2113

Газоснабжение района города Кургана

Курсовая

Архитектура, проектирование и строительство

Определение площади застройки территории, численности населения района, годовых расходов теплоты. Выбор оптимального количества ГРП. Проектирование внутренней системы газоснабжения.

Русский

2013-01-06

246.91 KB

46 чел.

ФГОУ СПУ «Курганский государственный колледж»

Специальность 270111 «Монтаж и

эксплуатация оборудования

и систем газоснабжения»

Курсовой проект по дисциплине

«Газовые сети и установки»

На тему: «Газоснабжение района г. Кургана»

Пояснительная записка

Курган2011г.


Содержание.

Введение……………………………………………………………….

Аннотация……………………………………………………………..

Определение площади застройки территории………………………

Определение численности населения района……………………….

Определение годовых расходов теплоты…………………................

Определение годового расхода газа……………………….................

Определение часовых расходов газа…………………………………

Выбор оптимального количества ГРП…………………….................

Удельный расход……………………………………………................

Путевой расход………………………………………………………..

Транзитный расход……………………………………………………

Расчетный расход……………………………………………………..

Расчетные потери давления…………………………………………..

Потери давления………………………………………………………

Таблица 1.3…………………………………………………………….

Проектирование внутренней системы газоснабжения……………...

Введение

Природный газ является высокоэффективным энергоносителем и ценным химическим сырьем. Он имеет ряд преимуществ по сравнению с другими видами топлива и сырья:

стоимость добычи природного газа значительно ниже, чем других видов топлива; производительность труда при его добыче выше, чем при добыче нефти и угля;

отсутствие в природных газах оксида углерода предотвращает возможность отравления людей при утечках газа;

при газовом отоплении городов и населенных пунктов гораздо меньше загрязняется воздушный бассейн;

при работе на природном газе обеспечивается возможность автоматизации процессов горения, достигаются высокие КПД;

высокие температуры в процессе горения (более 2000 °С) и удельная теплота сгорания позволяют эффективно применять природный газ в качестве энергетического и технологического топлива.

Природный газ как промышленное топливо имеет следующие технологические преимущества:

при сжигании требуется минимальный избыток воздуха;

содержит наименьшее количество вредных механических и химических примесей, что позволяет обеспечить постоянство процесса горения;

при сжигании газа можно обеспечить более точную регулировку температурного режима, чем при сжигании других видов топлива, это позволяет экономить топливо; газовые горелки можно располагать в любом месте печи, что позволяет улучшить процессы теплообмена и обеспечить устойчивый температурный режим;

при использовании газа отсутствуют потери от механического недогорания топлива;

форма газового пламени сравнительно легко регулируется, что позволяет в случае необходимости быстро обеспечить высокую степень нагрева в нужном месте.

В течение последних десятилетий роль и значение природного газа в энергобалансе мировой экономики постоянно возрастает, что обусловлено как его высокой эффективностью в качестве энергетического ресурса и сырья для промышленности, так и повышенной в сравнении с нефтью и углем экологичностью. Эта тенденция продолжится и в будущем, а возможно, даже усилится за счет удешевления технологий сжижения природного газа и строительства новых магистральных газопроводов.

За последние 20 лет доля природного газа в мировом энергетическом балансе выросла с 19 до 24%. По прогнозам ряда экспертов, она будет и далее постепенно возрастать до 26–28% к 2020 г. и 30% к 2050 г.

Масштабы и структура потребления энергетических ресурсов в мировой экономике со временем претерпевают значительные изменения под влиянием спроса и предложения.

Экологичность, экономичность и технологичность этого энергоресурса и сырья обуславливают высокие темпы роста спроса на него и в будущем. По различным оценкам темпы увеличения его потребления в целом по миру и далее составят 2,5–3% в год.

Аннотация

В данном курсовом проекте разработана система газоснабжения района города Кургана.

