99247

Расчет газификации района г. Тюмень

Курсовая

Энергетика

Расчет расходов потребителями газа низкого давления. Расчет расходов потребителями газа среднего или высокого давления. Гидравлический расчет кольцевой сети низкого давления. Гидравлический расчет тупиковой сети среднего давления.

Русский

2016-08-10

114.24 KB

0 чел.

Содержание

1. Исходные данные…………………………………………………………………………………………..………...2

2. Расчет параметров сложной газовой смеси………………………………………..………….4

3. Определение расходов газа микрорайоном………………………………………..…………….6

  3.1 Расчет расходов потребителями газа низкого давления……………………6

  3.2 Расчет расходов потребителями газа среднего или высокого

     давления…………………………………………………………………………………………………………..….9

4. Гидравлический расчет наружных сетей газоснабжения…………………………...11

  4.1 Пересчет расходов газа с обслуживаемых зон на расчетные

     участки…………………………………………………………………………………………………………….…11

  4.2 Гидравлический расчет кольцевой сети низкого давления………………12

  4.3 Гидравлический расчет тупиковой сети среднего давления…………….13

5. Подбор оборудования ГРП…………………………………………………………………………………..16

6. Гидравлический расчет внутридомового газопровода………………………………..19

7. Список используемой литературы…………………………………………………………………...20

1. Исходные данные

Климатические данные:

Район строительства г.Тюмень

Месторождение газа Медвежье

Количество отопительных суток zот.п.= 225 сут.

Температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92   tн.х.п.=-38С

Средняя температура наружного воздуха за наиболее холодную пятидневку tср.о.=-7,2С

Расчетная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции tр.в.=-38С

Температура воздуха внутри отапливаемых помещений tв=20С

Данные по потреблению газа низкого давления:

Жилые дома: доля газифицированных квартир 80 %, из них

- имеющие газовую плиту и централизованное горячее водоснабжение 70%;

- имеющие газовую плиту и газовый водоподогреватель 24%;

- не имеющие газового водоподогревателя и централизованного горячего водоснабжения 6%.

Учреждения здравоохранения: (осуществляется приготовление пищи)

- количество коек на тыс. жителей 12;

- охват газоснабжением 100%;

- расположение в квартале №12.

Предприятия общественного питания: (завтрак + обед + ужин)

- доля людей пользующихся услугами 60%;

- охват газоснабжением 99%;

- расположение в квартале №1.

Мелкие отопительные установки:

- доля от общей площади общественных зданий 7%;

- расположение в квартале №8.

Данные по потреблению газа высокого давления:

Прачечные: (механизированные)

- доля людей пользующихся услугами 70%;

- охват газоснабжением 100%.

Бани: (без ванн)

- количество посещений одним человеком в год 36;

- доля людей пользующихся услугами 60%;

- охват газоснабжением 100%.

Хлебопекарня: (выпуск формового хлеба)

- норма выпуска готовой продукции (т/час) 0,6;

- охват газоснабжением 70%.

Состав газа, % по объему:

СН4  99%

С2Н6  0,1%

С3Н8  0,005%

С4Н10  0%

С5Н12  0%

СО2  0,095%

H2S  0%

     N2+ редкие газы   0,8%

2. Расчет параметров сложной газовой смеси

Характеристики компонентов топлива

Составляющие

ρ,

кг/м3

Qрн,

кДж/м3

Vов,

м33

Vосг,

м33

Vо,

м33

Предел взрываемости

Н

В

СН4

0,714

35840

9,52

8,52

10,52

5,3

15

С2Н6

1,34

63730

16,66

15,16

18,16

3,2

12,5

С3Н8

1,96

93370

23,8

21,8

25,8

2,4

9,5

С4Н10

2,59

123770

30,94

28,44

33,44

1,9

8,4

С5Н12

3,21

146340

38,08

35,08

41,08

1,4

7,8

N2+и.г.

1,25

-

-

-

-

-

-

  1.  Определение плотности смеси.

i  объёмная концентрация i-го компонента в смеси ,%;

i  плотность i-го компонента при нормальных условиях;

  1.  Определение низшей теплоты сгорания топлива.

m  количество негорючих составляющих компонентов;

Qнрi  низшая теплота сгорания i-ой составляющей.

  1.  Определение стехиометрических объемов смеси.

Vi0  количество воздуха, необходимое для сгорания i-го компонента газовой смеси.

Vв см.0  объем воздуха, необходимого для горения, м33

Vc.г.см0  объем сухих газов, м33

Vсм.0  суммарное количество продуктов сгорания, м33

  4.Определение пределов взрываемости газовой смеси.

