Магістральні газопроводи та міські системи газопостачання

Магістральні газопроводи та міські системи газопостачання

ЗМІСТ

ВСТУП

1.       ВИХІДНІ ДАНІ

2.                  ВИЗНАЧЕННЯ КІЛЬКОСТІ ЖИТЕЛІВ ПО КВАРТАЛАМ І

ЗОНАМ ЗАБУДОВИ

3.       ВИЗНАЧЕННЯ ВИТРАТ ГАЗУ ЗА РІК РІВНОМІРНО

РОЗПОДІЛЕНИМИ СПОЖИВАЧАМИ

.1                  Визначення розрахункових годинних витрат газу по зонам і по

кварталам

4.       ВИЗНАЧЕННЯ РОЗРАХУНКОВИХ ГОДИННИХ ВИТРАТ

ГАЗУ ЗОСЕРЕДЖЕНИМИ СПОЖИВАЧАМИ

.1 Витрати газу на потреби районної опалювальної котельні

4.2                Витрати газу на потреби хлібозаводу

4.3          Витрати газу на потреби лікарняного містечка

4.4                Витрати газу на потреби готельного комплексу

4.5                Витрати газу на лазнево-пральний комбінат

4.6                Витрати газу на промислове підприємство

5.       ВИБІР СИСТЕМИ ГАЗОПОСТАЧАННЯ

6.                  ВИЗНАЧЕННЯ КІЛЬКОСТІ ГРП ТА ВИБІР ОСНОВНОГО

ОБЛАДНАННЯ

7.       ГІДРАВЛІЧНИЙ РОЗРАХУНОК КІЛЬЦЕВОЇ МЕРЕЖІ

СЕРЕДНЬОГО ТИСКУ ВІД ГРС

7.1                І аварійний режим

7.2                ІІ аварійний режим

7.3                Нормальний режим

8.       Гідравлічний розрахунок мережі низького тиску від ГРП

ВИСНОВКИ

ПЕРЕЛІК ЛІТЕРАТУРИ

ВСТУП

Сучасні системи газопостачання природним газом міст, областей, селищ і промислових підприємств являють собою складний взаємозалежний комплекс газопроводів різних тисків, газорозподільних станцій, проміжних регуляторних пунктів, газорозподільних пунктів і установок, устаткування газових мереж, систем зв’язку і приладів обліку споживання природного газу.

Проектування газопостачання міст, як правило проводиться в дві стадії.

В першій стадії розробляється проектне завдання, в другій - робочі креслення газопроводів та споруджень. Складання проектного завдання передує геотопографічні вишукування та збір даних про об’єм газопостачання споживачів газу.

В проектному завданні у відповідності з плануванням міста визначаються системи розподілення газу, норми споживання, річні та погодинні витрати газу окремими споживачами, режими споживання, місця розташування та продуктивність газорегуляторних пунктів, а також діаметри розподільчих газопроводів. Значні резерви закладання у розвиток газової промисловості, яка має великі можливості для підвищення технічного прогресу усього народного господарства. Газ використовується у багатьох галузях промисловості як технологічне паливо.

Це дає можливість замінити, автоматизувати та механізувати операції пов’язані з використанням інших видів палива, тим самим збільшити випуск продукції та покращити її якість. Газифікація міст при інтенсивному житловому будівництві є один з умов підвищення добробуту народу. Інтенсивність виробництва газу у нашій країні пояснюється її високим техніко-економічними показниками.

Використання горючих газів в різних галузях народного господарства забезпечує значне підвищення ефективності теплових установок, покращує умови виробництва, збільшує продуктивність праці та усуває забруднювання повітря.

Магістральні газопроводи та міські системи газопостачання необхідно будувати індивідуальними методами, забезпечуючи більш якісне виконання робіт і у суворій відповідності з діючими нормами та правилами.

1. ВИХІДНІ ДАНІ

Запроектувати систему газопостачання міста, розташованого в Харківській області згідно до виданого генплану №1. На плані вказано номери кварталів та їх площі. В місті 28 кварталів.

Джерелом газопостачання є діюча газорозподільча станція (ГРС), яка розташована на відстані 500 метрів на заході від міста. Приймається газ Шебелинського родовища з нижчою теплотою згорання газу у  = 8700 ккал/нм³.

В місті розташовані наступні зосереджені споживачі:

-   лікарняне містечко (ЛМ) - знаходиться за межею міста;

-         готельний комплекс (ГК) - в будь-якому кварталі підвищеної поверховості;

-         хлібозавод (ХЗ) - в будь-якому кварталі зони індивідуальної забудівлі;

-         лазнево-пральний комбінат (ЛПК) - зона індивідуальної забудови;

-         районно-опалювальна котельня (РОК) та промислове підприємство (ПП) - в зоні середньої поверховості.