При проектировании газопровода уделяется большое внимание на снижение расходов и сроков, одним из главных вопросов рассматривается техника безопасности и охрана труда в прокладке газопроводов.

Во время проектирования газопровода использовалась действующая нормативно-техническая литература.

В разделе инженерно-технических решений по безопасности жизнедеятельности подробно рассмотрены методы обеспечения безопасности обслуживающего персонала при прокладке газопровода, а так же рассчитана устойчивость технических систем и объектов в чрезвычайной ситуации.

I Расчетная часть.

  1.  Проектирование наружных систем газоснабжения.

1.1Определение площади застройки территории.

Площадь застройки определяется на основании исходных данных по планировке района. При масштабе плана 1:4000 (1см = 40м)      

Sфакт.=Sгеом*0,16,(га)            (1.1)

где Sгеом – геометрическая площадь квартала в см2

Sфакт= 18,3 га

1.2Определение численности населения района.

N=Sфакт*n,              (1.2)

где ∑Sфакт – сумма фактических площадей кварталов, га

n – плотность населения района, чел./га

N=18,3*90=1647 чел.

1.3Определение годовых расходов теплоты

Годовой расход теплоты микрорайоном определяется в соответствии с нормами потребления газа бытовыми и коммунально-бытовыми потребителями.

1.3.1 Годовой расход теплоты в квартирах:

Qгод.кв.=Yкв.*N(Z1кв.*q1кв.+Z2кв.*q2кв.+Z3кв*q3кв.), МДж/год     (1.3)

Где N – количество жителей, чел.;

Yкв – доля газифицированных квартир от их общего числа;

Z1кв. – доля квартир с газовой плитой и централизованным горячим водоснабжением;

Z2кв. - доля квартир с газовой плитой и водонагревателем(при отсутствии централизованного горячего водоснабжения);

Z3кв. – доля с газовой плитой и отсутствии централизованного горячего водоснабжения и водонагревателя;

q1, q2 , q3 – соответственно нормы расхода теплоты на одного человека, МДж/год.

Qгод.кв.=0,9*1647(0,4*4100+0,35*10000+0,15*6000)=1482,3*(1640+3500+900)=8953092 МДж/год

1.3.2 Годовой расход теплоты на нужды предприятий торговли, предприятий бытового обслуживания населения(магазины, мастерские и т.д.) в зависимости от развитости инфраструктуры населенного пункта принимается равным 1 – 5% от годового расхода газа населением.

Qпр.быт.об=(0,01-0,05)* Qгод.кв. , МДж/год           (1.4)  

Qпр.быт.об=0,02*8953092 =179062 МДж/год

1.3.3 Годовой расход теплоты для прачечных.

Qпр= Пр* qп* 250, МДж/год.        (1.5)

Qпр = 1,9*8800*250=4180000 МДж/год.

где 250 - количество рабочих дней в году;

Пр – производительность, МДж/год.

1.3.4 Годовой расход теплоты для хлебозавода, хлебопекарни, кондитерской.

Qконд=365*qсрконд*Пр,МДж/год          (1.6)

Qконд=365*1,3*7750=3677375 МДж/год

где 365 - количество рабочих дней в году;

Пр – производительность, МДж/год.

1.3.5 Годовой расход теплоты на мелкие отопительные установки(МОУ).

Q     (1.7)

Qmмоу=24059700 МДж/год.

где Q - годовой расход теплоты на мелкие отопительные установки;

К – коэффициент, учитывающий непостоянство расхода на отопление общественных зданий К = 0,23;

tср.от. – средняя температура отопительного периода оС;

tро – расчетная температура холодной пятидневки при обеспеченности 0,92;оС;

Z - число часов работы системы вентиляции в сутки Z = 16 час;

К1 – коэффициент, учитывающий непостоянство расхода на вентиляцию общественных зданий. К = 0,4;

qо – укрупненный показатель максимального часового расхода на отопление; (Приложение 8).