а) без учёта балласта:

lн(в)- нижний и верхний предел взрываемости i-го компонента смеси соответственно.

б) значений с учётом балласта:

б - суммарная концентрация балластных примесей в долях;

  5.Определение коэффициента по плотности.

Полученные результаты приводим в таблице 2.1.

Таблица 2.1

1

2

3

4

5

ρсм кг/м³

Qр.н. кДж/м³

Vо.в.    м³³

Vо.с.    м³³

Vо.Σ     м³³

Lн,                     %

Lв,                     %

балласт=

0,069

kρ

Lн,    %

Lв,  %

0,718

35550

9,443

8,451

10,434

5,3

15,1

5,3

15,2

0,984

3. Определение расходов газа микрорайоном

3.1 Расчет расходов потребителями газа низкого давления

К потребителям газа низкого давления относят мелкие коммунальные предприятия, предприятия общественного питания, учреждения здравоохранения, небольшие котельные, мелкие отопительные установки и бытовое потребление газа в квартирах.

  1.  Квартирное потребление газа.

укв.  охват газоснабжением квартир

укв.=0,80

Ni  число жителей, получающих газ, чел.

Zкв.1  доля квартир из общего числа газифицированных, имеющих газовую плиту и централизованное горячее водоснабжение.

Zкв.1=0,70

Zкв.2  доля квартир из общего числа газифицированных, имеющих газовую плиту и проточный газовый водоногреватель.

Zкв.2=0,24

Zкв.3   доля квартир из общего числа газифицированных, имеющих газовую плиту и не имеющих централизованное горячее водоснабжение и газовый водонагреватель.

 Zкв.3=0,06

qкв.1, qкв.2, qкв.3  соответствующая норма расхода теплоты для данного типа квартир, МДж на 1 человека в год.

qкв.1=4100 МДж

qкв.2=10000 МДж

qкв.3=6000 МДж

  1.  Мелкие коммунальные потребители.

  1.  Предприятия общественного питания

уПОП  охват газоснабжением.

уПОП=0,99

N - суммарное число жителей.

zПОП  доля людей, пользующихся услугами.

zПОП=0,60

qПОП  норма расхода теплоты на 1 завтрак, 1 обед и 1 ужин

qПОП=8,4 МДж на приготовление пищи

  1.  Учреждения здравоохранения

nУЗ  число коек на 1000 жителей.

nУЗ=12

уУЗ  охват газоснабжением.

уУЗ=1

N - суммарное число жителей.

qУЗ  норма расхода теплоты на приготовление пищи и горячей воды.

qУЗ=3200 МДж

  1.  Мелкие отопительные установки

k  коэффициент, учитывающий затраты теплоты на отопление общественных зданий;

k=0,25

k1  коэффициент, учитывающий затраты теплоты на вентиляцию общественных зданий;

k1=0,4

r количество часов работы систем вентиляции;

r=16 часов

F  площадь жилых и общественных зданий с учетом доли МОУ;

N - суммарное число жителей;

nМОУ  доля от общей площади жилых и общественных зданий;

МОУ  КПД мелкой отопительной установки;

МОУ=0,75

qот.  укрупненный показатель часового расхода тепла на отопление 1 м2 жилой площади. Определяется в зависимости от tр.о.

qот.=632,2

Результаты расчетов сведены в таблицу 3.1.1.

3.2 Расчет расходов потребителями газа среднего или высокого давления

  1.  Годовые расходы теплоты для бань, прачечных также рассчитываются по укрупненным нормам:

-бани                   ;

-прачечные              ,

где yi -охват газоснабжением указанных общественно-коммунальных предприятий,  

zi -доля людей, пользующихся  услугами,

qБ - норма расхода теплоты на 1 помывку,

qП -норма расхода теплоты на 1 т/сух. белья,

N - количество человек проживающих в квартале.

  1.  Хлебозаводы (хлебопекарни) за год потребляют теплоту в количестве:

,

где nХЗ =0,6 1,2  - норма выпуска готовой продукции.

  1.  Для  котельных  отдельно рассчитываются характерные нагрузки:

-на отопление и вентиляцию:

где ,  .

-на горячее водоснабжение

где tх.л. , tх.з. - температуры холодной воды соответственно в летний и зимний период времени года,  принимаются 15 и 35 оС соответственно;

-коэффициент, учитывающий снижение потребления горячей воды летом, принимается  0,8 ;

qГВ - укрупненный показатель среднего расхода теплоты в час на одного человека.

Результаты расчетов сведены в таблицу 3.2.1.