Джерелом газопостачання зосереджених споживачів - розподільча мережа середнього тиску від ГРС, а для рівномірно розташованих споживачів - мережа низького тиску від газорегуляторного пункту (ГРП).

При визначенні виду газоспоживання необхідно враховувати, сортамент газових приладів, що встановлюється в житлових будинках. Приймаємо:

-   для двоповерхової зони забудови наступний сортамент: газові плити (ПГ), проточні водонагрівачі (ВПГ) або газові колонки (ГК) та апарат опалювальний газовий водонагрівальний (АОГВ);

-         для шестиповерхової зони забудови: ПГ, ВПГ або ГК, опалення житлових будинків здійснюється від РОК;

-         для дев̕ ятиповерхової зони забудови: ПГ, централізоване гаряче водопостачання та опалення від РОК.

Оскільки місто знаходиться в Харківській області, то середня температура зовнішнього повітря в зимовий період складає t_н.о. = -23 ^°С.

2. ВИЗНАЧЕННЯ КІЛЬКОСТІ МЕШКАНЦІВ ПО КВАРТАЛАМ І ЗОНАМ ЗАБУДОВИ

Спочатку необхідно визначити кількість населення в місті по кварталам. При різноманітній поверховості забудови щільність житлового фонду (відношення житлової площі в м² до площі забудови) визначається згідно з  ДБН В.2.5-20-2001.

При цьому кількість жителів для кварталів 4, 8 (середньої та підвищеної поверховості забудови) визначаємо за формулою:

  ,  (2.1)

де F - щільність житлового фонду, м²/га, визначаємо по зонам:

S - площа кварталу, га;

 f - норма жилої площі на одну людину, приймаємо f = 21 м²/чол.

Для одноповерхової зони забудови кількість жителів по кварталам визначаємо за формулою:

  ,  (2.2)

де  - кількість жителів в садибі, приймаємо 3 чоловіка;

 - площа садибної забудови, га;

Ф - середня площа однієї садиби га, приймаємо  = 0,05 га;

Розрахунки зводимо до таблиці 2.1.

 Таблиця 2.1 - Визначення кількостей жителів по кварталам та зонам  Загальна кількість жителів по всьому місту дорівнює ∑n_1-28=38505чол.

∑n_1-28=6310+16543+15652=38505чол

3. ВИЗНАЧЕННЯ ВИТРАТ ГАЗУ ЗА РІК РІВНОМІРНО РОЗПОДІЛЕНИМИ СПОЖИВАЧАМИ

До категорій цих споживачів відносимо житлові будинки та малі комунально-побутові підприємства. Розрахунок ведеться по збільшеним показникам.

Норми витрат тепла на господарчо-побутові та комунальні потреби визначаються з врахуванням сортименту приладів, що встановлюються у будинках.

Норми витрати газу визначаємо за формулою, нм³/год:

  ,   (3.1)

 де  - норма витрати тепла газовими приладами, ккал/год;

 - нижча теплота згорання газу, ккал/м³.

,

,

Розрахунок ведеться враховуючи процент охоплення який складає для житлових будівель 85%, а для інших видів споживачів газу визначається по довідниковим даним.

Річна витрата газу визначаємо за формулою, нм³/рік:

  ,  (3.2)

де m - загальна кількість одиниць споживання, чол.

  ,  (3.3)

n - кількість розрахункових одиниць споживачів, чол.

Невраховані витрати газу складають 10 % від суми річних витрат газу на приготування їжі та прання білизни, тобто

  V_р = V_річ× 0,1,  (3.4)

де  - річна витрата газу, нм³/рік.

V_р2 = 703404× 0,1=70340,4 ,

V_р6 = 2721888× 0,1=272188,8,

V_р9 = 1326537× 0,1=132653,7.

Визначаємо розрахункові годинні витрати газу рівномірно розподіленими споживачами в кожній зоні забудови за формулою, нм³/год:

  ,  (3.5)

де k_m - коефіцієнт годинного максимуму витрати газу, визначаємо в залежності від чисельності населення в кожній зоні забудови.

 Розрахунок зводимо до таблиці 3.1

Таблиця 3.1 - Визначення річних витрат газу

Норми витрати тепла беремо з ДБН В.2.5-20-2001 (таблиця 2).

.1 Визначення розрахунково-годинних витрат газу по зонам і по кварталам

Визначаю розрахунково-годинні витрати газу рівномірно розташованими споживачами в кожній зоні забудови. Ця витрата визначається, як доля річної витрати по формулі:

  ,  (3.4)

де - коефіцієнт часового максимуму витрати газу, визначається в залежності від кількості населення в кожній зоні забудови.

