Системы производства и распределение энергоносителей промышленных предприятий

Курсовой проект

по курсу Системы производства и распределение энергоносителей промышленных предприятий

Задание

Газ транспортируют от газовой скважины к потребителю. Определить основные свойства газа и подобрать оборудование для сетевого газорегуляторного пункта. Выбрать котельную с котлами, горелки, произвести обвязку котлов газопровода котельной и гидравлический расчет газовых сетей.

Типы потребителей:

квартиры с централизованным горячим водоснабжением при наличии газовой плиты;

квартиры без централизованного горячего водоснабжения (газовый водонагреватель) при наличии газовой плиты;

квартиры, при наличии газовой плиты и отсутствия централизованного горячего водоснабжения и газового водонагревателя;

столовые, рестораны, кафе;

больницы, роддома;

пекарни, хлебозаводы;

магазины;

детские сады;

школы.

Характеристика природного газа месторождения Щебелинского

С=93,9 %,  =4 %, =0,6 %,  =0,4 %,  =0,3 %,

С =0,1 %, =1,3 %, 𝜌 при t=0 𝜌=0,772, =37404,9

Харьков

=-23 º, =-11 º, =-2 º, =189, =2224, =91174, =2096, =60782, =17587.

Реферат

Цель работы - освоение методики расчетов, спроектировать жилой район с общественными зданиями. Обеспечить жителей газом для бытовых нужд, горячей водой и отоплением.

Результаты курсовой работы:

.        Схема жилого района

.        Потребительские характеристики зданий

.        Оборудование ГРП

.        Оборудование котельной

.        Гидравлический расчет газовых сетей микрорайона

Введение

Теплоснабжение является одной из основных подсистем энергетики, Потребителями тепла являются объекты жилищно-коммунального хозяйства и промышленные предприятия. Для жилищно-коммунальных объектов используется тепло на отопление и вентиляцию зданий, горячее водоснабжение; для промышленных предприятий, кроме того, на технологические нужды.

Газовое топливо способствует автоматизации технологических процессов, удобно в транспортировке, эксплуатации и хранении. Поэтому оно наиболее широко используется. В связи с этим возникает необходимость проектирования газопроводов для снабжения газа как промышленных потребителей, так и жилых домов и т.д.

В данной работе выполняется проектирование газовых сетей района города: производится учет потребления газа всеми наличными в районе потребителями, подбор диаметров сети по участкам. Также в работе рассчитывается тепловая нагрузка отопления, горячего водоснабжения и вентиляции и предлагается установка котельной и типы котлов.

1. План района города

Район застроен 9-этажными домами, имеющими по 6 подъезда. При норме жилой площади  рассчитаем количество необходимых для населения зданий. На площадке одного этажа находятся 1 одно-, 2 двух-, 3 трех- и 4 четырехкомнатные квартиры. Площадь 1-й комнатной квартиры , 2-х комнатной - , 3-х комнатной - , 4-х комнатной - .

Количество человек проживающих в одном доме

 человек

Необходимое количество домов равно:

Таблица 1.1 - Сводная таблица по жилым домам

1	Кол-во домов	58
2	Кол-во подъездов в доме	6
3	Кол-во этажей в доме	9
4	Кол-во проживающих людей на этаже
	однокомнатная квартира	2
	двухкомнатная квартира	3
	трехкомнатная квартира	4
	четырехкомнатная квартира	5
5	S лестничной площадки	20 м ²
6	S этажа	20+35+50+70+85=260 м²
7	Общая S этажа	260+20=280 м²
8	Общая S подъезда	280·9=2340 м²
9	Общая S всех домов	2340·6·58=814320 м²

Примечание. Микрорайон имеет централизованное теплоснабжение, а все квартиры оснащены газовыми плитами.

Кроме 58 жилых многоэтажных домов, в районе располагаются котельная, районная поликлиника, детский сад и школа, хлебопекарня, 2 кафе и 2 магазина.

Таблица 1.2 - Перечень зданий микрорайона

Здание	Количество, шт.
Жилой дом	58
Магазин	4
Учреждения здравоохранения: - больница	2
Предприятия общественного питания: -кафе	2
Учебные заведения и детские сады: -детский сад -школа	4 4
Хлебопекарные предприятия: -хлебозавод	1

Схема застройки района города Харькова приведена в приложении А.

