3.2 Определение годового расхода теплоты при
потреблении газа на нужды торговли, предприятий бытового обслуживания населения
Годовые расходы газа на нужды мелких коммунальных потребителей, предприятий торговли, предприятий бытового обслуживания непроизводственного характера и т.п., в размере 5% суммарного расхода на жилые дома, МДж/год определяются по формуле [1]:
мп= 0,05 ∙ Qкв, МДж/год, (4)
гдеQкв- общий годовой расход теплоты в жилых домах населённого пункта, МДж/год.мп= 0,05 ∙3360 000=168 000 МДж/год.
При расчёте годового расхода газа на военную часть принимается в данном дипломном проекте безрасчетев размере 5% суммарного расхода на жилые дома, МДж/год определяются по формуле [1]:
мп= 0,05 ∙ Qкв, МДж/год, (5)
гдеQкв- общий годовой расход теплоты в жилых домах населённого пункта,
МДж/год.мп= 0,05 ∙3 360 000=168 000 МДж/год.
3.3 Потребление газа на отопление и вентиляцию
зданий
Расчётный расход газа на отопление жилых и общественных зданий,
коммунально-бытовых предприятий определяется по формуле [1]:
МДж/год (6)
где tвн , tр.о ,tр.в ,tср.о - соответственно температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий, расчётная наружная температура для проектирования отопления, расчётная наружная температура для проектирования вентиляции, средняя температура наружного воздуха за отопительный сезон, оС[8];
К, К1 - коэффициенты, учитывающие расходы теплоты на отопление и вентиляцию общественных зданий, принимаемые при отсутствии данных соответственно 0,25 и 0,4;- среднее число часов работы системы вентиляции общественных зданий в течение суток, принимаемое при отсутствии данных в размере 16 часов;- жилая площадь отапливаемых зданий, м2;
ηо - КПД отопительной системы, принимаемое для котельных работающих на газообразном топливе в пределах 0,8-0,85.о - укрупнённый показатель максимального часового расхода теплоты на отопления жилых зданий, принимаемый по [1] кДж/ч.
МДж/год.
Расчётный расход газа на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий, коммунально-бытовых предприятий определяется по формуле [1]:
МДж/год, (7)
где qг.в - укрупнённый показатель среднечасового расхода теплоты на горячее водоснабжение жилых зданий, принимаемый по [1] кДж/ч на 1 чел.;
β - коэффициент, учитывающий снижение расхода горячей воды в летний период. Принимается для расчетов: β =0,8 (β= 1 для курортов);х.л - температура водопроводной воды в летний период , t х.л = 15°С,х.з - температура водопроводной воды в зимний период, t х.з = 5°С;
ηо - КПД отопительной системы, принимаемое для котельных работающих на газообразном топливе в пределах 0,8-0,85.
МДж/год.
3.4 Определение годовых и расчётных расходов газа
различными потребителями
Годовой
расход газа в м3/ч для любого потребителя посёлка или района определяется по
следующему выражению [1]:
м3/ч, (8)
где Qгод - годовой расход теплоты на коммунально-бытовые нужды, МДж/год;нp - низшая теплота сгорания газа, кДж/м3.
Расчётный расход определяется по формуле, м3/ч[1]:
Vр=Km·Vгод ,м3/ч (9)
где Km - коэффициент часового максимума, принимаемый для различных видов потребителей, в соответствии с [4], по таблицам 2,3.
Значения коэффициента часового максимума расхода газа на хозяйственно-бытовые нужды в зависимости от численности населения, снабжаемого газом приведены в таблице 2 [4].
Для бань, прачечных, предприятий общественного питания и предприятий по производству хлеба и кондитерских изделий -в таблице 3.
Значения коэффициента часового максимума при расчете расхода газа нужды
отопления, вентиляции и ГВС зависит от климатических данных объекта
проектирования и определяется по формулам[1]:
(10)
где m- число часов включения газовых приборов в периоды максимального потребления газа.
Расчёт потребления газа на бытовые нужды приведены в таблице 3.