Таким чином сумарна витрата газу всіма зонами буде складати

∑V_з =5623389 м³/год. Розрахункові годинні витрати газу визначаю по питомій витраті газу, яка приходиться на 1 жителя по формулі:

 ,  (3.5)

де  і - кількість жителів в кварталі та в зоні забудови;

V_з - розрахунково-годинні витрати газу рівномірно розташованими споживачами.

Результати розрахунку зводжу до таблиці 3.2.

Таблиця 3.2 - Визначення витрат газу по кварталам

Загальна кількість витрат газу по кварталам становить 2540 нм³/год

4. ВИЗНАЧЕННЯ РОЗРАХУНКОВИХ ГОДИННИХ ВИТРАТ ГАЗУ ЗОСЕРЕДЖЕНИМИ СПОЖИВАЧАМИ

4.1 Витрати газу на потреби районно- опалювальної котельні

Розрахункова витрата газу на потреби районно-опалювальної котельні розраховуємо за формулою:

  ,  (4.1)

де , ,  - максимальні годинні витрати тепла на опалення, вентиляцію та гаряче водопостачання, ккал/м³;

  - нижча теплота згорання, становить 8100 ккал/м³;

 - коефіцієнт корисної дії (ККД) котельні, приймаємо 0,85.

Максимальна годинна витрата тепла на опалення визначаємо по питомим опалювальним характеристикам будівель за формулою:

  ,  (4.2)

де - питома опалювальна характеристика будівель, ккал/м³ ×год× ^°С;

 - коефіцієнт, що враховує зміну  в залежності від . Приймаємо ;

- середня розрахункова температура внутрішнього повітря опалювальних будівель, приймаємо 18^°С;

- розрахункова температура зовнішнього повітря. Для Харківської області приймаємо ;

- зовнішній будівельний об’єм опалювальних будівель, м³, визначаємо за формулою:

 ,  (4.3)

де  - кількість жителів, які обхвачені централізованим опаленням від РОК, приймаємо 50% від загальної кількості жителів по всьому місту;

 - норма жилої площі на одного жителя, м³. Приймаємо  м³;

 - коефіцієнт будівельного об’єму. Приймаємо .

n =(6310+16543+15652)/2=19252,5,

V_н=16543× 21× 6=2084418 м³,

^Q_o=1,1× 0,3× (18-(-23)) × 2084418=28202175 ккал/год.

Розрахункова витрата тепла на вентиляцію визначаємо за формулою:

  ,  (4.4)

де - питома вентиляційна характеристика будівлі, ккал/м³ ×год× ^°С;

 - середня розрахункова температура внутрішнього повітря опалювальних будівель;

- розрахункова температура зовнішнього повітря. Для Харківської області приймаємо ;

- зовнішній будівельний об’єм опалювальних будівель, м³. Визначаємо за формулою:

 ,  (4.5)

де n - 50 % від загальної кількості жителів;

- норма жилої площі на одного жителя, м³. Приймаємо  м³;

- коефіцієнт будівельної кубатури. Приймаємо .

Q_B = 0,3× (18-(-23)) × 2084418 = 25638341 ккал/год

Витрата тепла на централізоване гаряче водопостачання від РОК визначаємо по нормам витрати гарячої води на одного жителя на добу за формулою:

 ,  (4.6)

де  і  - добовий та годинний коефіцієнти нерівномірності споживання гарячої води. Приймаємо , ;

 - кількість жителів охоплених централізованим водопостачанням;

 - норма витрати гарячої води при температурі 65 ºС на одного жителя. Приймаємо л/добу;

 - норма витрати гарячої води для всіх громадських будівель.

 - приймаємо 50 % від загальної кількості жителів по всьому місту;

Приймаємо  л/добу на одного жителя;

 - температура холодної водопровідної води. Приймаємо .

 ккал/год,

 м³/год.

.2 Витрата газу на потреби хлібозаводу

Для визначення витрати газу на потреби хлібозаводу (ХЗ) необхідно визначити витрати на випікання хлібу, хлібобулочних виробів та добову норму споживання населенням міста.

В якості розрахункових одиниць споживання приймаємо 1 тону виробів. Норму витрати тепла по кожному виду газоспоживання визначаємо по  ДБН В.2.5.20-2001.

Кількість розрахункових одиниць споживання визначаємо за формулою:

Для випікання формового хлібу:

 ,  (4.7)

.

Для випікання кондитерських виробів:

 ,  (4.8)

.

Для випікання подового хлібу:

 ,  (4.9)

.

де n - кількість одиниць споживання, тобто жителів у місті.

Норми витрати газу визначаємо за формулою:

  ,  (4.10)

де  - норма витрати тепла;

- нижча теплота згорання.

