Расчет годового потребления газа городом.

Содержание

Введение……………………………………………………………………………… 3

1.1 Исходные данные………………………………………………………………... 4

1.2 Потребление газа………………………………………………………………… 5

1.2.1 Характеристика газифицируемого города(района) и определение количества жителей………………………………………………………………………………. 5

1.2.2 Расчет годового потребления газа городом…………………………………. 5

1.2.3 Определение максимальных расчетных часовых расходов газа……........... 11

1.3 Гидравлический расчет распределительных газовых сетей…………………. 14

1.3.1 Определение потерь давления в газопроводах……………………………… 14

1.3.2 Основные характеристики газовых сетей…………………………………… 16

1.3.3 Гидравлический расчет кольцевой сети низкого давления……………….... 18

1.3.4 Гидравлический расчет смешанной сети среднего давления……………… 26

1.4Гидравлический расчет и подбор оборудования ГРП ………………………... 32

1.5 Газоснабжение зданий …………………………………………………………. 35

1.6 Устройство внутридомовых газопроводов……………………………………. 35

1.7 Индивидуальное задание. Двухходовой регулирующий клапан с приводом.. 39

Заключение………………………………………………………………………….. 43

Список литературы………………………………………………………………… . 45

Введение

Системы газоснабжения представляют собой сложный комплекс сооружений. На выбор системы газоснабжения города оказывает влияние ряд факторов. Это, прежде всего: размер газифицируемой территории, особенности ее планировки, плотность населения, число и характер потребителей газа, наличие естественных и искусственных препятствий для прокладки газопроводов. Для строительства применяют выгоднейший вариант.

Системы газоснабжения состоят из следующих основных элементов: газовых сетей высокого, среднего и низкого давления, газораспределительных станций, газорегуляторных пунктов и установок, различных сооружений на газопроводах. Газовые сети города проектируются с учетом перспективы его развития на ближайшие 25 лет.

Выполнение данного проекта по газоснабжению района города позволит подробно ознакомиться с методиками гидравлического расчета внутридворовых и внутридомовых систем газоснабжения, а также другими необходимыми расчетами, которые являются важной составляющей частью всего курса «Газоснабжение».

В этом курсовом проекте мы рассматриваем:

Потребление газа

Выбор систем газоснабжения

Определение числа ступеней давления в газовых сетях

Определение количества и расположение ГРП

Выбор схем газопроводов

Гидравлический расчет распределительных газовых сетей

Гидравлический расчет и подбор оборудования ГРП

Газоснабжение зданий.

ЗАДАНИЕ

К курсовой работе по дисциплине «Газоснабжение».

Определить годовое потребление газа городом, исходя из следующих данных. Город – Кокшетау, средняя плотность населения 75 чел/га.

Для газоснабжения используют природный газ с теплотой сгорания Расчет годового потребления газа городом. - student2.ru

Степень охвата городских потребителей газоснабжением принята следующая: 100% населения расходуют газ на приготовление пищи в квартирах; 35% квартир имеют централизованное горячее водоснабжение; 25% квартир оборудованы горячим водоснабжением от газовых водонагревателей и 40% квартир не имеют горячее водоснабжение.

Норма расхода теплоты промышленным предприятием равна Расчет годового потребления газа городом. - student2.ru Средняя норма жилой площади на 1 чел. – 12 м².

Расчетная наружная температура для проектирования отопления Расчет годового потребления газа городом. - student2.ru продолжительность отопительного периода n₀= 215 суток; средняя температура наружного воздуха t_om = 7,5 ⁰C.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

1) Город – Кокшетау

2) Средняя плотность населения равна 75 чел/га.

3) Теплота сгорания природного газа равна 65000 кДж/м³

4) Степень использования газа населением на приготовление пищи в квартирах – 100%.

5) Квартиры, имеющие централизованное горячее водоснабжение – 35%.

6) Квартиры, оборудованные горячим водоснабжением от газовых водонагревателей – 40%.