2. Определение характеристик топлив

Важными характеристикой топлива является его теплота сгорания. Для газообразного топлива также имеют значение величины плотности газа. Низшую теплоту сгорания газа (на сухую массу) определяют как сумму произведений величин теплоты сгорания горючих компонентов на объемные доли:

Плотность газа определяется также.

Таким образом, теплота сгорания газа (на сухую массу) будет равна:

Плотность газа составит:

Определим рабочий состав газа (состав с учетом влажности газа). Коэффициент пересчета определяем по формуле:

 

где d - влагосодержание газа, кг/м³.

С=93,9·0,994=92,74 %,

 =4·0,994=3,976 %,

=0,6 ·0,994=0,596 %,

 =0,4 ·0,994=0,398%,

 =0,3 ·0,994=0,298%,

С =0,1·0,994=0,0994 %,

=1,3 ·0,994=1,292%,

=

=37404,9·0,994=37257,3кДж/м³

Таким образом, данный природный газ добывают из газоконденсатного месторождения - Щебелинское. Он в основном состоит из метана, содержание азота и диоксида углерода невелико. Этот газ является сухим и легче воздуха

𝜌=

3. Потребление газа в районе

Население в 44 000 человек проживает стандартных девятиэтажных домах, каждый из которых имеет 6 подъезда. 4-х, 3-х, 2-х и 1-комнатные квартиры расположены на площадке каждого этажа дома. Распределение жильцов и площади проживания в зависимости от части площади дома приведено в таблице 2.1 (с учетом, что норма жилой площади составляет ).

Таблица 3.1 - Распределение жильцов и площади проживания

Жилая часть	Площадь населенной части,	Количество жильцов, чел.
Квартира в 4 комнаты	85	5
Квартира в 3 комнаты	70	4
Квартира в 2 комнаты	50	3
Квартира с 1 комнатой	35	2
Площадка	280	5+4+3+2=14
Подъезд	2340	14·9=126
Жилой дом	14040	126·6=756

При дальнейших расчетах будем учитывать, что все жилые дома имеют централизованное теплоснабжение, а все квартиры оснащены газовыми плитами.

В микрорайоне расположены 2 больницы, 2 детских сада, 1 школа, 1 административное здание, 1 хлебозавод, 1 молокозавод, 4 супермаркета и 2 кафе. План застроек микрорайона города Харькова приведен в приложении Б.

 

3.1 Потребление газа квартирами на приготовление пищи

Определим расчетный расход газа для газопровода, который транспортирует газ в микрорайон:

 

где  - максимальный коэффициент часовой неравномерности потребления газа за год[1]. Зависит от характера использования газа в квартире (на приготовление пищи или на приготовление пищи и горячей воды), населенности квартиры и общего числа квартир ;

 - годовое потребление газа жильцами квартиры, МДж;

 - количество квартир типа ;

 - количество типов квартир.

Годовое потребление газа жильцами квартиры рассчитывается по формуле

где  - норма расхода теплоты, МДж;

 - низшая теплота сгорания газа на сухую массу, МДж/м³;

 - площадь квартиры, ;

 - норма жилой площади, .

В таблице 3.2 представлены вычисления годового потребления газа жильцами квартиры по формуле (3.2) и поэтапное вычисление по формуле (3.1).

Таблица 3.2 - Вычисления расхода газа

Тип квартиры,	Кол-во квартир типа  в районе,
4-комнатная	3132
3-комнатная	3132
2-комнатная	3132
1-комнатная	3132

На основании расчетов из таблицы 2.4 определим расчетный расход газа для жилых домов микрорайона:

3.2 Потребление газа на предприятиях общественного питания

Годовой расход тепла для данного вида потребителей рассчитывается по формуле:

где  - доля населения, охваченная обслуживанием предприятиями общественного питания (при этом предполагается, что каждый человек регулярно пользуется предприятием общественного питания и потребляет в день примерно 1 обед и 1 ужин);

 - охват предприятий общественного питания газоснабжением;

 - норма расхода теплоты, МДж/обед+ужин.

Примем, что доля населения, охваченная обслуживанием двух кафе будет составлять . Все кафе снабжаются газом, то есть . Потребление газа двумя кафе составит:

3.3 Годовое потребление газа в учреждениях здравоохранения

где  - общее число коек в больницах (с учетом распределения 12 коек на 1000 жителей);

 - оценка охвата больниц газоснабжением;

 - удельная годовая норма потребления теплоты больницами на приготовление пищи и горячей воды, .