Fn – жилая площадь отапливаемых зданий Fn = (9-12) N, м2;

Zо – количество суток отопительного периода;

- КПД мелких отопительных установок, равен 0,6-0,7.

1.3.6 Определение годового расхода газа.

Qу=Qгод/Qn МДж/год                   (1.8)   

Qn = 34100 кдж/м= 34,1 мДж/м

Qу.кв.=Qгод.кв./Qн=8953092/34,1=262554 м3/год

Qу. пр.быт. = 179062/34,1=5251 м3/год

Qу. пр.= 4180000/34,1=122581 м3/год

Qу. конд.= 3677375/34,1=107841 м3/год

Qу. моу = 24059700/34,1=705563 м3/год

1.4Определение часовых расходов газа

Системы газоснабжения населенных пунктов рассчитывают на максимальный часовой расход газа, определяемый по формуле:

  Qdh = kmax* Qу , м3/час         (1.9)

где kmax – коэффициент часового максимума,

Qу. – годовой расход газа, м3/год

Qdh кв. = 262554*1/2000=131,3 м3/час

Qdh.пр.быт. = 5251*1/2000=2,6 м3/час

Qdh пр. =122581*1/2900=42,3 м3/час

Qdh конд =107841*1/6000=18 м3/час

Qdhмоу=705563*1/2800=254 м3/час

Результаты расчетов заносятся в таблицу 1.1

Таблица1.1 Годовой и часовой расход

Категории потребления

Годовой расход теплоты Q год мдж/г

Годовой расход газа Q у м/год

Коэфф. Часового максимума Кмах

Максимальный часовой расход газа Q м/ч

1)Потребление газа в квартирах

2)Прачечные

3)Кондитерские

4)Мелкие отопительные установки

5) Мелкие предприятия коммунально-бытового назначения

Итого

8953092

4180000

3677375

24059700

179062

262554

122581

107841

705563

5251

1/2000

1/2000

1/6000

1/2800

1/2000

131,3

42,3

18

254

2,6

448,2

1.5 Выбор оптимального количества ГРП

Из общей длины городских газопроводов обычно 70 – 80% составляют газопроводы низкого давления, и только 20 – 30% - среднего и высокого давления. Поэтому выбор количества ГРП, питающего сеть низкого давления, необходимо производить на основе технико-экономических расчетов, исходя из принципа минимальных капиталовложений и эксплуатационных расходов. Для ГРП, питающего сеть низкого давления, оптимальная производительность принимается в пределах 1500 - 2000 м3/ч при оптимальном радиусе действия 0,5-1 км

     n ≈ ∑Qhг/(1500-2000)       (1.10)

Где ∑ Qhг - суммарный расход газа через городские ГРП

Qhг =448,2 м3/ч

     n ≈ 448,2/2000=0,22      

Выбираем одно ГРП.

1.6 Подбор оборудования ГРП.

Подбор оборудования ГРП выполняется на основании данных о давлении газа в точке подключения ГРП и требуемом давлении на выходе, требуемой пропускной способности ГРП, условий работы газораспределительной системы.

Требуемая пропускная способность ГРП:

     QГРПтр.=∑ Qhd.*1,2. м3/час     (1.11)

   QГРП=448,2*1,2=537,84 м3/час

Qhd - суммарный максимальный часовой расход газа населенным

пунктом.

1,2 - коэффициент увеличения пропускной способности для нормальной

работы регулятора.

