Определение расходов газа бытовыми и коммунально-бытовыми потребителями

Исходные данные

 

Район города расположен в городе Тамбове. План района №10. Система газоснабжения - двухступенчатая. Плотность застройки по плану - 185-230 чел./га. Потребители: бытовые, коммунально-бытовые, промышленные, источники теплоснабжения. Параметры газа: месторождение - Лаявож. теплота сгорания - 33402,6-36976,7кДж/м³; плотность газа - 0,690 кг/ м³.

 

2.
Определение газоемкости района города

Таблица 2 - Часовые расходы газа

Потребители газа		Годовой расход газа , м3/год Часовой расход , м3/ч
1		2	3	4
1. Жилые дома
при наличии ПГ и ВПГ	А	1774325,07	1/2329	761,84
при наличии ПГ	Б	1772793,39		761,18
2. Предприятия бытового обслуживания населения
- фабрики и прачечные		1006997,3	1/2900	347,24
- бани		658466,12	1/2700	243,88
3. Предприятия общепита	А	214622,36	1/2000	107,31
	Б	398055,03		199,03
4. Учреждения здравоохранения
Приготовление пищи	А	8516,76	1/2329	3,66
	Б	15795,83		6,78
Приготовление горячей воды	А	24485,69		10,51
	Б	45413,02		19,50
5. Предприятия по производству хлеба и кондитерских изделий
На выпечку формового хлеба		92438,51	1/6000	171,01
На выпечку хлеба подового и булок		503789,89
На выпечку кондитерских изделий		429839,08
6. Предприятия торговли и бытового обслуживания непроизводственного характера	А	88716,25	1/2329	38,09
	Б	88639,67		38,06

 

Согласно таблице 1 [1] к газопроводу низкого давления подключаются жилые дома, предприятия общественного питания, учреждения здравоохранения, предприятия торговли и бытового обслуживания непроизводственного характера (пункты 1, 3, 4, 6 табл. 2). Таким образом, расход газа низкого давления составит:

для зоны

 

А: м³/ч;

 

для зоны

 

Б: м³/ч.

 

Общий расход газа низкого давления:

 

 м³/ч.

 

Подключение промышленных, коммунально-бытовых предприятий (прачечные, бани, хлебозаводы) и предприятий теплоснабжения (ТЭЦ, котельные) производится к системе высокого или среднего давления.

 

Определение расхода газа на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение

 

Общая нагрузка районных котельных составит:

 

, м³/ч

 

где - соответственно максимальные тепловые потоки на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение в МВт;

 - низшая теплота сгорания;

h - КПД котельной (0,8).

Максимальный тепловой поток на отопление жилых зданий:

, МВт

 

где q₀ - укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление жилых зданий по приложению 2 [5] (для Тамбова 87Вт/м²);

А - общая жилая площадь из расчета 20 м² на человека:

 м²;

К₁ - коэффициент, учитывающий расход теплоты на отопление общественных зданий (0,25).

 МВт

Максимальный тепловой поток на вентиляцию общественных зданий:

 

 

где К₂ - коэффициент, учитывающий расход теплоты на вентиляцию общественных зданий (0,6).

 МВт

Максимальный тепловой поток на горячее водоснабжение жилых зданий:

 

 

где q_h - укрупненный показатель теплового потока на горячее водоснабжение по приложению 3 [5] (для зоны А - 73 Вт/чел., для зоны Б - 376 Вт/чел.).

 МВт

 м³/ч

Таким образом суммарный расход газа высокого давления будет равен:

 м³/ч.

 

Общий расход газа районом города (нагрузка на ГРС):

 

 м³/ч.

 

Расчет количества ГРП

 

Для района города запроектируем двухступенчатую систему газоснабжения. Принимаем к проектированию газопроводы высокого давления II категории и низкого давления. ГРП является источником газоснабжения для сети низкого давления, т.е. связующим звеном между сетями высокого и низкого давления. Количество ГРП определяется исходя из пропускной способности регулятора давления и оптимального радиуса действия ГРП (500-1000 м). Исходя их радиуса предположим наличие двух ГРП.

 

м³/ч. (13)

 

В современных сетевых ГРП применяются комбинированные регуляторы давления типа РДБК, пропускная способность которого определяется по формуле:

 

, м³/ч, (14)

 

где  - абсолютное давление газа на входе в ГРП в МПа; для предварительных расчетов принимается минимально возможным давлением газа для сети высокого давления (0,4 МПа);

 - коэффициент расхода для РДБК ( = 0,259);

 - коэффициент, зависящий от соотношения входного и выходного давлений, определяется по паспортной характеристике и при больших перепадах  = 0,8;

 - площадь сечения седла клапана, для РДБК = 19,625 см²;

 - плотность газа.

