Расчет характеристик газового топлива

Таблица 1 Плотность населения микрорайона

Зона различной степени градостроительной ценности территории	Плотность населения на территорию микрорайона для климатических подрайонов, чел./га,
IБ и часть подрайонов IА, IГ,IД и IIА севернее 58° с.ш.	IВ, IIБ и IIВ севернее 58° с.ш. и часть подрайонов IА, IГ, IД, IIА южнее 58° с.ш.	Южнее 58° с.ш., кроме части подрайонов IА, IГ,IД и IIА, входящих в данную зону
Высокая
Средняя
Низкая

 

Определяют численность населения по зонам застройки, на которые разбивают всю газоснабжаемую территорию проектируемого района города. При этом считают газовую нагрузку для каждой зоны равномерно распределенной, но отличающейся для отельных зон значениями удельных часовых расходов, отнесенных к единице площади. В качестве критерия для разделения по зонам должна быть принята степень использования газа в жилых домах. Тогда можно считать, что каждая зона застройки включает кварталы одинаковой этажности.

Численность населения в квартале N_кв, чел, рассчитывают по формуле:

.

I - 760чел.IV - 1760чел.A -960чел.

II -960чел. B -1600чел.

III - 660чел. С - 1380 чел.

Тогда численность населения в зоне застройки N_зон, чел, будет равна:

= 8080 чел.

где i =1, 2, …, n₁;

n - количество кварталов одинаковой этажности в рассматриваемой зоне застройки.

Расчет характеристик газового топлива

Теплота сгорания (высшая или низшая) сухого газообразного топлива (газа) определяется по формуле

Qн =(Q1 X1+ Q2 X2 +...+ Qkxk)/100% =(2283008+1176462+650046+940652+526824)/100= 55769,92 кДж / м³

где Qн - теплота сгорания сухого газа, кДж / м³; Q1, Q2,…, Qk – теплота сгорания компонентов, составляющих газообразное топливо, кДж / м³ [3];

x1, x2, …, x3- объемные доли компонентов, составляющих газообразное топливо, %.

СН₄(метан) = 63,7∙35840=2283,008 кДж / м³

С₂Н₆(этан) = 10,2 63730=650,046 кДж / м³

С₃Н₈ (пропан) = 12,6 93370=1176,462 кДж / м³

С₄Н₁₀ (бутан) = 7,6 123770=940,652 кДж / м³

C₅H₁₂ (пентан) = 3,6 146340=526,824652 кДж/м³

Плотность сухого газа определяют как сумму произведений плотностей компонентов, составляющих газообразное топливо, на их объемные доли

p=(p1 x1 + p2 x2 + … + pkxk)/100% = 1,207 кг / м³.

где p - плотность сухого газа, кг / м³; p1, p2, …, pk – плотности компонентов, кг / м³.

CO₂(диоксид углерода) =0,7 1,9768=1,38376 кг / м³.

N₂(азот) = 1,8 1,2505=2,2509 кг / м³.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ГСиУ010.000.ПЗ

СН₄(метан) = 63,7 0,7168=45,66016 кг / м³.

С₂Н₆(этан) = 10,2 1,3566=13,83732 кг / м³.

С₃Н₈ (пропан) = 12,6 2,019=25,4394 кг / м³.

С₄Н₁₀ (бутан) = 7,6 2,703=20,5428 кг / м³.

C₅H₁₂ (пентан) = 3,6∙3,221=11,5956 кДж/м³

Расчет потребления газа

Городские потребители расходуют газ неравномерно. Для выявления особенностей неравномерности расхода газа городские потребители условно подразделяются на следующие основные категории:

1) бытовые (приготовление пищи и нагревание воды в квартирах жилых домов),

2) коммунально-бытовые (бани, прачечные, хлебозаводы, общественные, лечебные, и пр.),

3) отопление, вентиляцию и централизованное ГВС жилых, общественных и производственных зданий,

4) промышленное потребление для промышленных и технологических нужд предприятия,

5) потребление газа электростанциями для выработки электроэнергии, горячей воды и пара.

Расход газа определяют отдельно для каждого потребителя.