Таблица 3. Потребление газа на бытовые нужды
|
Расход газа на: |
Годовой расход газа |
Коэффициент часового максимума |
Часовой расход газа, м3/ч |
|
|
|
МДж/год |
м3/год |
|
|
|
Бытовые нужды |
3 360 000 |
69 465 |
1/605 |
114,8 |
|
Коммунальные и общественные нужды |
336 000 |
6 947 |
1/2000 |
3,5 |
|
отопление и вентиляцию |
18 465 030 |
381 746 |
1/2570 |
148,5 |
|
горячее водоснабжение |
2 344 366 |
48 467 |
1/2570 |
18,9 |
|
Всего: |
285,7 |
|||
3.4 Определение расчетных часовых расходов газа
Расчетные часовые расходы газа для газоснабжения жилых домов д. Дудинское Вологодского района Вологодской области определены с учетом потребления газа на пищеприготовление, отопление и горячее водоснабжение подключаемых в данный момент с установкой в жилых домах газовых плит ПГ4, газовых отопительных аппаратов АКГВ 23,2-1 (двухконтурных).
Расчетные часовые расходы газа на пищеприготовление, отопление и горячее
водоснабжение жилых домов определены согласно [6] по формуле (3):
Gр = å(Gпр × n×k), м3/ч (11)
гдеGпр - расход газа прибором или группой приборов, мз / ч;
n - число однотипных приборов или групп приборов, шт;
k - коэффициент одновременности работы газовых приборов.
Расчет расходов на приборы (группы приборов) представлен в таблице 4.
Таблица 4. Расчетные расходы газа
|
N Уч-ка |
ПГ-4 + котел |
Нагрузка от адм. зданий |
Vp, м3/ч |
||
|
|
Qн |
n |
Kо |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
8 |
|
Основное направление |
|||||
|
1-2 |
4,0 |
96 |
0,186 |
33,6 |
105,2 |
|
2-3 |
4,0 |
75 |
0,186 |
33,6 |
89,4 |
|
3-4 |
4,0 |
68 |
0,193 |
33,6 |
86,1 |
|
4-5 |
4,0 |
61 |
0,200 |
31,8 |
80,6 |
|
5-6 |
4,0 |
32 |
0,210 |
20 |
46,88 |
|
6-7 |
4,0 |
14 |
0,450 |
20 |
45,8 |
|
7-9 |
4,0 |
8 |
0,560 |
20 |
37,92 |
|
8-9 |
4,0 |
4 |
0,600 |
20 |
29,6 |
|
9-10 |
4,0 |
2 |
0,660 |
20 |
25,81 |
|
10-11 |
4,0 |
1 |
0,7 |
20 |
22,8 |
|
Ответвление №1 |
|||||
|
2-12 |
4,0 |
21 |
0,275 |
|
23,1 |
|
12-13 |
4,0 |
16 |
0,295 |
|
18,88 |
|
13-14 |
4,0 |
10 |
0,340 |
|
13,6 |
|
14-16 |
4,0 |
5 |
0,400 |
|
8 |
|
16-17 |
4,0 |
3 |
0,480 |
|
5,76 |
|
Ответвление №2 |
|||||
|
3-20 |
4,0 |
7 |
0,370 |
|
10,98 |
|
20-22 |
4,0 |
3 |
0,480 |
|
5,76 |
|
Ответвление №3 |
|||||
|
5-25 |
4,0 |
23 |
0,270 |
|
24,84 |
|
25-26 |
4,0 |
15 |
0,300 |
|
18 |
|
Ответвление №4 |
|||||
|
6-28 |
4,0 |
13 |
0,320 |
|
16,64 |
|
28-29 |
4,0 |
3 |
0,480 |
|
5,76 |
|
Остальные ответвления |
|||||
|
14-15 |
4,0 |
5 |
0,400 |
|
8 |
|
12-19 |
4,0 |
5 |
0,400 |
|
8 |
|
13-18 |
4,0 |
6 |
0,392 |
|
9,4 |
|
20-21 |
4,0 |
3 |
0,480 |
|
5,76 |
|
4-23 |
4,0 |
1 |
0,7 |
1,8 |
4,6 |
|
5-24 |
4,0 |
2 |
0,56 |
|
4,48 |
|
25-27 |
4,0 |
3 |
0,480 |
|
5,76 |
3.5 Гидравлический расчет газопровода низкого
давления
Цель гидравлического расчета наружного газопровода низкого давления - определение диаметров газопроводов, подводящих газ потребителям. Диаметры должны быть такими, чтобы суммарные потери давления от точек врезок до самого удаленного дома не превысили располагаемый перепад давлений, принимаемый 200кПа.