Обе больницы по проекту микрорайона снабжаются газом. Тогда потребление ими газа составит:

3.4 Потребление газа на хлебозаводе

На хлебозаводе выпекают подовый и формовой хлеб, батоны, булки и сдобу. Расчет годового расхода газа делаем, предполагая, что объем суточной выпечки на 1000 жителей составляет 0,6…0,8 т.

где  - годовой объем выпечки, т/год;

 - охват газоснабжением хлебозаводов и пекарен;

 - удельный расход теплоты, МДж/т.

 

 

3.5 Потребление газа школой

Годовой расход этим потребителем рассчитывают по формуле:

где  - доля населения школьного возраста;

 - охват школ газоснабжением;

 - норма расхода теплоты, МДж/школьника.

Пусть доля населения школьного возраста составляет . Школа снабжается газом . Тогда потребление газа школой будет составлять:

3.6 Потребление газа детским садиком

Годовой расход этим потребителем рассчитывают по формуле:

где  - доля населения дошкольного возраста;

 - охват детских садиков газоснабжением;

 - норма расхода теплоты, МДж/дошкольника.

Пусть доля населения дошкольного возраста составляет . Детский сад снабжается газом . Тогда потребление газа детским садом будет составлять:

 

3.7 Потребление газа магазинами

Годовой расход на нужды предприятий торговли, предприятия бытового обслуживания принимают в размере 5% годового расхода газа на жилые дома.

Общий расход газа на бытовые, промышленные и коммунальные нужды

=4668,03+82,06+19,94+537,57+1,43+38,52+233,4=5580,85м³/ч

4. Расход тепла и газа котельной

4.1 Годовой расход тепла на отопление и вентиляцию жилых зданий

Годовой расход на отопление и вентиляцию рассчитывают по формуле:

где  - коэффициенты, учитывающие расходы теплоты на отопление и вентиляцию общественных зданий (при отсутствии данных соответственно принимают 0,25 и 0,4);

 - температура соответственно внутреннего воздуха отапливаемых зданий, расчетная наружная для проектирования отопления, расчетная наружная для проектирования вентиляции, средняя наружного воздуха за отопительный сезон, ;

 - укрупненный показатель максимального часового расхода теплоты на отопление жилых зданий, кДж/ч на 1 м² жилой площади (принимают по таблице);

 - среднее число часов работы системы вентиляции общественных зданий в течение суток (при отсутствии данных принимается 16 ч.)

 - жилая площадь отапливаемых зданий, м²;

 - продолжительность отопительного периода, сут.;

 - КПД отопительной системы (для котельных принимают 0,8…0,85).

Климатические характеристики района города Харькова приведены в таблице 4.1 [1]. Укрупненный показатель максимального часового расхода теплоты на отопление жилых зданий примем  [2]. Жилая площадь отапливаемых зданий вычислена выше и составила . В соответствии с нормами внутренняя температура зданий должна быть .

Таблица 4.1 - Климатологические данные города Донецка

-23	-11	-2,1	189

Таким образом, теплота на отопление и вентиляцию составит:

4.2 Годовой расход тепла на централизованное горячее водоснабжение

Расход тепла на централизованное горячее водоснабжение вычисляют по формуле:

где  - укрупненный показатель среднечасового расхода теплоты на горячее водоснабжение, кДж/ч на 1 чел. (с учетом общественных зданий района; принимают по таблице);

 - количество жителей, пользующихся горячим водоснабжением;

 - продолжительность отопительного периода, сут.;

- температуры водопроводной воды в летний и отопительный периоды,  (принимают 15 и 5 );

 - коэффициент, учитывающий снижение расхода горячей воды в летний период (при отсутствии данных принимают 0,8);

 - КПД котельной, равный 0,8…0,85.

Для горячего водоснабжения укрупненный показатель среднечасового расхода теплоты равен  при норме расхода воды на горячее водоснабжение 100л/(чел· сут). Тогда расход тепла будет равен:

4.3 Общий расход тепла котельной

Присоединённая нагрузка котельной: отопление, вентиляция и горячее водоснабжение района. Тогда, общее количество тепла, которое необходимо вырабатывать в котельной в год:

где  - годовой расход на отопление и вентиляцию жилых и общественных зданий, кДж;  - годовой расход на централизованное горячее водоснабжение, кДж.

