Кафедра энергообеспечения сельского хозяйства

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГБОУ ВПО Оренбургский государственный аграрный университет

Технический факультет

Кафедра энергообеспечения сельского хозяйства

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ

Методические рекомендации по выполнению

курсового проекта

Оренбург – 2012

УДК 662.6

ББК 38.7я7

П-79

Рекомендовано к изданию учебно-методической комиссией технического факуль­тета ФГБОУ ВПО «Оренбургский госу­дарственный аграрный университет» (председатель комиссии - доцент И.К. Петина)

Проектирование систем газоснабжения: методические рекомендации по выполнению курсового проекта / В.Ю. Бибарсов, Н.А. Маловский, И.А. Рахимжанова, В.Г Петько, М.Б. Фомин - Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2012 - 38 с.

Методические рекомендации содержат краткие теоретические сведения по выполнению курсового проекта. Предназначены для студентов направления подготовки 110800 «Агроинженерия», профиль подготовки 110800.62 «Электрооборудование и электротехнологии».

© Оренбургский государственный аграрный

университет, 2012

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. Введение ………………………………………………………………………...
2. Расчет характеристик газообразного топлива ……………………………….
3. Определение численности населения проектируемого района города ……
4. Трассировка газовых сетей ……………………………………………………
5. Определение расчетных расходов газа на участках кольцевых газо-проводов …………………………………………………………………………..
6. Гидравлический расчет газопроводов ………………………………………..
7. Приложения 1-15 ………………………………………………………………
8. Библиографический список …………………………………………………..

ВВЕДЕНИЕ

Методические указания предназначены для студентов, выполняющих кур­совой проект «Газоснабжение района города». Выполнение курсового проекта имеет цель: закрепить теоретический материал по основным вопросам курса «Газоснабжение», приобрести навыки самостоятельной работы в области про­ектирования систем газоснабжения и опыт работы со справочной и специаль­ной литературой.

В проекте необходимо разработать двухступенчатую систему распределе­ния газа с выполнением первой ступени газопроводами среднего (высокого) давления, а второй - низкого давления. От сети среднего (высокого) давления запроектировать снабжение газом сосредоточенных потребителей: газорегуляторных пунктов (ГРП), котельной, хлебозавода, бани, прачечной. От сети низ­кого давления проектируется газоснабжение хозяйственно-бытовых и комму­нальных потребителей. Городская распределительная сеть низкого давления должна быть запроектирована кольцевой.

В задании на курсовой проект указываются:

1) газифицируемый населенный пункт;

2) номер генплана района строительства;

3) вид покрытия проездов и тротуаров;

4) плотность населения в районе строительства;

5) наружный строительный объем жилых зданий на одного человека;

6) газовое месторождение и состав газа;

7) давление газа в точке подключения городской газовой сети к газораспределительной станции (ГРС);

8) расстояние от ГРС до городской газовой сети;

9) расположение ГРС относительно района города;

10) процент охвата газоснабжением хозяйственно-бытовых, коммунальных и сосредоточенных потребителей.

К заданию на курсовой проект прилагаются: генплан проектируемого рай­она; план расчетного квартала; план газифицируемого здания (жилого дома) с указанием этажности.

Вариант задания выдается преподавателем и состоит из двух частей, на­пример, вариант № 12/07. Пример оформления задания на курсовой проект приведен в прил. 1, а варианты заданий - в прил. 2-4.

В содержание проекта входят:

1.Расчетно-пояснительная записка (объем 25-40 с), которая должна включать в себя следующие разделы: а) введение; б) расчет характеристик га­зообразного топлива; в) расчет численности населения проектируемого района; г) расчет потребления газа по зонам застройки; д) трассировка газопроводов и определение оптимального количества ГРП; е) определение путевых и расчет­ных расходов газа по участкам кольцевой сети; ж) гидравлический расчет газо­проводов; з) выводы; и) библиографический список.

2. Графическая часть (объем 1 лист формата А1) должна включать: а) генплан проектируемого района города (М 1:10000); б) расчетные схемы га­зопроводов среднего и низкого давлений с указанием расходов, длин расчетных участков и диаметров (М 1:10000); в) планы этажей газифицируемого здания (М 1:200) с нанесением газовых сетей, приборов, газовых счетчиков.

В приложениях к методическим указаниям приводятся также справочные данные, номограммы и таблицы, необходимые для расчетов и проектирования.

РАСЧЕТ ПОТРЕБЛЕНИЯ ГАЗА

Городские потребители расходуют газ неравномерно. Для выявления особенностей неравномерности расхода газа городских потребителей условно подразделяют на следующие основные категории: а) бытовые (приготовление пищи и нагревание воды в квартирах жилых домов); б) коммунально-бытовые (бани, прачечные, хлебозаводы, общественные, лечебные, детские и прочие учреждения); в) отопление, вентиляция и централизованное горячее водоснабжение жилых, общественных и производственных зданий; г) промышленное потребление для технологических и энергетических нужд предприятия; д) потребление газа электростанциями для выработки электроэнергии, горячей воды и пара.

Расход газа определяем отдельно для каждого потребителя.

ТРАССИРОВКА ГАЗОВЫХ СЕТЕЙ

Трассы газопроводов проектируют из условия минимальной протяженности сети. При этом газопроводы высоких давлений стараются прокладывать по окраинным районам города, где небольшая плотность населения и меньшее число подземных сооружений.

Сети низкого давления состоят из уличных распределительных газопроводов, абонентских ответвлений, подводящих газ к зданию и внутридомовых газопроводов, которые распределяют газ между отдельными приборами внутри здания. Плотность распределения газопроводов принимают такой, чтобы длина абонентских ответвлений до вводов в здания была 50-100 м. Жилые и общественные здания, коммунально-бытовые потребители, а также мелкие предприятия присоединяют непосредственно к распределительным газопроводам.