Річну витрату газу визначаємо за формулою:

 ,  (4.11)

де m - кількість одиниць споживання.

Результати розрахунків заносимо до таблиці 4.1.

Таблиця 4.1 - Витрати газу на потреби хлібозаводу

Загальна кількість витрат дорівнює ∑ 600 нм³/год.

.3 Витрати газу на потреби лікарняного містечка (ЛМ)

Визначення витрати газу проводимо в залежності від виду газоспоживання, а також від кількості одиниць споживань, які визначаємо за формулами:

Лікарня

а) на приготування їжі:

  ,  (4.12)

б) на приготування гарячої води для опалення та гарячого водопостачання:

 ,  (4.13)

де n - кількість жителів в місті, чол.,

в) на прання білизни:

  ,  (4.14)

де m - кількість ліжок, шт.,

г) дезінфекція білизни:

  ,  (4.15)

Поліклініка

Витрати газу потрібні на побутові потреби та процедури, одиниця споживання це одне відвідання на рік. Кількість одиниць споживань знаходимо за формулою:

  ,  (4.16)

де n - кількість жителів в місті, чол.,

.

Результати розрахунків зводимо до таблиці 4.2.

Таблиця 4.2 - Розрахунок витрат газу на потреби ЛМ

Загальна кількість витрат дорівнює ∑ 57 нм³/год.

.4 Витрати газу на потреби готельного комплексу (ГК)

Визначення витрат газу на ГК проводимо в залежності від виду газоспоживання, а також від кількості одиниць споживань, які знаходимо за формулами:

На приготування гарячої води на опалення і водопостачання:

  ,  (4.17)

де n - кількість жителів в місті, чол.,

На прання білизни:

 ,  (4.18)

де n - кількість жителів в місті, чол.,

На лазню:

 ,  (4.19)

На ресторан:

 ,  (4.20)

Результати розрахунків зводимо до таблиці 4.3.

Таблиця 4.3 - Розрахунок витрат газу на потреби ГК

Загальна кількість витрат дорівнює ∑ 111 нм³/год.

4.5 Витрати газу на лазнево-пральний комбінат

Визначення витрат газу проводимо в залежності від виду газоспоживання, а також від кількості одиниць споживань, які визначаємо за формулами:

На прання білизни в механізованих пральнях враховуючи сушку і прасування:

  ,  (4.21)

де n - кількість жителів в місті.

На дезінфекцію для білизни, одягу в парових камерах:

 ,  (4.22)

На купання в лазнях:

 ,  (4.23)

Результати розрахунків зводимо до таблиці 4.4.

Таблиця 4.4 - Розрахунок витрати газу на потреби ЛПК

Загальна кількість витрат дорівнює ∑503 нм³/год.

.6 Витрати газу на промислове підприємство

Розрахункову витрату газу промисловим підприємством необхідно приймати 5% від витрати газу житлових зон.

Витрату газу визначаємо за формулою:

  ,  (4.24)

де V_з - витрата газу житлових зон, нм³/год

5. ВИБІР СИСТЕМ ГАЗОПОСТАЧАННЯ

газопостачання магістральний витрати

Для вибору систем газопостачання використовуємо дані визначені раніше:

а) кількість жителів - 38505чол.;

б) витрату газу рівномірно розподіленими споживачами - 1271м³/год;

в) витрата газу зосередженими споживачами -8888м³/год;

г) загальна витрата газу -11150 м³/год.

Вибір системи розподілу газу, кількості газорозподільчих станцій (ГРС) і газорегуляторних пунктів (ГРП), а також принцип побудови газопроводів (кільцеві, тупикові або змішані) необхідно виконувати на основі техніко-економічних розрахунків з використанням ЕОМ і з урахуванням об'єму, структури і щільності газоспоживання, надійності газопостачання, а також місцевих умов будівництва і експлуатації.

Основними критеріями для оцінки систем газопостачання є економічність і надійність, технологічність, прохідність мереж, вибухонебезпечність, зручність в експлуатації.

На основі численних досліджень встановлено, що техніко-економічні показники систем газопостачання залежать перш за все від:

а) чисельності населення і ступеню благоустрою житла;

б) потужності газовикористовуючого обладнання промислових підприємств;

в) кліматичних умов.

Мережі середнього тиску, як правило, проектують кільцевими, за рахунок чого досягається надійність газопостачання об'єктів. Споживачі, в яких газ використовується з максимальним ефектом або перерва в його постачанні за умовами технології не припустима, повинні мати можливість отримувати газ принаймні з двох точок.

Пріоритетом у постачанні газу користуються житлові будинки, комунально-побутові споруди. Тупикове прокладання газопроводів допускається, як виняток, у випадок явної недоцільності і неекономічності кільцювання газопроводів; наприклад, це можливо для невеликих населених пунктів чи для газопостачання промислових підприємств і котелень.