Часовое количество тепла вырабатываемое котельной:

Полный расход газа, который будет проходить по трубопроводу сразу после магистрального трубопровода.

(4.4)

Рассчитаем, сколько необходимо установить котельных для отопления и снабжения горячей водой всех нуждающих.

Котел КВГ-8М имеет мощность 9,65 МВт. Пусть котельная будет снабжена 3 такими котлами (2 рабочие и 1 запасной),тогда определим сколько необходимо таких котельных.

N= (4.5)

N= котельных

Целесообразнее и экономически выгоднее поставить 1 котельную на весь район мощностью =8395·МДж

Мощность котельной должна быть равна

 (4.6)

Таким параметрам соответствует котел КВ-ГМ-30. Принимаем одну котельную с двумя такими котлами КВ-ГМ-30 мощностью 34,89 МВт (один запасной).

Определим суммарный расход газа потребителей микрорайона

=4668,03+82,03+19,94+1,43+38,142+537,57+233,4+8137,87=13718,82м³/ч

С учетом 20% запаса =1,2·=1,2·13718,82=16564,24м³/ч.

Cхема газовых сетей микрорайона города Харькова представлена в приложении А.

5. Проектирование котельной

 

.1 Характеристика котла

Как уже было отмечено в пункте 3.3, в районе устанавливается котельная с одним котлом КВ-ГМ-30. Это водогрейные котлы, предназначенные для нагрева воды за счет сжигания газообразного или жидкого топлива, мощностью 30 Гкал/ч (34,89 МВт). Температура воды на входе в котел составляет 70°С, а на выходе - 150°С. Котлы рассчитаны на рабочее давление 2,5 МПа. Каждый котел оборудован газомазутной горелкой РГМГ-30 по одной штуке и имеет расход газа 3860 м³/ч. Схема котла представлена на рисунке 4.1

-        газомазутная горелка

-        взрывной клапан

-        трубы бокового топочного экрана

-        трубная стенка камеры догорания

-        трубы бокового конвективного экрана

-        фестон

-        дробеочистительная установка

-        пакеты змеевиков

Рисунок 5.1 Водогрейный котел КВ-ГМ-30

Техническая характеристика котла КВ-ГМ-30 приведена в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Техническая характеристика котла КВ-ГМ-30

Показатели	КВ-ГМ-30
Мощность, Гкал/ч (МВт)	30 (34,89)
Площадь поверхности нагрева,
-радиационная	126,9
-конвективная	592,6
Температура воды,
-на выходе	150
-на входе	70
Диаметр труб, мм
-экранных и конвективных	60×3
-передних опускных	60×3

5.2 Расчет КПД котла

Коэффициент полезного действия котла рассчитаем по обратному балансу, для чего воспользуемся формулой:

где  - сумма потерь тепла, %.

Сумма потерь тепла - это потери тепла с уходящими газами , из-за химического и механического  недожогов топлива, потери через стены котла  и со шлаком . Так как мы сжигаем газ, то потерь со шлаком и из-за механического недожога не будет (=0). Потери тепла из-за химического недожога , т.к. в топке происходит полное сгорание топлива (СО =0).

Потери тепла с уходящими газами рассчитаем по формуле:

 

где  - потеря тепла с уходящими газами, кДж/м³;

 - располагаемое тепло, кДж/м³;

 - энтальпия уходящих газов, Дж/ м³;

 - коэффициент избытка воздуха в уходящих газах;

 - потеря тепла из-за химического и механического недожога, %;

 - энтальпия теоретически необходимого количества холодного воздуха, Дж/ м³:

где  - расход теоретически необходимого количества холодного воздуха, м³/ м³;

 - произведение теплоемкости на температуру газа (табличная величина) кДж/м³.

Энтальпии холодного воздуха и продуктов сгорания зависят от их объемов. Рассчитаем их.

Расчет количества расходуемого при сжигании воздуха выполняется по данным элементарного анализа реакций горения углеводородов на основании стехиометрических соотношений общих химических уравнений.

Расчет горения 100 моль (100 м³ при н.у.) газа приведен в таблице 5.2.