Методика расчета состоит в принятии допустимых потерь давления в газопроводах по выражению (12):
(12)
Где: ΔPр-допустимые потери давления, кПа;
,1 - коэффициент, учитывающий долю потерь давления в местных сопротивлениях;
li - длина i-ого участка, м.
По
допустимым потерям и расходу газа определяем диаметры газопровода и
действительные потери давления на участке. Суммарные потери давления по
участкам
сравниваем с располагаемым перепадом давления
:
· если
лежит в пределах 0 - 0,1, то расчет считается верным;
· при
уменьшаем диаметр газопровода;
· при
увеличиваем диаметр газопровода.
После расчета основного газопровода выполняем расчет ответвлений по той
же методике. Однако, располагаемый перепад давления определяем по формуле (5):
(13)
где
- потери давления при движении газа от ГРП до данного
ответвления, мПа.
Гидравлический
расчет газопровода представлен в таблице 5.
Таблица 5 Гидравлический расчет газопровода д. Дудинское Вологодского района Вологодской области
|
№ участка |
Vр, м3/ч |
lуч, м |
(ΔP/l)доп, кПа/м |
dн×S, мм |
ΔP/l, кПа/м |
ΔPуч, кПа |
Сумма |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
д. Дудинское (основное направление) |
|
||||||
|
1-2 |
105,2 |
114 |
0,200 |
160х14,6 |
0,2 |
20,72 |
20,72 |
|
2-3 |
89,4 |
160 |
|
140х12,7 |
0,14 |
24,16 |
44,88 |
|
3-4 |
86,1 |
84 |
|
140х12,7 |
0,11 |
10,16 |
55,04 |
|
4-5 |
80,6 |
115 |
|
140х12,7 |
0,08 |
10,12 |
65,16 |
|
5-6 |
46,88 |
121 |
|
75х6,8 |
0,25 |
33,28 |
98,44 |
|
6-7 |
45,8 |
119 |
|
75х6,8 |
0,2 |
26,18 |
124,62 |
|
7-8 |
37,92 |
68 |
|
75х6,8 |
0,19 |
14,21 |
138,83 |
|
8-9 |
29,6 |
60 |
|
63х5,8 |
0, 4 |
26,40 |
165,23 |
|
9-10 |
25,81 |
35 |
|
63х5,8 |
0,3 |
11,55 |
176,78 |
|
10-11 |
32 |
|
63х5,8 |
0,2 |
7,04 |
183,82 |
|
|
Ответвление №1 |
|||||||
|
2-12 |
23,1 |
53 |
1,520 |
63х5,8 |
0,45 |
26,24 |
26,24 |
|
12-13 |
18,88 |
14 |
|
50х4,6 |
0,2 |
3,08 |
29,32 |
|
13-14 |
13,6 |
40 |
|
40х3,7 |
0,8 |
35,2 |
64,52 |
|
14-16 |
8 |
84 |
|
40х3,7 |
0,3 |
27,72 |
92,24 |
|
16-17 |
5,76 |
25 |
|
40х3,7 |
0,2 |
5,5 |
97,74 |
|
Ответвление №2 |
|||||||
|
3-20 |
10,98 |
67 |
1,02 |
50х4,6 |
0,2 |
14,74 |
14,74 |
|
20-22 |
5,76 |
72 |
|
40х3,7 |
0,2 |
15,84 |
30,58 |
|
Ответвление №3 |
|||||||
|
5-25 |
24,84 |
92 |
0,51 |
63х5,8 |
0,85 |
86,02 |
86,02 |
|
25-26 |
18 |
150 |
|
63х5,8 |
0,25 |
41,25 |
127,45 |
|
Ответвление №4 |
|||||||
|
6-28 |
16,64 |
163 |
0,44 |
50х4,6 |
0,3 |
53,79 |
53,79 |
|
28-29 |
5,76 |
47 |
|
40х3,7 |
0,2 |
10,34 |
64,13 |
|
Остальные ответвления |
|||||||
|
14-15 |
8 |
66 |
|
32х3,0 |
0,01 |
0,73 |
0,73 |
|
12-19 |
8 |
85 |
|
32х3,0 |
0,01 |
0,94 |
0,94 |
|
13-18 |
9,4 |
69 |
|
32х3,0 |
0,01 |
0,76 |
0,76 |
|
20-21 |
5,76 |
43 |
|
32х3,0 |
0,01 |
0,47 |
0,47 |
|
4-23 |
4,6 |
25 |
|
32х3,0 |
0,01 |
0,28 |
0,28 |
|
5-24 |
4,48 |
47 |