Таким чином, згідно з розрахунком вибираємо кільцеву систему газопостачання, двоступінчату з тиском в першій ступені 3 кгс/см², в другій - 0,03 кгс/см².

Двоступінчата з подаванням газу споживачам по газопроводах двох тисків - середнього (Р = 0,3 МПа) і низького (Р = 0,003 МПа).

Середній тиск використовують тільки при неможливості прокладання газопроводів високого тиску. Така ситуація може виникнути при газопостачанні населених пунктів із щільною забудовою і відносно невеликою шириною доріг, або при реконструкції розподільчої системи газопостачання. Мінімально можливі відстані у просвіті між газопроводами, іншими інженерними мережами та будівлями і спорудами.

При двоступінчатій кільцевій розподільчій схемі газ під середнім тиском надходить в закільцьовану мережу газопроводів і подається на ГРП, великих промислових, комунально-побутових підприємств, джерел централізованого теплопостачання (РОК, ЛПК, ХЗ, ГК), а також на сітьові ГРП, в яких тиск газу знижується до низького, і потрапляє в мережу газопроводів низького тиску. Останнє є джерелом газопостачання зосереджених споживачів - розподільча мережа середнього тиску від ГРС та джерело газопостачання рівномірно розподілених споживачів - мережа низького тиску від ГРП. При визначенні виду газоспоживання враховуємо сортамент газових приладів ,які встановлюються в житлових будинках .

6. ВИЗНАЧЕННЯ КІЛЬКОСТІ ГРП ТА ВИБІР ОСНОВНОГО ОБЛАДНАННЯ

Зв’язок між газопроводами різних тисків, які входять у багатоступеневу систему газопостачання, забезпечують тільки через ГРП або ГРУ. Вони призначені для зниження тиску газу і підтримання його на заданому рівні незалежно від коливань витрати газу і його тиску на вході в ГРП і ГРУ.

У міському населеному пункті кількість ГРП визначаться окремо для кожного з адміністративних районів шляхом складних техніко-економічних розрахунків. Вона суттєво впливає на металоємкість і капітальні вкладення в мережу низького тиску.

Для визначення оптимальної кількості мережних ГРП, які є джерелом газопостачання для систем низького тиску користуємося даними визначеними раніше:

-        рівномірно розподілене навантаження V_р = 1271 м³/год;

-         кількість жителів N = 38505 чол.;

-         площа забудови F_з = 189,93 га.

Визначаємо щільність населення за формулою:

  ,  (6.1)

де N - кількість жителів, чол.;

 - площа житлової забудови, га

чол./га

Визначаємо питоме навантаження на мережу низького тиску, м³/(год×чол.), за формулою:

 ,  (6.2)

 м³(год× чол).

3 Визначаємо коефіцієнт щільності мережі за формулою:

  ,  (6.3)

де  - густота населення,

Визначаємо оптимальний радіус ГРП за формулою:

,  (6.4)

де  - вартість ГРП, грн.;

 - розрахунковий перепад тиску мережі, Па;

 - коефіцієнт щільності мережі низького тиску, Па;

= 928 м.

5 Оптимальну продуктивність ГРП визначаємо за формулою:

   ,  (6.5)

де V_опт - оптимальна продуктивність ГРП, м³/год;

 m - щільність населення в районі, що підлягає газифікації, люд/га;

  - питоме навантаження на мережу низького тиску, м³/(год·чол);

 - оптимальний радіус ГРП, м.

=2308 м³/год.

Визначаємо оптимальну кількість мережних ГРП за формулою:

 ,  (6.6)

де n₀ - оптимальна кількість мережних ГРП, шт.;

V_р.р. - рівномірно розподілене навантаження району, який обслуговується гідравлічно зв’язаною мережею ГП низького тиску, навантаження, м³/год;

V_опт - оптимальна продуктивність одного ГРП, м³/год,

 шт.

Таким чином, ми отримали одну ГРП, та обираємо обладнання.

Основним обладнанням у ГРП є фільтр та регулятор тиску. Згідно з даними розрахунку я обирала регулятор тиску типу РДУК2 - 200 та фільтр газовий типу ФГВ - 100.

Регулятор тиску універсальної конструкції Казанцева (рис. 6.1) є регулятором прямої дії, що працює автоматично, без застосування допоміжного джерела енергії, використовуючи енергію потоку газу, що дроселює. Конструктивно він складається з виконавчого вузла, що дроселює основний потік газу пілота, який є командним вузлом ї являє собою регулятор з малою витратою газу.

