа

Расход газа промпредприятием № 1 – 400 м³/ч;

Расход газа промпредприятием № 2 – 800 м³/ч.

В квартале смешаной застройки 9 эт.–50%, 5 эт.-30%, 2 эт.-20%.

2. Расчет газопотребления

2.1. Определение расходов газа на бытовые нужды.

Расход газа на бытовые нужды определяется поквартально в зависимости от численности населения и норм расхода теплоты.

Нормы расхода теплоты:

Q₁=2800 Мдж/чел.год – при наличии в квартире газовой плиты и центрального горячего водоснабжения;     (9 эт.)

Q₂=4600 Мдж/чел.год – при наличии в квартире газовой плиты и отсутствия центрального горячего водоснабжения;     (2 эт.)

Q₂=4600 Мдж/чел.год – при наличии в квартире газовой плиты
и газового водонагревателя.              (5 эт.)

Годовой расход газа определяется по формуле:

V_год=(Q₁+Q₂+Q₃)/ Q^р_н;

Часовой расход газа определяется по формуле:

V_час = К_m * V_год,

где К_m – коэффициент часового максимума, принимаемый по суммарной численности населения района по СНиП.

Таблица 2.1.

2.2. Построение графиков бытового газопотребления

Бытовые потребители отличаются неравномерностью газопотребления по месяцам года, дням недели, часам суток.

2.2.1. Суммарный расход газа для данного района распределяется по месяцам года в следующих долях:

Таблица 2.2.

Рисунок 2.1.

Наибольший расход газа в январе, этот расход и применяется в дальнейшем за расчетный.

2.2.2. Определяем максимальный расход газа в неделю:

V_нед = 1,25 * V_мес / 4,

где V_мес – расход газа в январе.

V_нед = 1,25 * 1 431 379,2 / 4 = 447306,0 м³/нед

Расход газа по дня недели распределяется следующим образом:

                                                              Таблица 2.3.

Рисунок 2.2.

Максимальный суточный расход газа выпадает на субботу самой нагруженной январской недели. Этот расход используется для построения графика суточного потребления.

2.2.3. Распределение газопотребления по часам суток в процентах от расхода в субботу происходит следующим образом:

Таблица 2.4.

Рисунок 2.3.

2.3. Определение расхода газа на коммунально-бытовые нужды

Расходы газа коммунально-бытовыми предприятиями определяются по производительности или пропускной способности предприятий и нормам расхода теплоты на единицу продукции или одного клиента.

Таблица 2.5.

V^пред = К_m * Q^пред / Q^р_н

3. Выбор схемы газоснабжения и количества ГРП.

Схема газоснабжения низкого давления выбирается из условий минимальных металловложений и максимальной надежности. Для кварталов с наибольшими расходами целесообразна кольцевая сеть, для других – одно- двух- трехстороннее снабжение. Количество ГРП определяется из условий нагрузки на один ГРП 800-1200 м³/ч. Нулевые точки (точки встречи газовых потоков) намечаются на равных от ГРП расстояних, примерно равных 700-1000 м. ГРП распологаются в центре нагрузки, желательно в кварталах с максимальным расходом газа. Схема газоснабжения среднего давления тупиковая, трасса выбирается из условия минимальной протяженности.

4. Гидравлический расчет газопроводов низкого давления.

4.1. V_уд.^кв = V_кв / S l,

где         V_кв – часовой расход газа в квартале м³/ч;

   S l – сумма длин участков сети, снабжающий данный квартал, м.