Расход природного газа на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилых и общественных зданий

 

Таблица 2.1 - Результаты расчета часового расхода газа

 

Назначение расходуемого газа	Годовой расход газа Q, м3/год	Коэффициент часового максимума Км	Часовой расход газа Q, м3/ч
Расход газа больницами и поликлиниками		1/8760	1,3
Бани		1/8760	19,5
Прачечные		1/2700	6,15
Хлебозавод		1/2900	9,2
Предприятия общественного питания		1/6000
Котельная		1/2000	533,4
Итого: 592,15

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ГСиУ010.000.ПЗ

Общий часовой расход газа для нужд района города:

= м³/ч

 

= кДж/ч

 

 

3. Гидравлический расчет газопровода и выбор регулятора давления

 

Часовой расход газав контуре определяется по формуле, м³/ч

 

 

где q – часовой расход газа на человека,

а- плотность населения, чел/га;

F - площадь квартала, га.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ГСиУ010.000.ПЗ

Удельные путевые расходы питающих контуров сети:

Квартал	Численность населения	Часовой расход, м3/ч	Длина питающего контура, м	Удельный путевой расход, м3/ч*м
А				0,16
В				0,19
С				0,2
I				0,1
II				0,1
III				0,1
IV				0,3

 

На рисунке представлена схема сети газопровода низкого давления.

 

1 3 6 9 14

А III II I

2 4 7 10 15

 

C B IV

5 12 16

 

 

 

Путевой расход газа определяется по формуле, м³/ч

,

 

где -удельный путевой расход на участке, м³/ч·м;

длина участка, м.

Расчетный расход газа определяется по формуле, м³/ч

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ГСиУ010.000.ПЗ

 

где Q_П - путевой расход газа,м³/ч;

Q_Т - транзитный расход газа, м³/ч.

 

Номер участка	Длина Участка, м	Удельный пут.расход газа, м3/ч∙м	QП, м3/ч	QT, м3/ч	Qp, м3/ч	∆p/l, Па/м	Диаметр трубопровода, м
11-7		0,29	27,55	392,5	420,05	9,5	119х4
7-6		0,2		86,8	132,8	3,9	89 х3
7-4		0,3		110,3	158,3	5,6	93 х3
4-18		0,26	29,9	-	29,9	7,8	52 х3
6-3		0,1		60,3	77,3	5,3	75,5 х4
6-17		0,1	9,5	-	9,5	9,5	33,5 х3,2
3-18		0,26	29,9	-	29,9	7,8	52,3
3-1		0,16	30,4	-	30,4	4,7	54 х3
4-2		0,16	30,4	-	30,4	4,7	54 х3
4-5		0,2		-		3,6	68 х3
7-8		0,39	101,4	-	101,4	3,5	89 х3
11-10		0,29	27,55	369,9	64,54	9,5	62 х3
9-17		0,1	9,5	-	9,5	9,5	33,5 х3,2
10-9		0,2				3,9	82 х3
10-12		0,49	83,3	68,1	151,4	5,3	89 х3
9-14		0,1		11,5	29,5		55 х3
14-19		0,1	11,5	-	11,5	7,8	35 х3
15-19		0,1	11,5	-	11,5	7,8	35 х3
15-16		0,3		22,5	73,5	5,3	75,5 х4
12-13		0,19	45,6	-	45,6	3,75	65 х3
12-20		0,3	22,5	-	22,5		42,3 х3,2
16-20		0,3	22,5	-	22,5		42,3 х3,2
10-15		0,4		73,5	133,5		88,5 х4

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ГСиУ010.000.ПЗ

Определение расчетных расходов газа на участках сети

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ГСиУ010.000.ПЗ

Складывая два максимальных расчетных расхода газа, получим значение, по которому выбираем ГРП.

 

∑Q=420,05+64,54=484,59м³/ч

 

Выбираем ГРПШ 400-0 и РДСК-400.

 

Заключение

 

В данной курсовой работе была рассчитана численность населения, к которому будет подводиться газопровод низкого давления (13468 чел.); плотность сухого газа (0,75 кг/м³); расчет расхода газа различными объектами; определены путевой, транзитный и расчетный расходы газа на участках.

Определены диаметры газопровода низкого давления. Выбран газорегуляторный пункт (ГРПШ 13-1В-У1) и регулятор давления газа (РДСК-50/400).

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ГСиУ010.000.ПЗ

Список использованных источников

 

1.Ионин А.А Газоснабжение.- М.; Лань, 2012. – 448 с.

 

2.Енин П. М., Семёнов М.Б., Тахтамыш Н.И. Газоснабжение жилищно-комунальных объектов/Справочник.- Киев: Будивельник, 1981.-136с.

 

3.Стаскевич Н.Л., Северинцев Г.Н., Вигдарчик Д.Я. Справочник по газоснабжению и использованию газа.-Л.: Недра,1990.-762с.

 

4.СНиП 2.04.08-87*. Газоснабжение.- М.:Стройиздат,1981.- 79с.

