86353

ГАЗОСНАБЖЕНИЕ КВАРТАЛА ГОРОДА

Курсовая

Архитектура, проектирование и строительство

Задание для выполнения проекта Необходимо запроектировать внутриквартальную сеть низкого давления от газорегуляторного пункта шкафного типа. Начинаются дворовые газопроводы от врезки в уличный распределительный газопровод низкого давления и заканчиваются газопроводамивводами в жилые дома. Во внутренних газовых сетях жилых зданий можно транспортировать только газ низкого давления...

Русский

2015-04-05

263.5 KB

14 чел.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Саратовский государственный технический университет

Курсовая работа

по дисциплине «Теплогазоснабжение и вентиляция»

ГАЗОСНАБЖЕНИЕ КВАРТАЛА ГОРОДА

Выполнил: студент гр. ПГС-11 в/в Ермилов С.С.

                                                   Проверил: Медведева О.Н.

Саратов 2008

Содержание

[1] Содержание

[2] Задание для выполнения проекта

[3] Введение

[4] Основная часть

[4.1] 1.1 Гидравлический расчет тупиковой сети

[4.2] внутридворового газопровода

[4.3] 1.2 Принципиальная схема

[4.4] шкафного газорегуляторного пункта

[4.5] 1.3 Гидравлический расчет газопроводов

[4.6] жилого дома

[5] Литература

Задание для выполнения проекта

Необходимо запроектировать внутриквартальную сеть низкого давления от газорегуляторного пункта шкафного типа. Заданием предусматривается также разработка проекта внутридомовой системы газоснабжения жилого пятиэтажного дома с установкой в газифицируемых квартирах четырехконфорочной газовой плиты и проточного водонагревателя.

Введение

Доля природного газа в топливном балансе России составляет свыше 60%. Так как природный газ является высокоэффективным энергоносителем, в условиях экономического кризиса газификация может составить основу социально-экономического развития регионов России, обеспечить улучшение условий труда и быта населения, а также снижение загрязнения окружающей среды.

По сравнению с другими видами топлива природный газ имеет следующие преимущества:

- низкую себестоимость;

- высокую теплоту сгорания, обеспечивающую целесообразность транспортирования его по магистральным газопроводам на значительные расстояния;

- полное сгорание, облегчающее условия труда персонала, обслуживающего газовое оборудование и сети;

- отсутствие в его составе оксида углерода, что особенно важно при утечках газа, возникающих при газоснабжении коммунальных и бытовых потребителей;

- высокую жаропроизводительность (более 2000*С);

- возможность автоматизации процессов горения и достижение высоких значений коэффициента полезного действия (КПД).

Кроме того, природный газ является ценным сырьем для химической промышленности.

Использование газового топлива позволяет внедрять эффективные методы передачи теплоты, создавать экономичные и высокопроизводительные тепловые агрегаты с меньшими габаритными размерами, стоимостью и высоким КПД, а также повышать качество продукции.

Естественно, при больших масштабах внедрения газового топлива в различные отрасли народного хозяйства к работам по проектированию, строительству и эксплуатации объектов газового хозяйства постоянно привлекаются новые кадры специалистов. Однако при этом достоинства газового топлива могут быть рационально и безопасно использованы только специалистами, хорошо усвоившими основы проектирования систем и строго соблюдающими правила безопасности в газовом хозяйстве.

Курсовая работа выполняется в целях приобретения практических навыков проектирования распределительных систем газоснабжения, ознакомления с типовыми проектными решениями, привитие студентам навыков работы с технической и справочной литературой. В работе предусматриваются наиболее прогрессивные технические решения, обеспечивающие рациональное использование газового топлива.

