Материал: Проектирование городских систем газа снабжение, Колпакова
Предисловие
Целями выполнения курсового проекта по дисциплине «Газоснабжение» являются: расчет газопотребления жилого квартала; выбор схемы газоснабжения; гидравлические расчеты — внутриквартальной кольцевой газовой сети низкого давления, тупиковых газопроводов высокого давления, внутренних и наружных тупиковых газопроводов низкого давления; подбор оборудования газорегуляторных пунктов, а также усвоение теоретического материала и приобретение навыков проектирования газовых сетей и газоиспользующего оборудования.
На сегодняшний день существует несколько алгоритмов гидравлического расчета и подбора оборудования систем газоснабжения. В данном пособии был выбран наиболее оптимальный вариант расчета систем газоснабжения. Цель выбранного варианта — научить студентов основам проектирования систем газоснабжения.
Основная задача гидравлического расчета — выбор оптимальных диаметров трубопроводов. Расчеты ведутся при условии максимальных нагрузок с учетом работы всех газопотребляющих приборов.
Проектирование систем газоснабжения городов представляет отрасль проектного дела, примыкающую, с одной стороны, к проектированию источников газоснабжения (газовые и нефтяные промыслы, газовые заводы, предприятия, вырабатывающие горючий газ в виде попутного продукта), а с другой — к проектированию городских систем теплоснабжения, водоснабжения и канализации.
Для проектирования системы газоснабжения города необходимы данные о годовом потреблении газа различными потребителями. Расчет годового потребления проводят согласно нормативной документации.
5
При проектировании системы газоснабжения разрабатывают ряд вариантов и производят их технико-экономическое сравнение. Для строительства применяют наивыгоднейший вариант. Двух-, трех- и многоступенчатые системы газоснабжения с газорегуляторными пунктами, располагаемыми в отапливаемых отдельно стоящих зданиях, с газопроводами нескольких ступеней давлений являются наиболее разработанными, распространенными, классическими городскими системами. Для средних и небольших городов обычно принимают двухступенчатую систему с газопроводами высокого (до 0,6 МПа) и низкого давлений. В первом случае высокое давление заменяют средним только частично: в центральной, наиболее плотно застроенной и населенной части города. Высокое давление применяют только для крупных городов и в областных системах.
Системы газоснабжения любых объектов должны обеспечивать надежность и бесперебойность подачи газа. Основы повышения надежности закладываются на этапе проектирования системы газоснабжения, а дальнейшее повышение надежности достигается при строительстве и приемке в эксплуатацию подземных газопроводов и сооружений на них.
Хочу выразить благодарность за помощь в работе над пособием студентке IV курса, гр. СТ-430701, Юровских Елизавете Дмитриевне.
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Исходные данные для выполнения курсового проекта определяются преподавателем и выдаются студенту в виде индивидуального задания, в котором представлены генплан города
вМ 1 : 10 000, необходимые параметры для гидравлических расчетов и выбора оборудования газорегуляторных пунктов (ГРП)
иустановок (ГРУ) (схему генплана см. в Приложении 3). На генплане указана средняя этажность застройки кварталов, комму- нально-бытовые и промышленные потребители.
Плотность населения в кварталах принимаем 80–100 чел./га. Необходимые параметры для гидравлического расчета газопровода включают в себя: плотность населения (в среднем 70–120 чел./га, без учета этажности квартала); долю населения,
в%, пользующуюся кафе и ресторанами, банями, прачечными; расход газа на промышленные предприятия; мощность котлов
вкотельной; расстояние, на котором находится существующий магистральный газопровод высокого или среднего давления; давление газа в точке врезки в существующий газопровод среднего или высокого давления; допустимый перепад давления в сети низкого давления; выходное давление на ГРП (ГРУ); давление в нулевой точке на схемах кольцевых газопроводов.
Вданном курсовом проекте предполагается использование природного газа северных месторождений, состав и характеристики которого представлены при нормальных физических усло-
виях в табл. 1.1 (t = 0 °С, р = 760 мм рт. ст. = 0,1013 МПа).
7
Таблица 1.1
Состав и характеристики природного газа
Состав газа (по объему), %
CH |
C |
C |
C |
C |
СО |
редкие+ |
H |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
2 |
|
S |
H |
H |
H |
H |
|
|||
|
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
97,87 0,50 0,28 0,07 0,01 0,03 1,18 Нет
Плотность, |
Теплота |
сгорания |
|
ρ, кг/м3 |
низшая, , |
|
МДж/м3 |
0,73 |
33÷36 |
|
|
Пример плана квартала жилого района см. в Приложении 3.
2. РАСЧЕТ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ ЖИЛОГО КВАРТАЛА
Вданном разделе представлен алгоритм расчета годового расхода теплоты и часового расход газа только на газопотребляющее оборудование жилых домов, без учета расход газа на комму- нально-бытовые предприятия.
Алгоритм расчета годового расхода теплоты, по которому определяется годовой и часовой расход газа в жилом секторе квартала крупного города, основан на использовании нормативной документации, которая на сегодняшний день является рекомендуемой к применению при проектировании систем газоснабжения.
Висходных данных, выдаваемых преподавателем, помимо схемы квартала представлены все необходимые данные для расчетов, а именно:
– низшая рабочая теплота сгорания газа;
– плотность населения;
– коэффициент полезного действия теплогенерирующих агрегатов;
– мощность теплогенерирующих агрегатов;
– начальные и конечные давления (высокое — II категории
инизкое — IV категории);
–расстояние от магистрального газопровода высокого давления до красной линии застройки квартала;
–количество населения в процентном соотношении от общего числа жителей квартала, которые пользуются услугами предприятий коммунально-бытового назначения;
–расход газа на газопотребляющее оборудование промышленных предприятий.
9