 

5. СНиП П-60-75*. Нормы проектирования. Планировка и застройка городов,

поселков и сельских населенных пунктов. - М.: Стройиздат, 1981. - 79 с.

 

6.СНиП 2.07.01-89^*. Градостроительство. – М.:Стройиздат, 2000. – 79с.

 

7.Гордюхин А.И. Газовые сети и установки. Устройство и проектирование. М.: Стройиздат, 1987. – 383 с.

 

8.Скафтымов Н.А. Основы газоснабжения. – Л.: Недра, 1975. – 343с.

 

 

Таблица 1 Плотность населения микрорайона

Зона различной степени градостроительной ценности территории	Плотность населения на территорию микрорайона для климатических подрайонов, чел./га,
IБ и часть подрайонов IА, IГ,IД и IIА севернее 58° с.ш.	IВ, IIБ и IIВ севернее 58° с.ш. и часть подрайонов IА, IГ, IД, IIА южнее 58° с.ш.	Южнее 58° с.ш., кроме части подрайонов IА, IГ,IД и IIА, входящих в данную зону
Высокая
Средняя
Низкая

 

Определяют численность населения по зонам застройки, на которые разбивают всю газоснабжаемую территорию проектируемого района города. При этом считают газовую нагрузку для каждой зоны равномерно распределенной, но отличающейся для отельных зон значениями удельных часовых расходов, отнесенных к единице площади. В качестве критерия для разделения по зонам должна быть принята степень использования газа в жилых домах. Тогда можно считать, что каждая зона застройки включает кварталы одинаковой этажности.

Численность населения в квартале N_кв, чел, рассчитывают по формуле:

.

I - 760чел.IV - 1760чел.A -960чел.

II -960чел. B -1600чел.

III - 660чел. С - 1380 чел.

Тогда численность населения в зоне застройки N_зон, чел, будет равна:

= 8080 чел.

где i =1, 2, …, n₁;

n - количество кварталов одинаковой этажности в рассматриваемой зоне застройки.

Расчет характеристик газового топлива

Теплота сгорания (высшая или низшая) сухого газообразного топлива (газа) определяется по формуле

Qн =(Q1 X1+ Q2 X2 +...+ Qkxk)/100% =(2283008+1176462+650046+940652+526824)/100= 55769,92 кДж / м³

где Qн - теплота сгорания сухого газа, кДж / м³; Q1, Q2,…, Qk – теплота сгорания компонентов, составляющих газообразное топливо, кДж / м³ [3];

x1, x2, …, x3- объемные доли компонентов, составляющих газообразное топливо, %.

СН₄(метан) = 63,7∙35840=2283,008 кДж / м³

С₂Н₆(этан) = 10,2 63730=650,046 кДж / м³

С₃Н₈ (пропан) = 12,6 93370=1176,462 кДж / м³

С₄Н₁₀ (бутан) = 7,6 123770=940,652 кДж / м³

C₅H₁₂ (пентан) = 3,6 146340=526,824652 кДж/м³

Плотность сухого газа определяют как сумму произведений плотностей компонентов, составляющих газообразное топливо, на их объемные доли

p=(p1 x1 + p2 x2 + … + pkxk)/100% = 1,207 кг / м³.

где p - плотность сухого газа, кг / м³; p1, p2, …, pk – плотности компонентов, кг / м³.

CO₂(диоксид углерода) =0,7 1,9768=1,38376 кг / м³.

N₂(азот) = 1,8 1,2505=2,2509 кг / м³.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ГСиУ010.000.ПЗ

СН₄(метан) = 63,7 0,7168=45,66016 кг / м³.

С₂Н₆(этан) = 10,2 1,3566=13,83732 кг / м³.

С₃Н₈ (пропан) = 12,6 2,019=25,4394 кг / м³.

С₄Н₁₀ (бутан) = 7,6 2,703=20,5428 кг / м³.

C₅H₁₂ (пентан) = 3,6∙3,221=11,5956 кДж/м³

Расчет потребления газа

Городские потребители расходуют газ неравномерно. Для выявления особенностей неравномерности расхода газа городские потребители условно подразделяются на следующие основные категории:

1) бытовые (приготовление пищи и нагревание воды в квартирах жилых домов),

2) коммунально-бытовые (бани, прачечные, хлебозаводы, общественные, лечебные, и пр.),

3) отопление, вентиляцию и централизованное ГВС жилых, общественных и производственных зданий,

4) промышленное потребление для промышленных и технологических нужд предприятия,

5) потребление газа электростанциями для выработки электроэнергии, горячей воды и пара.

Расход газа определяют отдельно для каждого потребителя.