              4. Гидравлический расчет наружных сетей

4.1 Пересчет расходов газа с обслуживаемых зон на расчетные участки

Путевые расходы вычисляются в предположении, что на газифицируемых территориях бытовые и мелкие коммунальные потребители распределены равномерно, а их интенсивность определяется плотностью населения. Исходя из этого, предположения методика определения путевых расходов делится на следующие этапы:

1) вся газифицируемая территория разбивается на площади (зоны), которые получают газ от определенных участков сети или их совокупности, образующей питающий контур;

2) вычисляется количество газа , которое потребляют на этих площадях (суммирование ведется по кварталам, входящим в зону);

3) вычисляются удельные путевые расходы по формуле , где -длина питающего контура;

4) определяется путевой расход участка, умножая его удельный расход на длину, при этом если участок разделяет две зоны его удельный расход равен сумме удельных путевых расходов газа по обе стороны участка.

Расчетный расход газа для распределительных газопроводов, несущих путевой и транзитный расходы, рассчитывается по формуле

.

Расчет сведен в таблицы 4.1.1, 4.1.2

4.2 Гидравлический расчет участков колец сети низкого давления

Цель гидравлического расчета заключается в определении внутреннего диаметра труб для пропуска необходимого количества газа, при допустимых для конкретных условий потерях давления, получить оптимальное решение:  диаметры труб не должны создавать при движении чрезвычайно больших потерь давления, обеспечить наименьшую материалоемкость системы. Потери давления в системах газоснабжения  регламентируются ( прил. 5 [4]).

Результаты расчетов сведены в таблицы 4.2.1-4.2.3

Расчетная схема

4.3 Гидравлический расчет сети среднего давления

Основной особенностью расчета сетей среднего давления является определение на каждом участке не перепада давления, а узловых его значений. Так, давление в конце рассматриваемого i-того участка определяется по формуле:

, кПа

где  , кПа2/м - удельные квадратичные потери давления;

- коэффициент гидравлического трения;

 

 

 

Устанавливается ориентировочный диаметр участков колец на расход:

где коб I  коэффициент обеспечиности;

коб = 0,85 для котельных не имеющих резервное топливоснабжение;

коб = 0,8 для жилых зданий (ГРП);

коб = 0,7 коммунальные предприятия (бани, прачечные);

коб = 0 для котельных, промышленных предприятий при наличии резервного топливоснабжение;

коб = 1 промышленные предприятия с непрерывным циклом;

n  количество потребителей;

В последствии следующих расчетов диаметр участков колец не должен существенно отличатся от принятого таким образом.

Результаты расчетов сведены в таблицу 4.3.1-4.3.2

Расчетная схема.

5. Подбор оборудования ГРП

ГПР №1.

  1.  Подбирается фильтр марки ФГ-50 с пропускной способностью 4500, что соответствует расходу ГРП.
  2.  Подбирается ПЗК ПКН-50 с пределами настроек: верхний 1,22 ∙ 5= 6,25кПа

                                                  нижний  0,75 ∙ 5= 3,75кПа

  1.  Подбор клапана ПСК ведется по двум величина.

- количество сбрасываемого газа определяется по формуле:

  QСБ = 0,0005  ∙ Q= 0,0005∙ 2695,5 = 1,35 кг/ч

- величина сбрасываемого давления определяется по формуле:

  РСБ = 1,15 · РВЫХ = 1,15 · 0,3 = 0,345 мПа

Подбирается клапан ПСК-50

  1.  Расчетный расход ГРП Qр=2695,50  м3

Абсолютное давление минус сопротивление фильтра:

на входе Р1= 295,04 кПа

на выходе Р2= 5 кПа

Рабс= Ратмизб

Рвход.абс=101,325 + 295,04 = 396,365 кПа = 0,396 мПа

Рвыход.абс=101,325 + 5 = 106,325 кПа = 0,106 мПа

Задаемся типоразмером регулятора, и принимаем его диаметр седла: РДУК2Н-100/50, диаметр седла 50 мм.

Рассчитываем максимальную пропускную способность регулятора. Т.к. в данном случае Рвход. > 1000 мм.Н2О, то расчет ведется по формуле:

,

где  Рвход  абсолютное давление на входе в регулятор, МПа;

fс  площадь седла клапана, см2;

КV  коэффициент расхода клапана, зависит от конструкции клапана;

Ρ0  плотность газа при нормальных условиях;

=0,39 - коэффициент зависящий от отношения  и определяется:

1,32 - показатель адиабаты.

 

Проверяем чтобы выполнялось неравенство:

Условие выполнилось, устанавливаем регулятор давления РДУК2Н-100/50.

ГПР №2.