Выбираем ГРПШ-05-2У-1

Технические характеристики ГРПШ-05-2у-1

Регулятор давления газа РДНК-400М

Клапан предохранительный сбросной КПС-Н

Регулируемая среда природный газ по ГОСТ 5542-87

Давление газа на входе, Рвх, МПа 0,6

Диапазон настройки выходного давления, Рвых, кПа 2–5

Пропускная способность (для газа плотностью ρ = 0,73 кг/м³), м³/ч 500

Масса, кг 250

Технические характеристики РДНК-400М

Регулируемая среда природный газ ГОСТ 5542-87

газовая фаза газа сжиженного по ГОСТ 20448-90

Диапазон входного давления, МПа 0,05–0,6

Диапазон настройки выходного давления, кПа 2,0–5,0

Диапазон настройки отключающего устройства, кПа:

при повышении выходного давления (1,2–1,8)Рвых

при понижении выходного давления (0,2–0,5)Рвых.

Пропускная способность при максимальном входном давлении, м³/ч 600

Неравномерность регулирования, %, не более ±10

Ду присоединительного патрубка, мм:

входа 50

выхода 50

Строительная длина, мм 170

Вид соединения фланцевое по ГОСТ 12820-80

Масса, кг, не более 8

1.7 Выбор системы газоснабжения и трассировка газораспределительной сетей

Системы газоснабжения представляют собой сложный комплекс сооружений. На выбор системы газоснабжения города оказывает влияние ряда факторов, прежде всего: размер газифицируемой территории. Особенности ее планировки, плотность населения, число и характер потребителей газа, наличие естественных и искусственный препятствий для прокладки газопроводов (рек, дамб, оврагов. ж/д путей, подземных сооружений и т.п.). При проектировании системы газоснабжения разрабатывают ряд вариантов и производят их технико-экономическое сравнение. В качестве окончательного варианта принимают наиболее экономичный вариант, по сравнению с другими.

При разработке курсового проекта, для системы газоснабжения района города , рекомендуется принять одноступенчатую тупиковую систему газоснабжения.

Все газопроводы, входящие в газораспределительную сеть, условно разбиваются на транзитные и распределительные. Транзитные газопроводы предназначены для передачи газа из одного района населенного пункта в другой. Распределительные газопроводы служат для подачи газа непосредственно потребителям.

К внутреннему газовому оборудованию жилых домов и промышленных предприятий относятся внутридомовые и промышленные газопроводы, газовые приборы и установки для сжигания газа.

Газораспределительная система выбирается с учетом источников, объема и назначения газоснабжения, размера и планировки населенного пункта.

На основании генерального плана выполняется схема прокладки газопроводов, на схеме указываются проектные газопроводы, их диаметр, ответвления от главного газопровода, а также отмечаются устанавливаемые отключающие устройства. При выборе места заложения газопровода учитывается характер проезда и застройки, число вводов, конструкция дорожного покрытия, наличие путей электрифицированного транспорта и подземных сооружений, удобство в эксплуатации газопровода и т.д.

По результатам выполненных расчетов на расчетной схеме указываются диаметры, длины, расчетные расходы и потери давления по участкам газопроводов.

1.8 Гидравлический расчет газопроводов низкого давления

При проектировании трубопроводов для транспорта газа выбор размеров труб осуществляется на основании их гидравлического расчета, имеющего целью определить внутренний диаметр труб для пропуска необходимого количества газа при допустимых потерях давления.

Удельный расход газа

Qуд.= Qhd/∑l , м3/ч м           (1.12)

Где Qhd – Максимальный часовой расход газа квартирами, мелкими отопительными установками и мелкими коммунальными предприятиями.

l – сумма длин участков всей распределительной сети, м

Qуд.=448,2/2376=0,19 м3/ч м

Определяем длины участков сети:

В 1см.= 40 метров

1-2=260м 6-7=208м

2-3=240м 7-8=140м

2-4=240м       7-9=280м

4-5=120м       9-10= 160м

4-6=132м       9-11=40м

4-13= 120м       11-12=140м

13-14=296м       ∑= 2376м

Путевой расход газа:

Qпут=Qуд*Lуч-ка м3/ч            (1.13)

