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

47 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

172. Решение дифференциальных уравнений численными методами в пакете MathCad 356 KB
  решение дифференциального уравнения вручную, операторным методом, приближенное решение с помощью рядов. Расчет погрешностей приближенных методов по сравнению с точным. Численное решение ДУ методом Рунге-Кутта.
173. Характеристика роботи підприємства ВАТ Дніпроцемент 285 KB
  Сировинна база ВАТ Дніпроцемент, асортиментні стандарти на готову продукцію. Технологічна схема виробництва цементу на ВАМ Дніпроцеент. Сушильне відділення, цех випалу клінкера. Технічна характеристика основного обладнання.
174. Основные медицинские заболевания, их диагностирование и лечение 382.5 KB
  Инфекции мочевой системы (пиелонефрит). Сахарный диабет у детей. Заболевания слизистой полости рта (стоматиты, молочница). Заболевания ЖКТ (острый гастрит, панкреатит, лямблиоз). Лабораторная и инструментальная диагностика.
175. Зарождение и развитие субкультуры панков в 60-е – 80-е гг. XX столетия в Англии 328 KB
  Субкультуры формальные и неформальные. Становление и развитие субкультуры панков. Контркультура, или альтернативная культура, девиантные, выражающие некую степень оппозиции господствующей культуре.
176. Електромагнітне поле та електромагнітні хвилі 202 KB
  Закон збереження електричного заряду для замкнутої системи. Закон електромагнітної індукції Фарадея. Утримування речовиною випромінювання хвиль певної довжини. Особливий вид матерії, що випромінюється і поглинається при взаємодії та переносить взаємодію між тілами.
177. Проектирование и создание технологических конструкций 393.64 KB
  Современный процесс разработки технического устройства. При выполнении каждого этапа ставится определенная задача, поэтому каждый этап связан с созданием определенного набора проектных документов. Ликвидация многообразия типов элементов путем сведения их к небольшому числу.
178. Общая теория психологии. Классификация основных понятий 282 KB
  Принцип детерминизма, место психологии в системе наук, понятие о сознании и самосознании. Теория личности Альфреда Адлера. Закономерности зарождения, развития и формирования личности. Операциональная концепция интеллекта.
179. Математические модели электрических, гидравлических и пневматических рулевых приводов 398.92 KB
  Анализ статической и динамических характеристик типового рулевого привода с помощью математической модели привода, составленной в системе программирования Матлаб. Изучение устройства, принципа работы и математических моделей рулевых приводов.
180. Исторический очерк истории России конца ХІХ начала ХХІ столетия 371.5 KB
  Причины, характер, движущие силы и особенности революции 1905 – 1907 гг. основные события и итоги революции. Сущность новой экономической политики, ее значение и причины свертывания. Изменение международной обстановки после II мировой войны.