Основная часть

1.1 Гидравлический расчет тупиковой сети

внутридворового газопровода

       Первоначально для составления расчетной схемы производим трассировку дворовых газопроводов на генплане квартала. Начинаются дворовые газопроводы от врезки в уличный распределительный газопровод низкого давления и заканчиваются газопроводами-вводами в жилые дома. Во внутренних газовых сетях жилых зданий можно транспортировать только газ низкого давления. Квартал застроен пятиэтажными жилыми зданиями на два подъезда, на лестничной площадке расположено по четыре квартиры (всего в доме 40 квартир). Имеется также девятиэтажный 72-х квартирный дом.  В квартирах установлены четырехконфорочные газовые плиты ПГ-4 и проточные газовые водонагреватели типа ВПГ.

Гидравлический расчет внутридворовых газопроводов проводим в следующей последовательности.

  1.  На генплане квартала проектируем газовые сети по тупиковой схеме.
  2.  Намечаем расчетные участки от точки подключения к распределительному уличному газопроводу до отключающего устройства на вводе в здание.  Длины расчетных участков принимаем следующие:                                                                                                    

  

N

участка

1-2

2-3

3-4

4-5

5-6

6-7

7-8

8-9

9-10

10-11

11-12

12-ГРП

Длина l,

    м.

137

30

71

10

98

10

78

10

53

102

58

49

                                             =698 м.

  1.  Определяют расчетные расходы газа Vp, м3/ч, по участкам по формуле:

,

где К0 – коэффициент одновременности работы газовых приборов, принимается по таблице;

     Vi – номинальный расход газа на прибор, м3/ч;

     ni – число однотипных приборов.

Номинальный расход газа прибором принимается по паспортным данным или техническим характеристикам приборов.

Для укрупненных расчетов значение Vi можно принимать в следующих размерах : плита 4 - конфорочная - 1,1 м3/ч; водонагреватель - 2,7 м3/ч.

Для пятиэтажного 40-а квартирного дома:

Vp5=0,23*(2,7+1,1)*40= 34,96м3/ч;

Для девятиэтажного 72-х квартирного дома:

Vp9=0,195*(2,7+1,1)*72= м3/ч;

Используя эти значения, определяем расчетные расходы газа на каждом участке по вышеприведенной формуле.

Vp1-2= Vp5 =34,96 м3/ч;        Vp2-3=2* Vp5 =69,92 м3/ч;

Vp3-4=3* Vp5 =104,88 м3/ч;  Vp4-5=4* Vp5 =139,84 м3/ч;

Vp5-6=6* Vp5 =209,76 м3/ч;  Vp6-7=7* Vp5 =244,72 м3/ч;

Vp7-8= 9*Vp5 =314,64 м3/ч;  Vp8-9=10* Vp5 =349,6 м3/ч;

Vp9-10=11* Vp5 =384,56 м3/ч;  Vp10-11=13* Vp5 +Vp9=507,83 м3/ч;

Vp11-12=14* Vp5 +Vp9=542,79 м3/ч; Vp12-ГРП=15* Vp5 +Vp9=577,75 м3/ч;

Затем определяем средние ориентировочные удельные потери давления на расчетной ветке 1-ГРП в соответствии с формулой:

                                , Па/м.;

где 250 – нормативный перепад давления, Па;

  1.  – 10% на местные сопротивления;

         =698 м., - суммарная длина расчетной ветки, м.

                                   Па/м.

По значению  и Vp на каждом участке по таблице приложения определяем диаметры газопроводов. Все расчеты сводим в нижеприведенную таблицу.

Умножая действительные потери давления на участках на длину этих участков, определяем полные потери давления на каждом участке.

Суммируем потери давления на участках расчетной ветки и результат сравниваем с нормативным расчетным перепадом давления.

В случае недоиспользования или превышения расчетного перепада давления, изменяем диаметр газопровода на одном или нескольких участках с тем, чтобы свести невязку до величины не более 10%.