Qпут.1-2=0,19 *260м=49,4м3/ч    Qпут.6-7= 0,19 *208м=39,5м3/ч

Qпут.2-3= 0,19 *240м=45,6м3/ч  Qпут.7-8= 0,19 *140м=26,6м3/ч

Qпут.2-4=0,19 *240м=45,6м3/ч  Qпут.7-9=0,19*280=53,2 м3/ч

Qпут.4-5= 0,19 *120м=22,8м3/ч  Qпут.9-10=0,19*160=30,4 м3/ч

Qпут.4-6= 0,19 *132м=25,1м3/ч  Qпут.9-11=0,19*40=7,6 м3/ч

Qпут.4-13= 0,19 *120м=22,8м3/ч  Qпут.11-12=0,19*140=26,6 м3/ч

Qпут.13-14= 0,19 *296м=56,2м3/ч

Транзитный расход газа.

Определяется как сумма путевых расходов последующих участков и транзитных расходов крупных предприятий коммунально-бытового назначения, котельных, промышленных предприятий.

1)Qтр1-2= 402 м3/ч      8)Qтр6-7=144,4 м3/ч

2)Qтр2-3= 0 м3/ч       9) Qтр7-8=0 м3/ч

3)Qтр2-4=310,8 м3/ч    10) Qтр7-9=64,4 м3/ч     

4)Qтр4-5=0 м3/ч       11) Qтр9-10=0 м3/ч

5)Qтр4-6=183,9 м3/ч      12)Qтр9-11=26,6 м3/ч

6)Qтр4-13=56,2 м3/ч      13)Qтр11-12=0 м3/ч

7)Qтр13-14=0 м3/ч

Расчетный расход газа

Qр. =0,55* Qпут + Qтр.                (1.14)    

Qр1-2=0,55*49,4+402=248,2    Qр6-7=0,55*39,5+144,4=101,1  

Qр2-3=0,55*45,6+0=25,1  Qр7-8=0,55*26,6+0=14,6

Qр2-4=0,55*45,6+310,8=421,7  Qр7-9=0,55*53,2+64,4=64,7

Qр4-5=0,55*22,8+0=12,5 Qр9-10=0,55*30,4+0=16,7

Qр4-6=0,55*25,1+183,9=144,9    Qр9-11=0,55*7,6+26,6=18,8

Qр4-13=0,55*22,8+56,2=43,4  Qр11-12=0,55*26,6+0=14,6

Qр13-14=0,55*56,2+0=30,9

Результаты расчетов заносятся в таблицу 1.2

Таблица 1.2 Расчетный расход по участкам сети.

№ уч-ка

Q уд. Удельный расход м3/ч

Qпут.путевой расход м3/ч

0,55*Qпуть

Qтр.транзитный расход м3/ч

Qр расчетный расход м3/ч

1-2

2-3

2-4

4-5

4-6

4-13

13-14

6-7

7-8

7-9

9-10

9-11

11-12

0,19

0,19

0,19

0,19

0,19

0,19

0,19

0,19

0,19

0,19

0,19

0,19

0,19

49,4

45,6

45,6

22,8

25,1

22,8

56,2

39,5

26,6

53,2

30,4

7,6

26,6

27,17

25,08

25,08

12,54

13,8

12,54

30,91

21,73

14,63

29,26

16,72

4,18

14,63

402

0

310,8

0

183,9

56,2

0

144,4

0

64,4

0

26,6

0

248,2

25,08

421,7

12,5

144,9

43,4

30,9

101,1

14,6

64,7

16,7

18,8

14,6

Расчетные потери давления.

Расчетные потери давления газа от ГРП до наиболее удаленного прибора на длинные и квартальные сети принимается Δ Рр – 1200 Па.

Δ Руд.=Δ Рр/(1,1*∑l) , Па/м.           (1.15)

Диаметры участков являются оптимальными если:

Диаметры участков явл. оптимальным если выполняется условие

δ = (∆Рр-∑Рj)/∆Рр≤0,1            (1.16)

∑ Рi – Суммарные потери давления от ГРП до самой удаленной точки распределительной газовой сети

Δ рр – расчетные потери давления.

