Система газоснабжения одного квартала в селе Вилюйск

Содержание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные

В курсовом проекте разработана  система газоснабжения одного квартала в селе Вилюйск. Площадь газифицируемого района – 27,16 га. В жилом районе расположены здания коммунально-бытового назначения, баня, больница, кафе. В жилых домах квартала предусмотрено централизованное газоснабжение природным газом. Горячее водоснабжение жилых зданий  - 30% от общего числа. Расчетная отопительная температура -52˚С. Давление газа потребителя 5 кПа. Плотность населения – 420 чел/га.

Бытовое потребление  газа:

1. приготовление пищи, с ЦГВ:                                            30%

2. Приготовление пищи при наличии  водонагревателя:     40%

3. Приготовление пищи и ГВ при наличии плиты:             30%

4. Стирка белья в домашних условиях

с использованием стиральной машины:                              50%

Коммунальные и общественные предприятия:

1. Бани:                                                                                     30%

2. Столовые:                                                                       35%

3. Больницы:                                                                            8 шт.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Целью выполнения курсового  проекта является приобретение навыков  расчета, ознакомление с основными операциями при проектировании газовых распределительных сетей.

Задача данного курсового  проекта: рассчитать надежное, бесперебойное  газоснабжение квартала города.

Курсовой проект «Газоснабжение»  имеет актуальность в проектировании газовых сетей в населенных пунктах, где до сих пор в жилых домах нет самого дешевого, практичного и высококалорийными топлива.

Рациональное использование  газообразного топлива с наибольшей реализацией его технологических  достоинств позволяет получить значительный экономический эффект, который связан с повышением КПД агрегатов и сокращением расхода топлива, более легким регулированием температурных полей и состава газовой среды в рабочем пространстве печей и установок.  Применение газа для промышленных установок улучшает условия труда и способствует росту его производительности, а применение в качестве топлива позволяет значительно улучшить условия быта населения, повысить санитарно-гигиенический уровень производства и оздоровить воздушный бассейн.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определение численности населения

 

Для определения численности  населения необходимо знать площадь  газифицируемого участка. По имеющимся  планам местности находим площадь.

Масштаб задан 1:3000, отсюда находим площадь газифицируемого участка, будет равна: F=27,16 Га.

Численность населения  определяем по формуле:

N= n×F,

где n – плотность населения (420),

F – площадь газифицируемого участка (27, 16 Га),

N=420×27,16=11407 чел.

По нормам на каждого  человека приходится по 18м² на человека +9м² на главу семьи. Отсюда  площадь отапливаемых помещений равна:

А = = 230991,75 м².

 

Количество населения  таблица 1
№ Контура	Площадь кольца, Га	Количество  жителей, шт
I	2,6	1092
II	3,6	1512
III	3,78	1588
IV	3,06	1285
А	6,1	2562
Б	2,06	865
В	2,3	966
Г	1,32	554
Д	1,2	504
Е	0,62	260
Ж	0,52	218
∑	27,16	11407

 

 

Определение низшей теплоты сгорания

 

Q^р_н – низшая теплота сгорания, (м³/год), определяется по формуле:

 

Q^р_н=0,01×Σ(С_nH_2n+2× Qⁿ_н),

 

где С_nH_2n+2 – процентное соотношение содержания частиц в газе, %;

Q^р_н – низшая теплота сгорания содержащихся в газе соединений, кДж/м³.

Низшая теплота сгорания газа определяется в зависимости  от состава газа. Используемый для газ данного района - Средневилюйский газ.

 

Q^р_н =0,01x(35840x90,75+63730х6,34+93370х1,79+123770х0,6+146360х0,06)= 39067,041 .

 

Характеристика газа  Таблица 2
Наименование хим. элемента.	Формула	Теплота сгорания		содержание в газе, %
		кДж/м3
		Высшая	низшая
Метан	CH4	39860	35840	90,75%
Этан	C2H6	70420	63730	6,34%
Пропан	C3H8	101740	93370	1,79%
Бутан	C4H10	133980	123770	0,60%
Гексан	C5H12		146340	0,06%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определение годового потребления газа

 

Годовые расходы  газа используются для планирования количества газа, которое необходимо доставить проектируемому населенному пункту, а расчетные (максимально-часовые) для определения диаметров газопроводов.

Для нужд отопления, вентиляции и ГВС расход газа определяется по строительному объему отапливаемых и вентилируемых зданий (по укрупненным показателям).