|
32х3,0 |
0,01 |
0,52 |
0,52 |
|
25-27 |
5,76 |
116 |
|
32х3,0 |
0,01 |
1,28 |
1,28 |
Делаем проверку гидравлического расчета:
Расчет считается верным, т.к. разница между необходимым давлением 200 Па и суммой потерь на участках меньше 10%.
Подбор газового оборудования для проектируемого административно-торгового здания
.1 Укрупненныйрасчет тепловой нагрузки здания
Укрупненный расчет нагрузки на отопление
характеризуется более точными результатами, если считать просто от площади.В
настоящем дипломном проекте он применяется для предварительного расчета
тепловой нагрузки здания из-запри невозможности определить точные
характеристики здания. Общая формула для определения тепловой нагрузки на
отопление представлена ниже:
(14)
Где qо - удельная тепловая характеристика строения.
а - поправочный коэффициент, для разных климатических зон Росси (для Вологодской областион равен 1)н - наружный объем строения, м³,вн и Tнро - значения температуры внутри дома и на улице.
В данном проекте необходимо рассчитать максимальную часовую нагрузку на отопление в доме с объемом по наружным стенам 2354,4 м³ (площадь 432 м², одноэтажное здание). В этом случае тепловая характеристика будет равна 0,615 Вт/м³*С. Поправочный коэффициент а = 1 (для Вологодской области).
Оптимальная температура внутри жилого помещения (Твн ) должна составлять +21°С. Температура на улице при этом будет равна -32°С. Воспользуемся формулой для расчета часовой нагрузки на отопление:=0,615*1*23544,4(21+32)= 82,534 кВт
Данный расчёт учитывает важные факторы - температуру внутри помещения, на улице, общий объем здания.
Исходя из тепловой нагрузки, подбираем 2 газовых котла
фирмы BAXISLIM 1,490 IN мощностью 48,7 кВт каждый.
4.2 Методика расчета внутридомовой сети
газоснабжения
Целью
расчета внутридомового газопровода является определение диаметров газопроводов,
обеспечивающих потери давления газа при движении его от ввода до самой
удаленной газовой горелки, не превышающие располагаемый перепад давления
, который принимается равным 400 Па. Методика расчета
заключается в следующем:
1. Изучив конструкцию (план, этажность) газоснабжаемого жилого дома, выбирается тип и место установки газовых приборов в помещениях;
. Составляется аксонометрическая схема разводки внутридомовых газопроводов;
. Определяется расход газа на газовые приборы. Расходы газа на участках определяют с применением коэффициентов одновременности по формуле (18).
. Разбивается схема газопроводов на участки с неизменным расходом газа и диаметром газопровода;
. Для каждого участка определяется расход газа, длина и назначаются диаметры газопровода;
. Зная расчетный расход газа Vр на участке и допустимые удельные потери давления ∆Р/l,, с помощью номограммы [1] (рисунок 1 Приложения В) определяют диаметр участка газопровода, мм;