 м³/ч.

Оптимальная нагрузка на ГРП принимается в размере 10-80% от пропускной способности регулятора давления:  м³/ч. Нагрузка на ГРП составляет 33% пропускной способности. Регулятор считаем подогнанный.

Разбиваем район на зоны действия ГРП таким образом, чтобы нагрузка (максимальные часовые расходы) каждого ГРП была бы примерно одинаковой (невязка 20-30%). Для этого находим в каждой зоне района удельный расход газа:

 

; м³/ч×га

 

где f_зоны - площадь зоны застройки;

 - расход.

 м³/ч×га

 м³/ч×га

Затем, зная площадь каждого квартала или микрорайона, делим весь район на зоны обслуживания путем суммирования расходов газа в отдельных кварталах, двигаясь от границ застройки к центральной части района.

 

, м³/ч

 

 м³/ч.

 

Невязка составила 11,14%.

 

Таблица 3 - Расходы газа на участках распределительной сети газопроводов низкого давления

№ участка	Действительная длина , мУсловие питанияРасход газа, м3/ч
			путевой эквивалентный транзитный расчетный
1-2	50	Транзит	0	0	921,32	921,32
2-3	480	Двухст.	125,76	62,88	107,94	170,82
3-4	370	Одност.	59,94	29,97	0	29,97
4-5	680	Одност.	110,16	55,08	0	55,08
5-6	400	Одност.	50,80	25,40	0	25,40
6-7	350	Гран.	78,40	39,20	0	39,20
7-8	350	Двухст.	93,45	46,73	244,14	290,87
8-9	530	Двухст.	127,2	63,60	0	63,60
9-10	470	Одност.	65,80	32,90	0	32,90
10-7	540	Гран.	132,84	66,42	32,90	99,32
3-9	480	Одност.	48,00	24,00	0	24
8-5	350	Двухст.	101,15	50,58	160,96	211,54
2-8	70	Двухст.	18,34	9,17	726,90	736,07

 

В соответствии с расчетными расходами газа подбираем диаметры труб на отдельных участках по номограммам для расчета газопроводов низкого давления так, чтобы суммарные потери давления от ГРП до каждой нулевой точки по каждому направлению были бы примерно равны между собой (невязка должна составлять 10%). СНиП [1] рекомендует потери давления на участках распределительного газопровода в размере . Для подбора диаметра используют значение средних удельных потерь давления на каждом направлении от ГРП до «нулевой» точки: . Потери давления в местных сопротивлениях учитываются увеличением расчетной длины на 5-10%.

При расчете потерь давления на участке учитываются потери давления на трение и потери давления в местных сопротивлениях. При наличии вертикальных участков или резких перепадов высотных отметок на газопроводе низкого давления необходимо также учитывать гидростатический напор. В связи с тем, что распределительные сети газопроводов являются протяженными сооружениями с относительно небольшим количеством местных сопротивлений СНиП допускает учитывать потери давления в местных сопротивлениях путем увеличения расчетной длины участков на 5-10%.

Гидравлический расчет сети высокого давления. Резервирующая перемычка на сети служит для обеспечения газом потребителей в аварийных режимах, при нарушении нормальной работы сети.

Для экономии материала труб вводится коэффициент обеспеченности потребителей в аварийной ситуации, т.е. в аварийном режиме допускается ухудшение снабжения газом всех или части потребителей.

 

 

Это означает, что потребители, присоединенные к аварийному полукольцу, при аварии снабжаются газом на половину. В гидравлическом расчете рассматриваются два самых невыгодных аварийных режима (когда отключаются участки, примыкающие непосредственно к точке разделения потоков после ГРС) и один рабочий режим, соответствующий максимальным часовым расчетным расходам газа.

Нормирование потерь давления для сетей высокого и среднего давления нет, эти потери принимаются обычно в пределах, определенных [1] перепада давления для выбранной категории газопроводов с учетом обеспечения устойчивой работы регулятора давления у потребителей (минимум 0,2¸0,25 МПа). Принимаем, что выбрана сеть высокого давления и давление газа в сети снижается от 0,6 до 0,3 МПа (изб.) или от 0,7 до 0,4 МПа (абс.).