тепловая нагрузка газовый сеть котел

Таблица 5.2 - Расчет количества кислорода для горения

Уравнение реакции	% по объему углеводорода	Стехиометрический коэффициент	Количество кислорода для горения, моль
	93,3	2	186,6
	4	3,5	14
	0,6	5	3
	0,4	6,5	2,6
	0,3	8
Общее количество кислорода			208,6

Учитывая, что кислород в воздухе составляет 21 %, то количество воздуха для горения данного топлива составит:

А расход воздуха будет равен:

Воздух на сгорание подается с температурой 10°С и для этой температуры  [5]. Тогда энтальпия холодного воздуха для сжигания топлива:

Энтальпия уходящих газов также рассчитывается по составу топлива:

 

где  - объем сухих трехатомных газов, нм³/нм³;

 - объем водяных паров газа, нм³/нм³;

 - объем двухатомных газов, нм³/нм³;

СО, СО₂,, С_nН_m - составляющие горючего газа в % по объему;

- влажность газа, г/нм³;

 - коэффициент избытка воздуха;

 - расход воздуха, ;

- влагосодержание воздуха, г/нм³.

Пусть для сжигания газа используется воздух с параметрами t=15 ⁰C, j= 50%, d_В= =6,4г/нм³. Содержание влаги в природном газе по заданию d_Г =0,005г/нм³. Тогда имеем следующие объемы продуктов сгорания:

Примем, что температура газов на выходе из топки составит 150°С. Энтальпии газов с такой температурой будут следующими:

 

 

Примем, что коэффициент избытка воздуха на выходе из котла составит .Для сжигания газообразного топлива располагаемое тепло . Соответственно, потери тепла с уходящими газами будут равны:

Потери из-за наружного охлаждения стен:

где 4,19400 и 4,1930000 - теплопотери с 1 м³ поверхности обмуровки и теплопроводами соответственно, кДж/ч;

 - расход газа в котле, м³ /ч;

Ф - поверхность охлаждения по общему габариту котла, м².

где - длина, ширина, высота котла, м.

Таким образом, коэффициент полезного действия котла составит:

Для определения расхода газа котла воспользуемся методом прямого баланса:

где  - расход воды, м³/ч;

 - температуры горячей и питательной воды, ;

с - удельная теплоёмкость воды, кДж/(м³ К).

Тогда

5.3 Выбор и расчет горелки

Горелка - устройство, предназначенное для подачи газа к месту сжигания, смешения его с воздухом и обеспечения стабильного сжигания и регулировки горения. В моем случае подходит горелка РГМГ-30. Температура на входе в котел составляет 70, на выходе-150.

Технические данные горелки приведены в таблице 4.2

Таблица 5.3 - Характеристика горелки РГМГ-30

Параметр горелки	Значение параметра
Номинальная тепловая мощность,МВт	34,8
Коэф-т рабочего регулирования по тепловой мощности	7
Давление газа перед горелкой, кПа	41
Давление мазута перед форсункой, кПа	0,2
Давление первичного воздуха перед завехрителем,кПа	9
Вязкость мазута перед форсункой	8
Аэродинамическое сопротивление горелки по вторичному воздуху,кПа	2,5
Коэф-т избытка воздуха за топкой
при сжигании мазута	1,05-1,1
при сжигании газа	1,06
Мощность электродвигателя,кВт	3
Масса горелки	788
Габаритные размеры горелки,мм
длин	1422
ширина	1300
высота	1750

 

6. Подбор оборудования для ГРП

Определим необходимое количество ГРП

n =

n =  (6.1)

F=L·a (6.2)

L=90*10+15*10+20=1070 м=1,07 км

а=6*90+15+5=615м=0,615км

Оптимальный радиус действия ГРП 0,5-1 км, тогда

n =

Подбор оборудования ГРП заключается в выборе регулятора давления и фильтра, расчета потерь давления на них.

6.1 Выбор регулятора давления

Подбираем оборудование для газорегуляторного пункта пропускной способностью

 

и избыточном давлении газа на входе 180 кПа. Давление на выходе низкое - 3 кПа.

Потери в газопроводе, пробковых кранах, предохранительном клапане и фильтре предварительно оценим в 15 кПа. В этом случае перепад давления на клапане будет рамен: 80-15-3=62 кПа, тогда

Пропускную способность регулятора рассчитываем так:

где  - коэффициент пропускной способности, табличная величина;

 - плотность газа при нормальных условиях, кг/м³;

Т - температура газа, К;

 - перепад давления на клапане, МПа;

 - давление до клапана, МПа;

 - коэффициент, учитывающий изменение плотности газа при движении через дроссельный орган (при закритическом истечении газа).