Для повышения надежности газоснабжения сети кольцуют. В сетях низкого давления целесообразно кольцевать только распределительные газопроводы, а второстепенные газопроводы (абонентские ответвления) выполнять тупиковыми разветвленными.

Под радиусом действия ГРП , м, понимают среднее расстояние по прямой от ГРП до точек встречи потоков газа на границе раздела

где - газифицируемая площадь населенного пункта (района), включающая площадь проездов, м²; - количество ГРП, шт.

Для расчета количества ГРП задаются значением и определяют оптимальную пропускную способность (нагрузку) одного ГРП, , м³/ч, по формуле:

Определив пропускную способность одного ГРП, определяем их количество n, шт:

Если в проекте не удается выдержать оптимальное количество ГРП, то лучше запроектировать меньшее число станций [4].

После нанесения трассы газопроводов низкого давления выделяют замкнутые контуры, которые должны составить основную кольцевую часть сети. По этим контурам направляют основные транзитные потоки. По участкам, представляющим внутренние пересечения этих контуров, транзитные потоки не направляют.

Точку питания (ГРП) располагают в центре главных контуров и так, чтобы потоки газа были направлены к потребителям по возможности кратчайшим путем. Точки встречи потоков располагают диаметрально противоположно точке питания.

При определении точек встречи потоков необходимо стараться выполнить условие увязки ветвей. Оно заключается в равенстве длин участков газопроводов от ГРП до точек встречи потоков и от точек разветвления до точек встречи потоков.

Обратное движение газа (в сторону ГРП) при выборе точек встречи потоков не допускается. В противном случае схема газовой сети получится неэкономичной.

Пронумеровав точки встречи потоков по всем направлениям движения газа, приступают к разбивке сети на расчетные участки. Удобно точки встречи потоков и точки разделения расчетных участков располагать на пересечении уличных проездов. Порядок нумерации произвольный, так как он на результаты расчетов влияния не оказывает.

Расчетные схемы газопроводов низкого и среднего (высокого) давлений в масштабе генплана вычерчиваются отдельно.

Колец газовой сети

Номер контура (кольца)	Номера кварталов, входящих в контур	Расчетные расходы газа по кварталам , м3/ч	Длина контура , м	Удельный путевой расход газа , м3/(ч м)
I	1, 4, 5, 9, 12, 15, 17, …	… и т.д.
II
ИТОГО:

Примечание: номера кварталов приняты условно.

Основные понятия и расчетные уравнения

Целью любого гидравлического расчета является подбор диаметров газопроводов и определение потерь давления в них. Процесс движения газа в трубопроводах можно считать стационарным и изотерическим, а его температуру принимать равной температуре грунта, в котором уложен газопровод [3]. В этом случае неизвестными параметрами движения газа будут являться абсолютное давление Р, Па, плотность , кг/м³, и скорость , м/с.

При определении трех неизвестных Р, , используют уравнения Бернулли, неразрывности, состояния и формулы Дарси-Вейсбаха и Вейсбаха для вычисления потерь давления.

При расчетах газовых сетей условно рассматривают прямолинейные цилиндрические трубопроводы. При этом величину потерь давления в местных сопротивлениях при расчетах уличных распределительных газопроводов учитывают путем увеличения расчетной длины на 5-10 %, а при расчете внутридомовых газопроводов, где необходим более точный учет потерь давления, используют метод эквивалентных длин.

Сетей низкого давления

Индекс участка	Длина участка, ,м	Удельные потери R, Па/м	Расчетный расход газа, , м3/ч	Диаметр трубопровода, d x S, мм	Действитель-ные удельные потери, , Па/м	Фактические удельные потери , Па/м	Общие потери давления , Па	Невязка по контурам, %

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Стаскевич Н. Л. Справочник по газоснабжению и использованию газа / Н. Л. Стаскевич, Г. Н. Севсринсц, Д. Я. Вигдорчик. -Л.: Недра, 1990.

2. СНиП 42-01-2002. Газораспределительные системы. - М: Госстрой России. ГУЛ ЦПП, 2003.

3. СНиП 2.04.08-87*. Газоснабжение / Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя России, 1994.

4. Ионин А. А. Газоснабжение / А. А. Ионин. - М.: Стройиздат, 1989.

5. Енин П. М. Газоснабжение жилищно-коммунальных объектов / П. М. Енин, М. Б. Семенов, Н. И. Тахтамыш. -Киев: Буд1вельник, 1981.

6. СНиП 23-01-99. Строительная климатология. - М.: Госстрой России. ГУЛ ЦПП, 1999.

7. СНиП 2.04.07-86*. Тепловые сети / Госстрой России. - М.: ЦИТП Госстроя России, 1994.

8. Гуськов Б. И. Газификация промышленных предприятий / Б, И. Гуськов, Б. Г. Кряжев. - М.: Стройиздат, 1982.

9. Кязимов, К. Г. Основы газового хозяйства / К. Г. Кязимов, В. Б. Гусев. - М.: Высшая школа, 2000.

10.Скафтымов Н. А. Основы газоснабжения / Н. А. Скафтымов. - Л.: Недра, 1975.

11. Расчет и проектирование городских систем газоснабжения: методические указания к курсовому проекту / сост. М.Е. Орлов. – Ульяновск: УлГТУ, 2005. – 52 с.

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГБОУ ВПО Оренбургский государственный аграрный университет

Технический факультет

Кафедра энергообеспечения сельского хозяйства