У виконавчому вузлі (рис. 6.1а) який має фланцевий корпус вентильного типу з умовним діаметром Д_у 100-200 мм, сідло-змінне. Зверху корпус закритий кришкою, під якою знаходиться фільтр для очистки газу, що надходить у пілот. Мембранна камера прикріплена до нижньої частини корпусу, всередині якої знаходиться мембранний привід. У центральне гніздо тарілки мембранного приводу упирається штовхач, а в нього - шток, які примушують плунжер переміщатися вертикально. На верхній кінець штока, що рухається в напрямній втулці, надітий плунжер з м̕ яким гумовим ущільнювачем.

Пілот (рис. 6.1б) керує подачею сигналу командного тиску під мембранним приводом виконавчого вузла (камера А), підтримуючи заданий тиск після регулятора. Кришка мембранної камери пілота має два нарізних отвори. До одного з них підведений імпульсний трубопровід з контрольованим тиском у системі регулювання, а другий отвір закрито пробкою. Знизу мембранний привід обтиснений фланцем, в який вкручено регулювальний стакан, що стискає регулювальну пружину. На верху кришки розміщена хрестоподібна головка, що має вхідний і вихідний отвори. У середині головки знаходиться вузол плунжера з м̕ яким гумовим ущільнювачем. Плунжер перекриває сідло, нижче якого запресована гільза з отвором для направлення шпильки плунжера, що відділяє вихідний отвір головки пілота від його надмембранної камери. Шпилька проходить через сідло і гільзу, упирається в штовхач, який в свою чергу обпирається на центр мембранного приводу. Газ, що надходить у регулятор, очищається фільтром і потрапляє у вхідний отвір головки пілота. Вхідний отвір з̕ єднано з підмембранною камерою А виконавчого вузла. На нижньому кінці імпульсного трубопроводу в з̕ єднальному штуцері установлений демпферний дросель d₁=1.0 мм.

Зусилля вихідного тиску на мембранний привід пілота постійно дорівнює заданому. При підвищенні вихідного тиску, під дією сигналу зворотного зв̕ язку мембранний привід пілота переміститься у нижнє положення. Плунжер під дією пружини наблизиться до сідла, послаблюючи командний сигнал, що надходить під мембранний привід виконавчого вузла. При зниженні вхідного тиску мембранний привід пілота під дією регулювальної пружини переміститься у верхнє положення.

З̕ єднаний з мембранним приводом плунжер відійде від сідла, збільшуючи зазор. При цьому зростає сила командного сигналу, що надходить під мембранний привід виконавчого вузла.

Для ліквідації різних коливань тиску під мембранним приводом виконавчого вузла встановлений демпферний дросель d₁, а для неповного скиду тиску на кінці скидного імпульсного трубопроводу - скидний дросель d₂.

Перед пуском регулятора необхідно впевнитись, що пружина в пілоті ослаблена, після чого відкрити запірний пристрій перед ним і після нього, а також на імпульсних трубопроводах. Необхідний тиск у системі регулювання встановлюється по манометру повільним обертанням регулювального стакана і стисканням пружини.

Під час роботи регулятора для уникнення різкого підвищення чи зниження тиску в системі регулювання не можна різко збільшувати або скорочувати споживання газу, оскільки для збільшення його стійкої роботи демпферний і скидний дроселі мають малий прохідний переріз, що зменшує швидкість проходу сигналу зворотного зв̕ язку при різких змінах витрат газу.

У процесі роботи регулятора тиск може різко підвищитися, якщо розірвалася мембрана пілота. При цьому зусилля настройкової пружини перевищуватиме зусилля над плунжером, в результаті чого різко збільшується робочий зазор над сідлом. Потік газу, що різко зростає, надходить під мембранний привід виконавчого вузла, який починає переміщуватися догори. З̕ єднаний з мембранним приводом плунжер, переміщуючись догори, сприяє підвищенню потоку газу в системі регулювання. Підвищення тиску також може бути викликано забрудненням скидного дроселя.

Характеристика регулятора РДУК-2

Таблиця 6.1

 Фільтр волосяний типу ФГВ - 100 використовують для очищення газу від пилу та інших твердих частинок.

Фільтр складається з корпусу, кришки та касети. Обійма касет з двох сторін відтягнута металічною сіткою, яка затримує крупні частинки механічних домішок Більш маленький пил осідає всередині касети на пресованому волокні, яке змазане спеціальним маслом.

Рисунок 6.2-Схема фільтра газового волосяного

1-корпус; 2-кришка; 3-сітка; 4-капронове волокно; 5-касета.

 На рис. 6.3показано схему фільтра, який призначений для ГРП, обладнаного регуляторами РДУК. Фільтр складається з зварного корпусу з приєднаними патрубками для входу та виходу газу, кришки та заглушки. Зі сторони входу газу всередині корпусу приварений металічний лист, який захищає сітку від прямого попадання твердих частинок. Тверді частинки, які поступають з газом, вдаряються в металічний лист, збираються в нижній частині фільтра, звідки їх періодично знищують через люк. Всередині корпусу є сітчаста касета, яка заповнена капроновою ниткою.