Норма расхода газа, В (м³/год), определяется по формуле:

 

В=

,

 

где Q_расч – норма расхода тепла, МДж/год;

η – КПД принимаемый 0,93;

Расход газа кварталом  Таблица 3
№	назначение  расхода газа	кол-во единиц на 1000 человек	норма расхода  газа		расход газа, м3/год
			МДж	м3/год	на 1000 чел	на населенный пункт(год)
Бытовое потребление газа, %
1	Приготовление пищи, с ЦГВ	300	2800	77,07	23119,89	263733
2	Приготовление пищи при наличии водонагревателя	400	8000	220,19	88075,78	1004698
3	Приготовление пищи и ГВ при наличии плиты	300	4600	126,61	37982,68	433276
4	Стирка белья  в дом. условиях с использованием Стир. машины	500	8800	242,21	12110,42	138146
						1839853
Коммунальные  и общественные предприятия
1	Баня	300	40	1,10	17174,78	195916
2	Кафе	350	6,3	0,17	22151,75	252689
3	Больница (число  коек на 1000 жителей)	8	12400	341,29	2730,35	31146
						479751

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определение потребления газа на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение

 

Определение max теплового потока на отопление жилых и общественных зданий, определяются по формулам :

 

Q_0max = q₀∙A(1+k₁);

 

где A – общая площадь зданий м²

k₁ – коэффициент учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий при отсутствии данных следует принимать равным 0,25.

q₀ – укрупненный показатель max теплового потока на отопление жилых зданий на 1 м² общей площади принимаемый по приложению 2 СНиП 2.04.07-86* «Тепловые сети». Для жилых и общественных зданий построенных после 1985 года, с этажностью 3-4 и более, при расчетной температуре наружного воздуха -52 ˚С. принимать равным 125.

 

Q_0mах =125*230995,8*(1+0,25) = 36093093,75 Вт =129935138 кДж/ч;

 

Определение max теплового потока на ГВС и общественных зданий, определяется по формуле:

 

Q_hm =1,2∙m∙(a+b)∙(55-t)/24∙3,6;

 

где  m – количество человек;

a – норма расхода воды на ГВС на 1 человека в сутки проживающего в здании с ГВС, принимаемая в зависимости от степени комфортности здания в соответствии со СНиП 2.04.07-86* «Тепловые сети»

120 литров за сутки.

b – норма расхода воды на ГВС потребляемая в общественных зданиях принимается в размере 25 литров за сутки на 1 человека.

t – температура холодной (водопроводной) воды в отопительный период = 5 ˚С .

 

Q_hm=(1,2*5704*(120+25)*(55-5))/(24*3,6) = 344592,5 Вт

Q_hmах= 2,4*Q_hm

Q_hmах = 2,4*344592,5 = 827022 Вт = 2977279,2 кДж/ч

 

Определение max теплового потока на вентиляцию жилых и общественных зданий, определяется по формуле :

 

Q_vmax =k₁∙k₂∙q₀∙A,

 

где k₂ – коэффициент учитывающий тепловой поток на вентиляцию общественных зданий при отсутствии данных следует принимать равным 0,6.

 

Q_vmax = 0,25*0,6*125*230995,8 = 4331171,25 Вт = 15592217 кДж/ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определение расчетного часового расхода газа

 

Часовой поток на здание или на группу зданий определяется по формуле:

 

Q_ч = Q_г х K_max;

 

где Q_Г – годовой расход, ;

k_max – коэффициент часового максимума.

 

Часовой расход газа  Таблица 4
№	Потребление газа	Кмах	Часовой расход газа м3/ч
1	Бытовое потребление газа	2214	831,0
2	Бани	2700	72,6
3	Кафе	2000	126,3
4	Больницы (число коек на 1000 жителей)	2900	10,7
Итого:			1040,7
1	Отопление		2946,8
2	Вентиляция		353,6
3	ГВС		81,9
Итого:			3382,4

 

 

 

 

 

 

 

 

Гидравлический расчёт газопроводов

 

Определение удельных путевых  расходов газа.

Для определения удельных путевых расходов газа необходимо знать: длину контура, плотность населения  в контуре, а так же суммарное  количество газа потребляемого городом. Путевые расходы газа определяются по формуле:

 

;

 

где Σl – длина контура, м;

Q– часовой расход газа расчетным кольцом, м³/ч.

 

Удельные расходы газа  Таблица 5
№ контура	Газоснабжаемая зона	Количество населения, чел.	Расход газа, м3/ч	Длина контура, м	Удельный расход газа, м3/(ч∙м)
	Размер, Га
I	2,6	1092	79,552	586,02	0,136
II	3,6	1512	110,148	715,74	0,154
III	3,78	1588	115,656	699,87	0,165
IV	3,06	1285	93,626	690,93	0,136
А	6,1	2562	186,640	467,40	0,399
Б	2,06	865	63,029	538,23	0,117
В	2,3	966	70,373	488,04	0,144
Г	1,32	554	40,388	423,87	0,095
Д	1,2	504	36,716	454,20	0,081
Е	0,62	260	18,970	205,26	0,092
Ж	0,52	218	15,910	309,21	0,051
∑	27,16	11407	831,009	5579