 

Таблица 5 - Расчетные расходы газа высокого давления

№ участка	1-й аварийный режим	2-й аварийный режим	Рабочий (нормальный) режим
ГРС-1	7643,2	7780,3	10282,5
1-2	-	7780,3	5107,2
2-3	147,8	7484,7	4811,64
3-4	660,0	6460,3	3787,2
4-5	2553,6	2673,1	-
5-6	2639,1	2502,1	171,0
6-7	3560,4	2041,4	1092,33
7-8	3856,0	1893,6	1387,89
1-8	7643,2	-	5175,09

 

Расчет газопроводов высокого давления выполняется с учетом плотности газа при изменении давления по номограммам с учетом квадратичной потери давления:

, , (19)

 

где ,  - давление газа соответственно в начале и конце расчетного участка, МПа;

 - расчетная длина участка.

Определение расхода газа

 

Номинальный расход газа каждым прибором определяется по формуле:

 

, м³/ч, (20)

 

где  - паспортная тепловая мощность прибора, кВт;

 - теплотворная способность газа, кДж/м³.

 м³/ч;

 м³/ч.

Расчетный расход газа на участке равен сумме номинальных расходов отдельных приборов с учетом одновременности их работы:

 

, м³/ч, (21)

 

где  - коэффициент одновременности работы проборов, принимается по приложению 3 [4];

 - число однотипных приборов;

 - число типов приборов.

Расчет сводится в таблицу 7.

 

Таблица 7 - Определение расчетных расходов газа в домовой сети

№ участка	Ассортимент и количество приборов	Расход газа, м3/ч
1	2	3	4	5
1 - 2	ВПГ	1	2,07	2,07
2 - 3	1 (ВПГ + ПГ)	0,7	3,31	2,32
3 - 4	1 (ВПГ + ПГ)	0,7	3,31	2,32
4 - 5	2 (ВПГ + ПГ)	0,56	6,62	3,71
5 - 6	3 (ВПГ + ПГ)	0,48	9,93	4,77
6 - 7	4 (ВПГ + ПГ)	0,43	13,24	5,69
7 - 8	5 (ВПГ + ПГ)	0,4	16,55	6,62
8 - 9	15 (ВПГ + ПГ)	0,3	49,65	14,90
9 - 10	30 (ВПГ + ПГ)	0,25	99,3	24,83

 

Литература

 

8. Ионин А.А. Газоснабжение. М., 1989.

9. Мельников О.Н., Ежов В.Т., Блоштейн А.А. Справочник монтажника сетей теплогазоснабжения. Л., 1980.

10.СНиП 2.04.07-86*. Тепловые сети. М., 1988.

11.СНиП 2.04.08-87*. Газоснабжение. М., 1995.

12.СНиП 2.05.06-85. Магистральные трубопроводы. М., 1985.

13.СНиП 2.07.01-89. Планировка и застройка городов, поселков и сельских населенных мест. М, 1989.

14.СНиП 2.08.01-89*. Жилые здания. М., 1989.

15.Стаскевич Н.Л. и др. Справочник по газоснабжению и использованию газа. Л., 1991.

16.Типовой альбом. Серия «Жилые здания». ТП 81-08, 81-09. М, ЦИТП, 1981

расход газопровод давление оборудование

Исходные данные

 

Район города расположен в городе Тамбове. План района №10. Система газоснабжения - двухступенчатая. Плотность застройки по плану - 185-230 чел./га. Потребители: бытовые, коммунально-бытовые, промышленные, источники теплоснабжения. Параметры газа: месторождение - Лаявож. теплота сгорания - 33402,6-36976,7кДж/м³; плотность газа - 0,690 кг/ м³.

 

2.
Определение газоемкости района города

Определение расходов газа бытовыми и коммунально-бытовыми потребителями

 

Определим количество жителей в районе:

 

, чел.

 

где N_A, N_Б - количество жителей в зоне застройки А и Б, чел.;

f_A, f_Б - площади зон, вычисляемые по планам заданий, га;

m_A, m_Б - плотность населения, чел./га.

 чел.

Годовые расходы газа для жилых домов, предприятий общественного питания, бытового обслуживания, учреждений здравоохранения определяются по нормам расхода теплоты, приведенными в таблице 2 [1] с учетом следующих примечаний:

1. Согласно требованиям [3] в зданиях до 5 этажей включительно разрешается устанавливать газовые плиты и газовые водонагреватели (зона А), а в зданиях до 10 этажей включительно только газовые плиты, т.е. в зоне Б.

2. Согласно приложению 7 [4] мощность механизированных прачечных принимается из условия переработки 120 кг сухого белья в смену на 1000 жителей при условии работы прачечных в 2 смены без выходных. Количество переработанного белья в год на 1000 жителей:

 т

3. Согласно приложению 7 [4] количество мест в бане принимается из условия 5 мест на 1000 человек при 5 рабочих днях в неделю, 16 часах работы в день, 52 неделях в году и временем помывки 1 час.

 пом.