Коэффициент  предварительно рассчитаем из формулы (6.1):

Из [1] выбираем ближайшее значение  для регулятора РДУК-2-100/70

 

6.2 Выбор фильтра

Установим волосяной фильтр с . Рассчитаем потерю давления в нем. При перепаде давления на фильтре ∆р = 15 кПа, избыточном давлении перед фильтром 0,5 МПа и плотности газа 0,73 кг/м³ пропускная способность фильтра с  составляет 3062,68 м³/ч [1].

Здесь параметры с индексом Т относятся к табличным данным.

Определяем скорость движения газа в линии редуцирования:

)        До регулятора давления ()

 

)        После регулятора давления ()

 

3)      В газопроводе после регулятора давления ()

 

Полученные скорости допустимы.

Определяем потери давления в кранах, местных сопротивлениях и в клапане ПЗК линии регулирования. Принимаем следующие значения коэффициентов местных сопротивлений:

Таблица 6.1 - Коэффициенты местных сопротивлений

	До регулятора	После регулятора
Кран	2	2
Клапан ПЗК	5	-
Переход на диаметр 100 мм	-	0,55
Итого	7	2,55

Гидравлические потери составят:

)        До регулятора

где  - коэффициент местного сопротивления;

 - плотность газа, кг/м³;

 - скорость газа, м/с.

)        После регулятора

 

Суммарные потери давления в линии редуцирования будут равны:

Эта величина больше предварительно принятой величины 7 кПа. При таком перепаде расход через регулятор будет равен:

Следовательно, действительный запас пропускной способности составит:

Запас пропускной способности не ниже допустимой величины. Поэтому принимаем регулятор давления РДУК-2-100/70 и волосяной фильтр диаметром .

7. Гидравлический расчет газовых сетей

Гидравлический расчет газовых сетей заключается в определении диаметров газопроводов, которые зависят от расчетных расходов газа и допустимых потерь давления. Различают сети низкого, среднего и высокого давления. Принимаем газопровод низкого давления при равномерно распределенных расходах природного газа потребителям. При расчете кольцевых газопроводов низкого давления перепады давления на полукольцах (несвязность) не должны превышать 10%.

По схеме определяются фактические длины lф и расчетные участки газопроводов. При одностороннем питании (участки 2-5, 3-4, 5-4, 2-7, 7-6, 3-6):

 (7.1)

При двустороннем питании (участок 2-3): 1рас = 1ф. (7.2)

 

 и т.д.

Определяем суммарную расчетную длину всех участков, кроме участка (1-2), и удельная затрата газа на всех участках:

 (7.3)

где q_уд - удельная затрата газа, м³/(ч×м);_рас - общая расчетная часовая затрата газа, м³/ч;

Σ1_рас - суммарная расчетная длина всех участков, в которых осуществляется отбор газа потребителям, м.

Определим q_п и q_экв:

_п = q_удL_рас;            q_экв = 0,5 q_п                (7.4)

где q_п - побочная затрата газа (отборы на участке газопровода); _экв - эквивалентная затрата газа для каждого участка сети; _т - транзитная затрата газа;

.5 - приближенное значение коэффициента, зависимого от q_т/ q_п;

По формуле (7.3) определим удельная затрата газа на всех участках

 м³/(ч×м)

По формуле (7.4) определим побочные затраты газа

q_п(2-3) = 1,93·580=1119,4 м³/(ч×м)

q_п(3-4) = 1,93·227,5=439,08 м³/(ч×м) и т.д.

По формуле (7.4) определим эквивалентная затрата газа для каждого участка сети

q_экв(2-3) = 0,5·1119,4=559,7 м³/(ч×м)

q_экв(3-4) = 0,5·439,08=219,54 м³/(ч×м) и т.д.

Проверим Σq_п = V_рас

1119,4+439,08+559,7+439,08=2556,92 м³/(ч×м)

Газ с транзитным расходом проходит через рассматриваемый участок сети, не меняясь по расходу во всех сечениях. Для участков 3-4, 5-4, 5-6, 7-6транзитные затраты газа равны нулю. Для участков 2-3, 2-7 и 2-5:

 (7.5)

q_т(2-7)= 559,63 м³/(ч×м)

q_т(2-3)= 381,13+439,02=820,15 м³/(ч×м)

q_т(2-5)= 559,63 м³/(ч×м)

При равномерном потреблении газа расчетные часове расходы на участках:

       (7.6)

Следовательно:

V_{расч(7-6)}= q_экв(7-6)= 279,81 м³/(ч×м)