7) Квартиры, не имеющие горячее водоснабжение – 25 %

8) Использование газа в учреждениях здравоохранения для приготовления пищи – 50%.

9) Использование газа в учреждениях здравоохранения для приготовления горячей воды – 50%.

10) Степень газификации предприятий бытового обслуживания населения, предприятий общественного питания, учреждений здравоохранения, хлебопекарен и кондитерских предприятий – 45%.

11) Норма расхода теплоты промышленным предприятием равна 160*10⁹ кДж/год.

ПОТРЕБЛЕНИЕ ГАЗА

1.2.1 Характеристика газифицируемого города (района) и определение количества жителей.

При составлении проекта газоснабжения города необходимо определить годовой расход газа городом.

Природный газ в городе расходуется различными потребителями, однако все виды потребления можно сгруппировать следующим образом: а) бытовое потребление; б) потребление в коммунальных и общественных предприятиях; в) потребление на отопление и вентиляцию зданий; г) промышленное потребление.

Потребление газа рассчитывают по средним нормам, разработанным в результате анализа многолетнего опыта фактического потребления газа городом.

Годовые расходы газа на приготовление пищи и горячей воды в квартирах, а также на хозяйственно-бытовые нужды общественных зданий, предприятий общественного питания и коммунальных предприятий определяют по нормам СНиП 2.04.08-87.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ

Газоснабжение зданий.

В жилые, общественные и коммунальные здания газ поступает по газопроводам от городской распределительной сети. Эти газопроводы состоят из абонентских ответвлений, подводящих газ к зданию, и внутридомовых газопроводов, которые транспортируют газ внутри здания и распределяют его между отдельными газовыми приборами. Во внутренних газовых сетях жилых, общественных и коммунальных зданий можно транспортировать только газ низкого давления. По этой причине системы газоснабжения зданий присоединяют к уличным или внутриквартальным газопроводам низкого давления (до 3 кПа для природного газа и до 4 кПа для сжиженных газов). В отдельных случаях при необходимости присоединения к сетям среднего давления (до 0,3 МПа) устанавливают газорегуляторные пункты.

Газопроводы вводят в жилые и общественные здания через нежилые помещения, доступные для осмотра труб. Вводы газопровода в общественные и коммунально-бытовые здания, детские, учебные и лечебные учреждения, осуществляют также в лестничные клетки и коридоры или непосредственно в помещения, в которых установлены газовые приборы. Можно устраивать вводы газопроводов, кроме газопроводов сжижженного газа, в технические коридоры и подвалы, не имеющие специальных технических коридоров. Длина газопровода, прокладываемого по подвалу, не должна превышать 12 м. Вводы газопровода влажного газа следует укладывать с уклоном в сторону распределительного газопровода.

Газовые стояки прокладывают в кухнях, лестничные клетках или коридорах. Нельзя прокладывать стояки в жилых помещениях, ванных комнатах и санитарных узлах. На стояках и разводящих газопроводах устанавливать пробки запрещается. Кухонные стояки предпочтительнее, так как в этом случае значительно сокращается длина внутриквартальных разводок. Недостатком этого варианта является необходимость отключения всего стояка при производстве работ на нем в случае загазованности в одной из квартир. Если от одного ввода в жилое здание газ подают к нескольким стоякам, то на каждом из них устанавливают кран или задвижку. В жилых зданиях газопроводы крепят к стенам с помощью крюков.

Заключение

Гидравлический расчет газовых сетей - математический метод определения диаметров труб участков газопроводов в зависимости от расходов газа и перепада его давления на участке сети. Во всех узлах рассчитываются его потери на каждом участке и при известном начальном давлении определить все узловые давления. Таким образом число неизвестных при гидравлическом расчете газовых сетей равно утроенному числу участков сети. Если сравнить число неизвестных с числом возможных уравнений для расчета, то оказывается, что число неизвестных больше числа уравнений. В таких случаях при инженерных расчетах применяют дополнительные условия, с помощью которых можно замкнуть систему уравнений. Обычно используют условие экономической оптимизации. Для тупиковых сетей такое условие позволяет получить оптимальное решение. Но следует отметить, что чисто гидравлической постановки задачи расчета является неопределенной.