Гидравлический расчет газопроводов внутридворовой сети

№ расчетного участка

Длина участка  l, м

Расчетный

расход газа  Vp , м3

Удельные

ориентировочные

потери давления  Rорср, Па/м

Диаметр участка

dxS

Потери

давления

Исправления

действительные

удельные потери  

давления  Rд, Па/м

потери давления

на участке P=Rдl

dxS

Rд

Р=Rдl

1-2

137

34,96

0,32

100

0,15

20,55

-

-

-

2-3

30

69,92

0,32

125

0,17

5,1

100

0,55

16,5

3-4

71

104,88

0,32

150

0,18

12,78

125

0,4

28,4

4-5

10

139,84

0,32

150

0,34

3,4

125

0,68

6,8

5-6

98

209,76

0,32

200

0,13

12,74

150

0,7

68,6

6-7

10

244,72

0,32

200

0,18

1,8

-

-

-

7-8

70

314,64

0,32

200

0,27

18,9

-

-

-

8-9

10

349,6

0,32

250

0,12

1,2

200

0,37

3,7

9-10

53

384,56

0,32

250

0,14

7,42

200

0,43

22,79

10-11

102

507,83

0,32

250

0,25

25,5

-

-

-

11-12

58

542,79

0,32

250

0,29

16,82

-

-

-

12-ГРП

49

577,75

0,32

250

0,31

15,19

-

-

-

                Итого         577,75                                                            141,4                                   245,55

Так как суммарные потери давления на расчетной ветке 1-ГРП составляют 141,4 Па, что существенно ниже нормативных потерь давления в размере 250Па, изменяем диаметры газопроводов на одном или нескольких участках.

В данном примере на участках 2-3, 3-4, 4-5, 5-6, 8-9, 9-10 диаметр уменьшили, в результате потери давления на участке увеличились, и суммарные потери давления составили 245,55 Па. Определяем невязку потерь давления:

, что допустимо.

1.2 Принципиальная схема

шкафного газорегуляторного пункта

В зависимости от условий использования, газовое топливо должно подаваться потребителям под определенным давлением. Управление гидравлическим режимом работы системы газоснабжения осуществляется с помощью регулирующих устройств, основным назначением которых является автоматическое поддержание постоянного расчетного давления независимо от интенсивности потребления газа. Регулирующие устройства, используемые для обслуживания газовых распределительных сетей, называют газорегуляторными пунктами (ГРП).

Применение газорегуляторных пунктов шкафного типа (ШГРП) позволяет сократить протяженность сетей низкого давления и увеличит протяженность более экономичных по металлоемкости сетей среднего (высокого) давления.

В состав технологического оборудования газорегуляторных пунктов входят следующие основные элементы:

- регулятор давления газа, понижающий давление и поддерживающий его постоянным независимо от изменения расхода;

- предохранительно-запорный клапан (ПЗК), прекращающий подачу газа при повышении или понижении давления после регулятора сверх требуемых значений;

- предохранительное сбросное устройство (ПСУ, ПСК), предназначенное для сброса излишков газа, чтобы давление газа не превысило заданное в схеме регуляторного пункта;

- фильтр газа, служащий для очистки от механических примесей;

- контрольно-измерительные приборы, с помощью которых фиксируются основные параметры газового топлива;

- импульсные трубопроводы, служащие для присоединения регулятора давления, ПЗК, ПСУ и контрольно-измерительных приборов.

При выборе шкафных пунктов базовыми являются рабочие параметры, обеспечиваемые регулятором давления газа, к которым относятся входное и выходное давления газа и пропускная способность регулирующей установки.

Расчетный часовой расход газа в квартале на все нужды  составляет 577,75 м3/ч,  РВХ=0.6МПа, РВЫХ=2-5кПа. Руководствуясь данными таблицы приложения, принимаем к установке ГРПШ-07-У1 пропускной способностью V=800м3/ч.