V_{расч(3-6)}= q_экв(3-6)= 190,56 м³/(ч×м)

V_{расч(3-4)}= q_экв(3-4)= 219,51 м³/(ч×м)

V_{расч(5-4)}= q_экв(5-4)= 279,81 м³/(ч×м)

V_{расч(2-5)}= q_экв(2-5)+ q_п(2-5)= 219,51+439,02=658,53 м³/(ч×м)

V_{расч(2-7)}= q_экв(2-7)+ q_п(2-7)= 190,56+381,13=571,69 м³/(ч×м)

V_{расч(2-3)}= q_экв(2-3)+ q_п(2-3)= 559,63+1119,26=1379,77 м³/(ч×м)

Определим средние удельные потери давления от ГРП до точки 4 и 6.

На участках 1-2 3-4 и 1-2 5-4

; (7.7)

где  - расчетный перепад давления распределительных газопроводов нужного давления ,принимаем из таблицы 6.1[4]. =1200 Па

1,09 Па/м

На участках 1- 2 -3-6 и 1-2-7-6:

По V расч и соответствующему  по номограмме из [4] определим диаметр газопровода и удельную потерю давления на участке 7-6, где

V_расч =279,81 м³/(ч×м) и =1,15 Па/м находим точку, через которую проводим горизонтальную линию в сторону увеличения диаметра газопровода до пересечения с линией D_н*S. Получим D_н*S= 426*9 и  Па/м. Аналогично определяем  и D_н*S на других участках. Рассчитываем общие потери давления на преодоление сил трения на участках и общие потери с учетом потерь давления на преодоление местных сопротивлений.

∆Р_уч= (7.8)

∆Р_об=∆Р_уч+ (7.9)

∆Р_уч= ∆Р_об=76,02+

Результаты записываем в таблицу 7.1, где суммируем перепады давлений.

Таблица 7.1- Результаты расчетов

Расчетный участок	lф, м	qт	qп	qэкв	Vрасч	Dн*S	∆р/l	∆ Р уч	∆ Роб
1-2	70	2556,9			2556,92	426*9	1,09	76,02	83,62
2-3	580	820,14	1119,26	559,63	1379,77	325*8	1,15	666,03	732,63
3-4	455		439,02	219,51	219,51	159*4	0,90	409,50	450,45
Итого									1266,7
1-2	70	2556,9			2556,92	426*9	1,09	76,30	83,93
4-5	580		559,63	279,81	279,81	159*4	1,10	638,00	701,80
5-2	455	559,63	439,02	219,51	658,53	219*6	0,95	432,25	475,48
Итого									1261,21
1-2	70	2556,9			2556,92	426*9	1,09	76,30	83,93
2-3	580	820,14	1119,26	559,63	1379,77	325*8	1,10	638,00	701,80
3-6	395		381,13	190,56	190,56	140*4,5	1,15	453,59	498,95
Итого									1284,8
1-2	70	2556,9			2556,92	1,09	76,30	83,93
2-7	395	559,63	381,13	190,56	571,69	219*6	0,90	355,50	391,05
7-6	580		559,63	279,81	279,81	159*4	1,15	667,00	733,70
									1208,8

 

Выводы

Для обеспечения тепловой нагрузки на отопление и горячее водоснабжение, в районе необходимо установить котельную с тремя котлами КВ-ГМ-30. При этом коэффициент полезного действия котлов будет 93,7 %.

Газоснабжение района рекомендуется осуществлять через двухступенчатую систему газоснабжения с одним газораспределительным пунктом. ГРП рекомендуется оборудовать регуляторами давления РДУК-2-100/70, так как они имеют пропускную способность наиболее близкую к требуемой.

Исходя из гидравлического расчета мы определили D_н*S= 426*9 и  Па/м.

Перечень ссылок

.     Ионин А.А. Газоснабжение: Учеб. для вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1989. - 439 с.

.     Чеботарев В.П. Справочник работника газифицированных котельных. Настольная книга обслуживающего персонала котельных. - Киев: «Основа», 2000. - 296 с.

.     Проектирование газоснабжения (Примеры расчета): под ред. Пешехонова Н.И. - Киев: Будівельник, 1970. - 148 c.

4.   Алабовский А.Н., Анцев Б.В., Романовский С.А. Газоснабжение и очищение промышленных газов. - К.: Висшая школа, 1985. - 192 с.