При расчете кольцевых сетей возникает дополнительная неопределенность, связанная с распределением транзитных расходов. Строгого решения этой задачи нет, но, используя принципы надежности, можно получить приближенное решение. Если все же составить систему уравнений и оптимизировать задачу, то для замыкающих участков будут получены нулевые расходы, а это значит, что кольцевая сеть "выродилась" в тупиковую. Следовательно, оптимизировать потокораспредсление в кольцевой сети нельзя, что вытекает из самого принципа кольцевания сети, который связан с введением структурного резерва.

Кольцевая сеть с заданным потокораспределением также не поддается экономии, оптимизации в прямой, строгой постановке задачи, так как при определении диаметров сети необходимо обеспечить транспортный резерв, который позволит подавать газ наиболее удаленным потребителям при отказе головного участка сети.

Оптимизационный процесс можно вести, используя специальные приемы и ставя задачу отыскания наиболее экономичного варианта при заданном уровне надежности. Итак, для всех газовых сетей чисто гидравлический расчет не дает решения. Он должен быть дополнен или экономическими уравнениями, или принципом резервирования сети.
Сети низкого давления являются системами с распределительными параметрами, так как участки газопроводов нагружают путевыми расходами, то есть расходами, которые раздают потребителям по пути движения потоков. Такая постановка задачи — следствие неполной исходной информации о потребителях, присоединяемых к газовой сети низкого давления, но даже при наличии полной информации использовать ее не удается из-за огромного количества присоединяемых абонентов. Обычно сеть низкого давления разделяют на зоны с близкими характеристиками присоединяемых потребителей, и для этих зон считают нагрузку равномерно распределенной. По принятым условиям определяют расчетные расходы газа для участков сети. Для сетей высокого и среднего давлений расходы газа считают сосредоточенными и присоединенными в узлах. Исходя из этого определяют расчетные расходы для участков сети. Газовые сети всех давлений рассчитывают на заданные потери их. Эти потери для сети низкого давления определяют исходя из их необходимой гидравлической устойчивости, а для сетей высокого и среднего давлений — из требуемого резерва пропускной способности. Такой принцип расчета связан со следующими обстоятельствами. Во-первых, городские сети не имеют нагнетателей (компрессоров). Газ к городу подходит под высоким давлением, которое создают компрессорные станции магистралей газопроводов, а в пределах городской системы это давление на клапанах регуляторов, в сетях и соплах газовых горелок падает до барометрического давления. Во-вторых, максимальные давления строго регламентированы в газопроводах правилами безопасности, которые устанавливают пределы для возможных значений расчетных перепадов давлений. При такой постановке задачи расчета городских газовых сетей определяют расходы газа и потери давления для всех участков.

В данном курсовом проекте мы рассмотрели газоснабжение города и по известным данным рассчитали газовую сеть для него. Выбрали систему газоснабжения, определили число ступеней давления в газовых сетях, определили количество ГРП и их правильное расположение согласно СНиП. Выполнили гидравлический расчет и подбор оборудования ГРП. Подробно ознакомились с методиками гидравлического расчета внутридворовых и внутридомовых систем газоснабжения, построили схему газопровода в аксонометрии для жилого здания. А также другими необходимыми расчетами, которые являются важной составляющей частью всего курса «Газоснабжение». Получили необходимые навыки подбора, построения и расчета газовой сети и газопроводов в жилых зданиях согласно всем нормам и правилам.

Список литературы

1. Б.А. Унаспеков «Газоснабжение» 2014г.

2. А.А. Ионин «Газоснабжение» 1989г.

3. СНиП 2.04.08-87* Газоснабжение.

4. СНиП РК 2.04.01-2001. Строительная климатология.