Рис.2. Пневматическая функциональная схема ГРПШ-07-У1:

1- шкаф; 2- линия редуцирования; 3- кран входной; 4- кран трехходовой;

5- кран ДУ 20; 6 – регулятор давления газа РДНК-1000;

7,12- краны ДУ 15; 9 – кран выходной; 10- манометр; 13 – обогреватель

1.3 Гидравлический расчет газопроводов

жилого дома

Как правило, газопроводы, прокладываемые внутри зданий, изготавливают из стальных труб, соединение которых производят в основном сваркой. Резьбовые и фланцевые соединения допускается выполнять только в местах установки запорной арматуры, контрольно-измерительных и газовых приборов. Все эти соединения должны находиться в удобном для обслуживания и ремонта месте. Прокладывают газопроводы внутри здания открытым способом. Вертикальные газопроводы в местах пересечения строительных конструкций прокладываются в футлярах. В пределах футляра газопровод не должен иметь стыковых соединений. Пространство между газопроводом и футляром заделывается различными эластичными материалами или просмоленной паклей. Конец футляра должен выступать над полом не менее чем на 3см.  Для окраски внутренних газопроводов используются водостойкие лакокрасочные материалы.

Распределительный газопровод прокладывается по фасаду здания на уровне второго этажа. Ввод осуществляется в кухни квартир, расположенных на втором этаже. На каждом вводе устанавливается кран. Стояки прокладывают по кухням. На каждом ответвлении к стояку устанавливают отключающие краны. Перед каждым газовым прибором устанавливают пробочные краны. На газопроводах после кранов по ходу газа предусматривают сгоны. Газопроводы прокладывают без уклона.

Продукты сгорания от газовых водонагревателей отводят по индивидуальным каналам, которые расположены в капитальных внутренних стенах здания. В этих стенах предусматриваются вентиляционные каналы кухонь и санузлов.

Расчет внутридомовых газопроводов производят после выбора и размещения оборудования и составления аксонометрической схемы  газопроводов. Гидравлический расчет выполняют для газопроводов, соединяющих распределительную сеть с самым дальним газовым прибором, то есть прибором, установленным на верхнем этаже последнего подъезда.

Нормативный перепад давления  во внутридомовых сетях принимают равным 350500Па.

Расчет выполняем в следующей последовательности:

  1.  Определяем расчетные часовые расходы газа для всех участков газопровода.           

                                                

где К0 – коэффициент одновременности работы газовых приборов, принимается по таблице;

     Vi – номинальный расход газа на прибор, м3/ч;

     ni – число однотипных приборов.

      Vp1-2=1*2,7*1 =2,7  м3/ч;                           Vp2-3=0,7*(1,1+2,7)*1 =2,66 м3/ч;

      Vp3-4=0,56*(1,1+2,7)* 2 =4,256 м3/ч;        Vp4-5=0,48*(1,1+2,7)*3 =5,472 м3/ч;

      Vp5-6=0,43*(1,1+2,7)*4 =6,536 м3/ч;         Vp6-7=0,4*(1,1+2,7)*5 =7,6 м3/ч;

      Vp7-8= 0,34*(1,1+2,7)*10=12,92 м3/ч;       Vp8-9=0,28*(1,1+2,7)*20 =21,28 м3/ч;

  1.  Задаем диаметры газопровода. В случае несоответствия суммарных потерь давления располагаемому напору некоторые из участков пересчитаем на другой диаметр.
  2.  Определяем фактические длины участков газопровода. Длины замеряем по поэтажному плану с уже нанесенными на него газопроводами и по аксонометрической схеме газопровода. Длины расчетных участков принимаем следующие:                                                                                                    

N

уч-ка

1-2

2-3

3-4

4-5

5-6

6-7

7-8

8-9

Длина,м

3,3

4,0

3,0

3,0

2,7

27,2

22,4

3,8

  1.  Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений . Значения коэффициентов выбирают по таблице приложения.

      1-2=0,3+4+0,3+0,3=4,9                     2-3=1+0,35+0,3=1,65

      3-4=1                                                   4-5=1        

      5-6=1                                                  6-7=1,5+0,35+0,3+2+0,3=4,45  

      7-8=1+0,3=1,3                                    8-9=1,5+0,35+0,3+0,5=2,65

  1.  Определяем расчетные длины участков газопровода по формуле

                                  ,

где - фактическая длина участков газопровода, м;

     - эквивалентная длина, учитывающая местные потери давления газа на участке, м.

Значения  при =1 находим по номограмме, приведенной в приложении в зависимости от расчетного расхода газа и диаметра участка.