4. Согласно приложению 7 [4] количество мест на предприятиях общественного питания принимается из расчета 40 мест на 1000 чел. Коэффициент оборачиваемости места принимается от 0,25 до 4, если принять его равным 2 и учесть, что столовая общего назначения работает 12 часов в день, из которых на завтрак, обед и ужин уходит по 4 часа, то годовое количество завтраков, обедов и ужинов на 1000 чел.:

5. Количество мест в больницах не нормируется, а определяется заказчиком. Принимаем 12 мест на 1000 жителей.

6. Мощность хлебозавода принимается из расчета выпечки 0,8 кг в день на человека хлеба, хлебобулочных и кондитерских изделий на 1000 человек в год:

 т

Примем, что из них готовят 20% формового хлеба, 50% хлеба подового и булок и 30% кондитерских изделий.

7. Согласно пункту 3.4 [1] расход газа предприятиями торговли и бытового обслуживания населения не производится и принимается в размере 5% от расхода газа жилыми зданиями.

 

Таблица 1 - Годовое потребление газа

Потребители газа	Показатель потребления	Количество на 1000 чел.	Норма расхода		Расход газа, м3/год
			теплоты, МДж/ед. год	газа, м3/ед. год	на 1000 жит.	на весь район
1	2	3	4	5	6	7
1. Жилые дома	На 1 чел. в год	1000	8000	220,39	220385,67	1774325,07
при наличии ПГ и ВПГ
при наличии ПГ		1000	2800	77,13	77134,99	1772793,39
2. Предприятия бытового обслуживания населения	На 1 тонну сухого белья	84,6	18800	517,91	43814,88	1006997,3
- фабрики и прачечные (на стирку, сушку и глажение)
Бани (мытье в ваннах)	На 1 помыв.	20800	50	1,38	28650,14	658466,12
3. Предприятия общепита	1з+1о+1у	115200	8,4	0,23	26657,85	214622,36
						398055,03
4. Учреждения здравоохранения	На 1 койку в год	12	3200	88,15	1057,85	8516,76
Приготовление пищи						15795,83
Приготовление горячей воды		12	9200	253,44	3041,32	24485,69
						45413,02
5. Предприятия по производству хлеба и кондитерских изделий	На 1 тонну в год	58,4	2500	68,87	4022,04	92438,51
На выпечку формового хлеба
На выпечку хлеба подового и булок		146	5450	150,14	21920,11	503789,89
На выпечку кондитерских изделий		87,6	7750	213,50	18702,48	429839,08
6. Предприятия торговли и бытового обслуживания непроизводственного характера	5% от пункта 1					88716,25
						88639,67

 

Определение часовых расходов газа при неизвестном количестве и типе устройств приборов ведется по формуле:

 

, м³/ч

где Q_y - годовое потребление газа (из таблицы 1);

 - коэффициент часового максимума (по табл. 4 и 5 [1], интерполированный по числу жителей).

 

Таблица 2 - Часовые расходы газа

Потребители газа		Годовой расход газа , м3/год Часовой расход , м3/ч
1		2	3	4
1. Жилые дома
при наличии ПГ и ВПГ	А	1774325,07	1/2329	761,84
при наличии ПГ	Б	1772793,39		761,18
2. Предприятия бытового обслуживания населения
- фабрики и прачечные		1006997,3	1/2900	347,24
- бани		658466,12	1/2700	243,88
3. Предприятия общепита	А	214622,36	1/2000	107,31
	Б	398055,03		199,03
4. Учреждения здравоохранения
Приготовление пищи	А	8516,76	1/2329	3,66
	Б	15795,83		6,78
Приготовление горячей воды	А	24485,69		10,51
	Б	45413,02		19,50
5. Предприятия по производству хлеба и кондитерских изделий
На выпечку формового хлеба		92438,51	1/6000	171,01
На выпечку хлеба подового и булок		503789,89
На выпечку кондитерских изделий		429839,08
6. Предприятия торговли и бытового обслуживания непроизводственного характера	А	88716,25	1/2329	38,09
	Б	88639,67		38,06

 

Согласно таблице 1 [1] к газопроводу низкого давления подключаются жилые дома, предприятия общественного питания, учреждения здравоохранения, предприятия торговли и бытового обслуживания непроизводственного характера (пункты 1, 3, 4, 6 табл. 2). Таким образом, расход газа низкого давления составит:

для зоны

 

А: м³/ч;

 

для зоны

 

Б: м³/ч.

 

Общий расход газа низкого давления:

 

 м³/ч.

 

Подключение промышленных, коммунально-бытовых предприятий (прачечные, бани, хлебозаводы) и предприятий теплоснабжения (ТЭЦ, котельные) производится к системе высокого или среднего давления.