V_уд.^кв.1 = 478,623 / 1325 = 0,368

V_уд.^кв.2 = 331,35 / 1100 = 0,301

V_уд.^кв.3 = 425,455 / 1425 = 0,299

V_уд.^кв.4 = 707,483 / 1075 = 0,69

V_уд.^кв.5 = 476,19 / 900 = 0,529

V_уд.^кв.6 = 418,119 / 500 = 0,836

V_уд.^кв.7 = 65,714 / 450 = 0,144

V_уд.^кв.8 = 213,17 / 600 = 0,355

V_уд.^кв.9 = 54,762 / 150 = 0,365

V_уд.^кв.10 = 476,19 / 900 = 0,529

V_уд.^кв.11 = 418,119 / 500 = 0,836

V_уд.^кв.12 = 138,0 / 475 = 0,290

V_уд.^кв.13 = 138,0 / 400 = 0,345

V_уд.^кв.14 = 935,065 / 1175 = 0,796

V_уд.^кв.15 = 165,826 / 425 = 0,390

V_уд.^кв.16 = 294,545 / 950 = 0,310

V_уд.^кв.17 = 294,545 / 975 = 0,302

V_уд.^кв.18 = 496,909 / 1525 = 0,326

Количество ГРП N = V_час / 1200 = 6522 / 1200 = 5,44 = 6

4.2. Расход газа на участках сети

V_пут = V_уд • l

V_экв = 0,5 • V_пут

V_расч = V_транз + V_экв, где

   V_уд – удельный расход в кварталах, который обеспечивает данный участок;

   V_транз – транзитный расход на участке – сумма путевых расходов на участках
               за расчетным

Расчеты сводятся в табл. 4.1.

Таблица 4.1.

Расход газа на участках сети

Таблица 4.1.

4.3. Гидравлический расчет сети низкого давления

Невязки по кольцевым газопроводам:

                                             ( 814-707 )   • 100%     _

7-6-11-12-8-7              0,5•(539+275+193+206+308) = 14%

                                                  ( 935-844 )   • 100%        _

5-2-1-9-10-11-5                      0,5•(154+231+550+212+104+528) = 10%

                                                      ( 1149-1015 )   • 100%                 _

15-11-19-24-20-15                 0,5•(242+138+124+149+496+371+660+462) = 12%

                                  ( 963-935 )   • 100%     _

7-6-11-12-8-7  0,5•(385+182+396+396+539) = 3%

5. Гидравлический расчет газопроводов среднего давления.

     Р_нач² – Р_кон²_           0,4² - 0,15²_

 a_ср =         S L_расч             =              4,73           = 0,029  МПа²/км,

где         Р_нач – давление в магистральном газопроводе (по заданию Р_нач =0,4 МПа);

   Р_кон – давление у самого удаленного потребителя (принимаем Р_кон = 0,15 МПа);

   S L_расч – расчетная длина самой протяженной магистрали.

                                       _       

Р_кон = Ö Р_нач² – L^р_уч • a_уч

Таблица 5.1.

6. Проектирование и расчет внутридомового и дворового газопровода.

Для расчета принят одноподъездный семиэтажный жилой дом с 1-, 2- и 3-комнатными квартирами, оборудованный 2- и 4-х комфорочными газовыми плитами.

Ввод в здание принимается цокольный в лестничную клетку, где устанавливается общий кран на вводе и краны для отключения каждого стояка. Газопроводы прокладываются по несущим капитальным стенам.

Таблица 6.1.

Внутридомовой газопровод

где         V_расч = V_ном • n • K_o,

               V_ном – расход газа одним прибором;

               n – количество однотипных приборов;

               K_o – коэффициент одновременности действия приборов (табл. 21а [2]);

   Н_гс = ± 9,8 • h • ( r_возд - r_г ),

               h – разность отметок начала и конца участка;

               r_возд , r_г – плотности воздуха и газа.

Таблица 6.2.

Дворовой газопровод

7. Выбор оборудования ГРП

Таблица 7.1.

Р₁ давление на входе в ГРП (по табл. 5.1.);

Р₂ давление на выходе из ГРП

Р₂ = DР_сет + DР_дом + DР_двор + 1300, где

   DР_сет – потери давления в сети низкого давления до самой удаленной точки;

   DР_дом – потери в доме (принимаем по табл.6.1.);

   DР_двор – потери в дворовой сети (принимаем по табл.6.2.);

   1300 – необходимое давление перед горелкой.

проверка подобранного регулятора давления:

V = V_T • P₁ / P₂

Литература

1. Методические указания к курсовому проекту "Газоснабжение жилого района". Екатеринбург. Изд-во УГТУ. 1996.

2. Ионин А.А. Газоснабжение: Учеб. для вузов. М.: Стройиздат, 1989.

3. СНиП 2.04.08-87 Газоснабжение / Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстрой СССР, 1988.