1-2 =  0,4  м.;               2-3 =  0,6  м.;              3-4 =  0,54  м.;

4-5 =  0,55  м.;             5-6 =  0,57  м.;            6-7 =  0,93  м.;   

7-8 =  1,0  м.;               8-9 =  1,55  м.;   

1-2=3,3+4,9*0,4=5,26 м.;                         2-3=4+1,65*0,6=4,99 м.;

3-4=3+0,54=3,54 м.;                                 4-5=3+0,55=3,55 м.;

5-6=2,7+0,57=3,27 м.;                              6-7=27,2+4,45*0,93=31,33 м.;

7-8=22,4+1,3*1=23,7 м.;                          8-9=3,8+2,65*1,55=7,9 м.;

  1.  Определяем потери давления на участке. Удельные потери давления на участке  находим с помощью таблиц,  приведенных в приложении, по расчетному расходу газа на участке и диаметру участка. Полные потери давления на участке определяем по формуле

                                        .

1-2=14*5,62=78,68  Па;                    2-3=2,5*4,99=12,47  Па;

3-4=8,2*3,54=29,02  Па;                   4-5=13*3,55=46,15  Па;

5-6=18*3,27=58,86  Па;                    6-7=1,9*31,33=59,52  Па;

7-8=4,8*23,7=113,76  Па;                 8-9=1,8*7,9=14,22  Па;

7. На вертикальных участках газопровода следует учесть дополнительное избыточное давление (гидростатический напор), которое определяем по формуле:

                  

где - разность геометрических отметок конца и начала участка газопровода, считая по ходу газа, м;

       а – плотность воздуха при температуре 0 и давлении 0,101 МПа, принимаем равной 1,29 кг/м3;

      ρ0 – плотность газа, кг/м3, принимаем равной 0,730,75 кг/м3.

При подъеме газопровода значение  будет положительным, а при опускании – отрицательным. Если газ тяжелее воздуха, то дополнительное давление будет отрицательным (избыточное давление в газопроводе уменьшится).

1-2=-9,81*1,5*0,54= - 7,94 кг/м2;          2-3=9,81*3*0,54=  15,9 кг/м2;

3-4=9,81*3*0,54=  15,9 кг/м2;       4-5=9,81*3*0,54=  15,9 кг/м2;

5-6=9,81*2,7*0,54=  14,3 кг/м2;     6-7= - 9,81*0,6*0,54= - 3,18 кг/м2;

7-8= 0 кг/м2;                  8-9=9,81*3,5*0,54=  18,5 кг/м2;

Суммарные потери давления на участке газопровода определяем по формуле

                                        .      

                 1-2=  78,68-7,9=70,78  Па;                    2-3=  12,47+15,9=28,37  Па;

  3-4=  29,02+15,9=44,92  Па;                 4-5=  46,15+15,9=62,05  Па;

   5-6=  58,86+14,3=73,16  Па;                6-7=  59,52-3,2=56,32  Па;

   7-8=  113,76  Па;                                   8-9=  14,22+18,5=32,72  Па;

Результаты расчетов заносятся в таблицу. Гидравлический расчет считается законченным, если сумма потерь давления в системе отличается от нормативного значения перепада давления не более чем на 10%. если необходимо, производят пересчет.