δ =(1200- 1023)/1200=0,1

Результаты расчетов заносятся в таблицу 1.3

Таблица 1.3 Расчетные потери давления.

№ уч-ка

Длина уч-ка L

Расч. Длина 1,1 Lм

Расч. Расхода газа м3/ч

Диаметр

г/пр.

мм

На потери давл. Па/м

Патери давления на уч-ке Па

δ

1-2

2-3

2-4

4-5

4-6

4-13

13-14

6-7

7-8

7-9

9-10

9-11

11-12

260

240

240

120

132

120

296

208

140

280

160

40

140

286

264

264

134

145,2

134

325,6

228,8

154

308

176

44

154

248,2

25,08

421,7

12,5

144,9

43,4

30,9

101,1

14,6

64,7

16,7

18,8

14,6

0,7

0,7

0,7

0,7

0,7

0,7

0,7

0,7

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

Итого


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

17234. Параллельная обработка транзакций 104.5 KB
  Лабораторная работа № 5 Параллельная обработка транзакций Цель работы Изучение возможностей параллельной обработки данных в SQL Server и приемов подключения приложений к серверу с использованием ODBC. Изучение действия блокировок накладываемых сервером. Задание
17235. Общее представление об информационной системе 68 KB
  Лекция №1 Общее представление об информационной системе Под информационной системой ИС понимается организованная совокупность технических и обеспечивающих средств технологических процессов и кадров. В зависимости от конкретной области применения информацио
17236. Организация СУБД 51 KB
  Лекция №2 Организация СУБД Для увеличения эффективности обработки данных повышения надежности их хранения обеспечения качественной поддержки целостности и согласованности а также наличие единого для соответствующей модели данных подхода к обработке и манипул...
17237. Компоненты СУБД MS SQL Server 93 KB
  Лекция №3 Компоненты СУБД MS SQL Server SQL Server реализуется в виде нескольких самостоятельных служб каждая из которых отвечает за выполнение определенного круга задач: MSSQLServer; SQLServerAgent; Microsoft Search MSSearch; Microsoft Distributed Transaction Coordinator MS DTС. MSSQLServer Основное яд...
17238. Представления СУБД MS SQL Server 40 KB
  Лекция №3_1 Представления Представление VIEW объект данных который не содержит никаких данных его владельца. Это тип таблицы чье содержание выбирается из других таблиц с помощью выполнения запроса. Поскольку значения в этих таблицах меняются то автоматически их з...
17239. Определение триггера в стандарте языка SQL 65.5 KB
  Лекция №4 Определение триггера в стандарте языка SQL Триггер – это откомпилированная SQLпроцедура исполнение которой обусловлено наступлением определенных событий внутри базы данных. Триггеры – особый инструмент SQLсервера используемый для поддержания целостности...
17240. Понятие хранимой процедуры 55.5 KB
  Лекция №5 Понятие хранимой процедуры Хранимые процедуры это группа связанных между собой операторов SQL или функций хранимых в откомпилированном виде. Использование хранимых процедур вместо отдельных операторов SQL дает пользователю следующие преимущества: хра
17241. ТАБЛИЧНЫЕ ПЕРЕМЕННЫЕ 53 KB
  Лекция №5_1 ТАБЛИЧНЫЕ ПЕРЕМЕННЫЕ В Microsoft SQL Server 2000 появился новый тип table используемый в языке TransactSQL. Тип table подобен временным таблицам. Тип table можно использовать только для определения локальных переменных и возврата значения из функции пользователя. Основно...
17242. Понятие курсора 76.5 KB
  Лекция №6 Понятие курсора Устно. Запрос к реляционной базе данных обычно возвращает несколько записей данных но приложение за один раз обрабатывает лишь одну запись. Даже если оно имеет дело одновременно с несколькими строками например выводит данные в форме электр