Рисунок 6.3-Схема зварного фільтру

 1-зварний корпус; 2-верхня кришка; 3-касета; 4-люк для очищення;

 5-відбійний лист.

7. ГІДРАВЛІЧНИЙ РОЗРАХУНОК КІЛЬЦЕВОЇ МЕРЕЖІ СЕРЕДНЬОГО ТИСКУ ВІД ГРC

Схему мережі середнього тиску приймаємо кільцеву, трасу кільця вибираємо так. щоб зменшити загальну протяжність мережі. На кільці передбачаємо секційну засувку так. щоб будь-яка ділянка у випадку ушкодження можна було відключити з двох сторін та щоб будь-якого споживача чи групу з двох, трьох споживачів можна було підключити з будь-якої сторони кільця. Тиск на виході з ГРС приймаємо рівним максимально допустимому для середнього тиску Р=0.3 МПа. Тиск перед кінцевим споживачем не менше 0,003 МПа.

Гідравлічний розрахунок кільцевої мережі проводимо у трьох режимах:

-       перший аварійний режим, при якому вважаємо, що відключена ділянка остання по годинниковій стрільці;

-         другий аварійний режим, при якому вважаємо, що відключена перша ділянка, газ рухається проти годинникової стрілки;

-         нормальний режим, при якому частина споживачів постачається по одній половині кільця, а друга частина - по другій. Далі робимо розрахунки усіх відгалужень споживачів при нормальному режимі.

У першому та другому аварійних режимах вважаємо, що споживачі, приєднані до ушкодженої половини кільця одержують 50 %, а інші 100 % .

Всі розрахунки виконуємо за розрахунковою схемою:

-       визначаємо фактичну довжину кожної з ділянок мережі;

-         визначаємо розрахункову довжину ділянок мережі, км, за формулою:

  L_P = 1,1×L  (7.1)

де L - довжина ділянки мережі за планом, км;

1,1 - коефіцієнт, що враховує втрати тиску в місцевих опорах.

-       визначаємо середнє питоме падіння тиску газу по розрахунковому напрямку, ата²/км, за формулою:

  ,  (7.2)

де  і  - початковий та кінцевий тиск у мережі;

-       визначаємо тиск газу в кінцевій точці ділянки за формулою:

  ,  (7.3)

-       визначаємо діаметр і комплексну величину по номограмі.

.1 І-й аварійний режим

Складаємо розрахункову схему кільця при 1-ому аварійному режимі. На схемі показані усі газопроводи середнього тиску ГРС та ГРП та усі споживачі газу середнього тиску. Нумеруємо на схемі усі вузли кільця та відгалужень, проставляємо на розрахунковій схемі розрахункові витрати газу по ділянкам мережі. Витрату газу на відгалуженнях споживачам на верхній половині кільця приймаємо 100 % від розрахункових витрат споживачів, на аварійній половині приймаємо 50 % від витрати споживачів. Розрахунки починаємо з кінця кільця та виконуємо по розрахунковій схемі.

Результати розрахунків заносимо до таблиці 7.1.

.2 ІІ-й аварійний режим

Розрахунок другого аварійного режиму виконується у тій же самій послідовності, що і перший аварійний режим, але для споживачів верхньої половини кільця витрату приймаємо в розмірі 50 % від розрахункових, та розрахунок ведемо при русі газу проти годинникової стрілки. Результати розрахунків заносимо до таблиці 7.1.

7.3 Нормальний режим

Робимо розрахунок при нормальному режимі, при якому частина споживачів споживається по одній половині кільця, а інша по другій, при 100% навантаженні усіх споживачів. Послідовність розрахунку також як і у попередніх режимах. При цьому режимі також розраховуємо відводи та відгалуження. Результати розрахунку заносимо до таблиці 7.1.

Таблиця 7.1 - Гідравлічний розрахунок мережі середнього тиску

8. ГІДРАВЛІЧНИЙ РОЗРАХУНОК МЕРЕЖІ НИЗЬКОГО ТИСКУ ВІД ГРП

Розрахунок виконуємо для району діяння одного ГРП за такою схемою:

-       розбиваємо кільцеву мережу низького тиску на ділянки (графічна частина), нумеруємо їх;

-         визначаємо фактичну довжину ділянок мережі , м;

-         визначаємо розбір газу: двохсторонній чи односторонній;

-         визначаємо розрахункову довжину ділянок: при односторонньому розборі газу розрахункова довжина буде дорівнювати , при двосторонньому - ;

-         визначаємо питому витрату газу зони забудови за формулою:

   ,  (8.1)

де  - сумарна розрахункова витрата газу всіма рівномірно розподіленими споживачами;

 - сумарна розрахункова довжина мережі, м.