Результаты гидравлического расчета внутридомового газопровода

Участок

Расчет-ный расход газа на участке,

Qр,

м3

Факти-ческая длина участка, ф, м

Диа-метр участ-ка, ø,

мм

Экви-валентная длина при =1, экв, м

Сумма коэффи-циентов местных сопротивлений на участке,

Расчетная длина участ-ка, р,

м

Потери

давления, Па

Гидро-стати-ческий напор на участ-ке,

,

Па

Суммарные потери давления на участке, Pуч,

Па

действительные удельные потери, Rуд

полные потери на участке,  Rудр

1-2

2,7

3,3

15

0,4

4,9

5,26

14

78,68

-7,9

70,78

2-3

2,66

4,0

20

0,6

1,65

4,99

2,5

12,47

15,9

28,37

3-4

4,256

3,0

20

0,54

1

3,54

8,2

29,02

15,9

44,92

4-5

5,472

3,0

20

0,55

1

3,55

13

46,15

15,9

62,05

5-6

6.536

2,7

20

0,57

1

3,27

18

58,86

14,3

73,16

6-7

7,6

27,2

32

0,93

4,45

31,33

1,9

59,52

-3,2

56,32

7-8

12,92

22,4

32

1,0

1,3

23,7

4,8

113,76

0

113,76

8-9

21,28

3,8

50

1,55

2,65

7,9

1,8

14,22

18,5

32,72

Итого суммарные потери давления на участке

                                        Pуч=482,08   Па,

что находится в пределах нормы.

Литература

  1.  ГОСТ 21.105-95. Текстовые документы.
  2.  СНиП 42-01-2002.  Газораспределительные системы. М.: Госстрой РФ, 2003. 32 с.
  3.  СП 42-101-2003. Общие правила по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб. М.: «Полимергаз», 2003. 164с.
  4.  Ионин А.А. Газоснабжение. М.: Стройиздат, 1989. 439 с.
  5.  Стаскевич Н.Л., Северинец Г.Н. Справочник по газоснабжению и использованию газа. Л.: Недра, 1990. 760с.
  6.  Е.А. Карякин. Промышленное газовое оборудование. Справочник. Саратов: Газовик, 2003. 624с.
  7.  Жила В.А. Газовые сети и установки. М.: Академия, 2003. 272с.


1

13

12

9

7

Выход газа

Ду=32мм

сброс

6

5

сброс

3

10

4

2

Вход газа

ДУ=20мм


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

66892. Принципы и понятия планирования 73 KB
  Планирование представляет собой особую форму деятельности направленную на разработку и обоснование программы экономического развития предприятия и его структурных звеньев на определенный календарный период в соответствии с целью его функционирования и ресурсным обеспечением.
66894. АСЕПТИКА 240.5 KB
  Знать: нормативные документы методы дезинфекции предстерилизационной очистки и стерилизации различных видов хирургических инструментов операционного белья перевязочного материала обработки операционного поля рук хирурга перед операцией. Определение асептики и антисептики понятие о дезинфекции и стерилизации...
66895. Грамматическое значение и грамматическая форма 124.5 KB
  Большинство слов в языке соотносится не с отдельными предметами, а с целым классами предметов, что обязательно предполагает их обобщение и абстрагирование от их индивидуальных признаков. Например, слово дерево соотносится с весьма разнообразными представителями соответствующего класса: тополь, береза, сосна, баобаб и т.д.
66896. Лексическое значение слова и понятие 111.5 KB
  Слово не является знаком каждого отдельного предмета, явления, признака. Трудно представить, как происходило бы общение, если бы каждый отдельный предмет имел собственное название. Человеческое мышление выделяет из множества явлений окружающей действительности...
66897. ОСНОВЫ НЕЙРОННОЙ ТЕОРИИ 90.5 KB
  К одному их них относятся собственно нервные клетки или нейроны а к другому клетки нейроглии или просто глии. обнаружил что мышцы и нервные клетки животных производят электричество. У каждого нейрона есть тело другие названия этой части нейрона: сома перикарион где содержится ядро и цитоплазматические органеллы...
66899. Язык и мышление, Логическая и языковая картины мира 132.5 KB
  Невербальное мышление осуществляется посредством наглядно-чувственных образов, возникающих в результате восприятия впечатлений действительности, которые сохраняются памятью и затем воссоздаются воображением. Невербальное мышление характерно в той или иной степени для некоторых животных.
66900. ПЛАСТИЧЕСКАЯ ДЕФОРМАЦИЯ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА 51.5 KB
  К механическим свойствам относят прочность сопротивление металла сплава деформации и разрушению и пластичность способность металла к необратимой без разрушения деформации остающейся после удаления деформирующих сил. Кроме того напряжения возникают в процессе кристаллизации при неравномерной...