  1.  Подбирается фильтр марки ФГ-50 с пропускной способностью 4500, что соответствует расходу ГРП.
  2.  Подбирается ПЗК ПКН-50 с пределами настроек: верхний 1,22 ∙ 5= 6,25кПа

                                                  нижний  0,75 ∙ 5= 3,75кПа

  1.  Подбор клапана ПСК ведется по двум величина.

- количество сбрасываемого газа определяется по формуле:

  QСБ = 0,0005  ∙ Q= 0,0005∙ 1991,74 = 0,99 кг/ч

- величина сбрасываемого давления определяется по формуле:

  РСБ = 1,15 · РВЫХ = 1,15 · 0,3 = 0,345 мПа

Подбирается клапан ПСК-50

  1.  Расчетный расход ГРП Qр=1991,74  м3

Абсолютное давление минус сопротивление фильтра:

на входе Р1= 293,76 кПа

на выходе Р2= 5 кПа

Рабс= Ратмизб

Рвход.абс=101,325 + 293,76 = 395,085 кПа = 0,395 мПа

Рвыход.абс=101,325 + 5 = 106,325 кПа = 0,106 мПа

Задаемся типоразмером регулятора, и принимаем его диаметр седла: РДУК2Н-100/50, диаметр седла 50 мм.

Рассчитываем максимальную пропускную способность регулятора. Т.к. в данном случае Рвход. > 1000 мм.Н2О, то расчет ведется по формуле:

,

где  Рвход  абсолютное давление на входе в регулятор, МПа;

fс  площадь седла клапана, см2;

КV  коэффициент расхода клапана, зависит от конструкции клапана;

Ρ0  плотность газа при нормальных условиях;

=0,39 - коэффициент зависящий от отношения  и определяется:

1,32 - показатель адиабаты.

 

Проверяем чтобы выполнялось неравенство:

Условие выполнилось, устанавливаем регулятор давления РДУК2Н-100/50.

6. Гидравлический расчет внутреннего трубопровода

 

Алгоритм расчета:

  1.  Разбивка на участки;
  2.  Определение сумм местных сопротивлений ξ;
  3.  Подбор диаметров расчетных участков, одновременно определяется Lэкв,Lр,

удельные потери давления:

, м

где  Lф- фактическая длина участка, м

Lэкв- эквивалентная длина, м

  1.  Определяются потери давления на участке и потери давления, связанные с перепадом высотных отметок

Pгидр=   gh (ρгаза- 1,293), Па,

где h- перепад высотных отметок, м

ρгаза= 0,83кг/м3

5) Определяются суммарные потери давления (Рi+Р2i)+ Рпр, которые не должны превышать заранее заданной величины Ртр=310 Па.

Результаты расчетов сведены в таблицу 6.1

7. Список используемой литературы

  1.  СНиП 42-01-2002 «Газораспределительные системы».
  2.  СП 42-101-2003 «Общее положение по проектированию и строительству газораспределительных систем из металических и полиэтиленовых труб».
  3.  СНиП 23.01-99* «Строительная климатология».
  4.  Справочник по газоснабжению  Стаскевич Н.Л.: Недра, 1990.
  5.  Справочник по газоснабжению  Ионин А.А.: Москва, 1989.

КП-0509401-2009-ГС

Изм.

Кол. уч.

Лист

№док

Подпись

Дата

Разработал

Белов П.О

Пояснительная записка:

газификация микрорайона

Стадия

Лист

Листов

Проверил

Попов Д.Н.

У

1

ГОУ ВПО ИжГТУ

гр. 8-11-2


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

73650. Организация надзора за метрологическим обеспечением единства измерений 64.5 KB
  Организация надзора за метрологическим обеспечением единства измерений Студент должен иметь представление: о целях и задачах государственного метрологического надзора; о сферах применения государственного и ведомственного надзора; о видах государственного надзора; знать: порядок проведения и оформления государственного надзора. Государственный надзор за состоянием и применением средств измерений эталонами аттестованными методиками выполнения измерений и соблюдением метрологических правил. Права государственных...
73651. Економічна система 430.38 KB
  Сутність та структура економічної системи. Національні та міжнародна економічні системи. Формування глобальної економічної системи У результаті вивчення даної теми студенти зможуть поглибити власні знання які стосуються розуміння природи визначальних характеристик і особливостей функціонування економічних систем. Сутність та структура економічної системи Проблема економічних систем суспільства їх генезису чинників та логіки становлення є однією з найбільш актуальних у сучасній економічній науці.
73652. Опыт единоличной власти в России в XVI-XX веков 52.54 KB
  В многовековой истории России за редким исключением государство брало верх над обществом. как системы политических и экономических мер установление в России режима личной власти царя. Сложившаяся геополитическая ситуация благоприятствовала национальному возрождению России и превращению ее в крупное европейское государство.