-       визначаємо шляхову витрату газу, тобто кількість газу, який розбирається з ділянки мережі за формулою:

  ,  (8.2)

де  - шляхова витрата газу, м³/год;

 - питома витрата газу зони забудови, нм³/год;

- розрахункова довжина ділянки, м.

Щоб мати можливість примінити номограму дійсну витрату замінюють

 фіктивним ().

-       визначаємо еквівалентну витрату газу за формулою:

  ,  (8.3)

 - шляхова витрата газу.

Результати розрахунку заносимо до таблиці 8.1.

Таблиця 8.1 - Визначення шляхових та еквівалентних витрат газу

Суттю гідравлічного розрахунку є визначення оптимальних діаметрів газопроводу при можливих втратах тиску на ділянках мережі та в вузлових точках. Виконуємо гідравлічний розрахунок мережі по 2-х напрямках до самих віддалених точок мережі стосовно ГРП у такій послідовності:

-         визначаємо фактичну довжину , м;

-         визначаємо розрахункову довжину ділянок , м;

-         визначаємо середню питому втрату тиску по формулі:

 ,  (8.4)

де  - перепад тиску у мережі;

 - сумарна довжина мережі,м;

-         розрахункову витрату газу  знаходимо по графічній частині курсового проекту;

-         діаметри газопроводів та втрату тиску на 1 м визначаємо по номограмі низького тиску;

-         знаходимо втрату тиску по довжині ділянки ;

-         знаходимо тиск в вузлі  за формулою:

    (8.5)

-       за допомогою нев’язки перевіряємо правильність розрахунку за формулою:

  ,  (8.6)

При правильному розрахунку нев’язки повинна бути менше на 10 % від отриманого числа.

де  - більша сума втрат тиску на ділянках по напрямку до точки;

 - менша сума втрат тиску на ділянках по напрямку до точки.

Всі результати розрахунку зводимо до таблиці 8.2.

Таблиця 8.2 - Гідравлічний розрахунок мережі низького тиску

ВИСНОВОК

Даний курсовий проект складався з двох основних частин, графічної та розрахунково-пояснювальної.

Графічна частина складалась з двох листів формату А1.

На першому аркуші нанесено план кварталів міста з позначенням зосереджених споживачів, а також розрахункові схеми мереж середнього та низького тиску ,умовні позначення .

На другому аркуші виканоно проект газопостачання ГРП з регулятором РДУК2 - 200(план на відм. 0,000;аксонометрична схема газопроводів; розрізи; умовні позначення).

В розрахунково-пояснювальній записці я навчилася визначати: кількість жителів по кварталах та зонах забудови, річні та розрахунково-годинні витрати газу рівномірно-розподіленими споживачами, витрати газу зосередженими споживачами, а саме на потреби РОК, ХЗ, ЛМ, ГК, ЛПК та ПП. Вибирати систему газопостачання, визначати кількість ГРП та підбирати до них основне обладнання: регулятор тиску та фільтр. Робити гідравлічний розрахунок кільцевої мережі середнього тиску від ГРС у трьох режимах:  1-му аварійному, ІІ-му аварійному та нормальному. Також навчилася робити гідравлічний розрахунок кільцевої мережі низького тиску та перевіряти правильність гідравлічного розрахунку за допомогою нев’язки.

ПЕРЕЛІК ЛІТЕРАТУРИ

1               ДБН В.2.5-20-2001 «Газопостачання».

2                   Варфоломеев В.А. и др. Справочник по проектированию, строительству и эксплуатации систем газоснабжения. - К.: Из-во «Б», 1988.

3                   Енин П.М., Шишко Г.Г., Пилюгин Г.В. Газификация сельской местности.-К.: Урожай, 1992.

4                   Єнін П.М., Г.Г. Шишко, К.М. Предун Газопостачання населених пунктів і об’єктів природним газом. - К.: Логос, 2002.

                     Жила В.А., Ушаков М.А. Газовые сети и установки. - М: Академия, 2003.

6                   Ионин А.А. Газоснабжение.- М.: СИ, 1989.

                     Пешехонов Н.И., Проектирование газоснабжения.- Киев, 1970.

8                   Підкопай Л.В. Методичні вказівки до виконання курсового проекту з дисципліни «Газові мережі». -Х.: ХЕМТТБ, 2006.

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

10                 Стаскевич Н.Л., Северинец Г. Н., Вигдорчик Д. Я. Справочник по газоснабжению газа. - Л.: Недра, 1990.