Газопостачання району мiста

Для комунально-побутових споживачів число годин максимуму визначається за формулою

, год, (1.43)

де tро – розрахункова температура зовнішнього повітря для проектування системи опалення. tро= -37˚С.

Розрахункова витрата газу на лікарню:

год; м3/год.

Розрахункова витрата газу на пральню:

год; м3/год.

Розрахункова витрата газу на лазню:

год; м3/год.

Розрахункова витрата газу на хлібозавод:

год; м3/год.

Число годин максимуму для промислових підприємств m:

год.

Розрахункова витрата газу на промисловість будівельних матеріалів:

м3/год.

Розрахункова витрата газу на радіотехнічне підприємство:

м3/год.

1.4.5 Визначення розрахункових витрат газу на гаряче водопостачання

Визначення розрахункових витрат газу на гаряче водопостачання розраховується за формулою

, м3/год, (1.44)

де m – число годин максимуму.

Число годин використання максимуму навантаження на потреби гарячого водопостачання (за розрахункову витрату приймається середня витрата за опалювальний період) визначається за формулою

, год, (1.45)

де – температура водопровідної води в літній період. =15 ˚С;

– температура водопровідної води в зимовий період. =5 ˚С.

=7276 год;

=769 м3/год.

1.4.6 Визначення розрахункових витрат газу на технологію промислових підприємств

Розрахункова витрата газу на технологічні потреби промпідприємств визначається за формулою

, м3/год, (1.46)

де km - коефіцієнт годинного максимуму для технологічних потреб;

- річна витрата газу на технологічні потреби на промисловому підприємстві, м3/рік.

Коефіцієнт годинного максимуму km приймається згідно [2] в залежності від галузі промисловості. Якщо не відомі річні витрати газу по печах і котлах, то він приймається в цілому по галузі.

За [2] для промисловісті будівельних матеріалів km дорівнює:

- по печах - km=1/6200;

- по котлах - km=1/5500.

для радіотехнічного підприємства km дорівнює:

- по печах - km=1/5500;

- по котлах - km=1/3300.

Розрахункова витрата газу на промисловість будівельних матеріалів:

м3/год;

м3/год;

, м3/год. (1.47)

м3/год.

Розрахункова витрата газу на радіотехнічнє підприємство:

м3/год;

м3/год.

,м3/год. (1.48)

м3/год.

1.4.7 Визначення кількості котелень і витрати газу на них

1. Визначається сумарна розрахункова витрата газу на котельнях:

, м3/год, (1.49)

де - розрахункова витрата газу на централізоване гаряче водопостачання, м3/год;

S- сумарна розрахункова витрата газу на опалення і вентиляцію житлових і громадських будинків з централізованою системою опалення, м3/год.

м3/год.

2. Необхідна теплопродуктивність котлоагрегатів всіх котельних визначається за формулою:

, МВт , (1.50)

де Qн - нижча теплота згорання газового палива, кДж/м3;

h - ККД котлоагрегатів.

МВт.

Підбираємо тип котлоагрегатів: приймаємо 5 котлоагрегатів типа КВГМ-7,56 і 2 котлоагрегату типа КВГМ-11,63.

4. Визначається установну потужність котлоагрегатів:

МВт, (1.51)

де ni – кількість котлів;

Qi – теплопродуктивність, МВт.

5·7,56+2·11,63=61,06 МВт.

5. Визначаємо нев'язку:

Нев'язка=

6. Визначається витрата газу на вироблення 1 МВт тепла:

м3/год·МВт. (1.52)

м3/год·МВт.

7. Витрата газу по котельнях:

Qк=ni·Qi·q, (1.53)

деni – кількість котлів у котельні;

Qкi – потужність одного котла, МВт.

Витрата газу в першій котельні: Qк1=5·7,56·109=4120 м3/год.

Витрата газу в другій котельні:Qк2=2·11,63·109=2535 м3/год.

Розрахункові витрати газу зводяться в таблицю 1.6.

Таблиця 1.6 - Розрахункові витрати газу всіма групами споживачів

1.5 Визначення розрахункових витрат газу по кварталах району

Розрахункова витрата газу в кварталі визначається за формулою

, м3/год, (1.54)

де qi - питома витрата газу в i-ій поверховості, що визначається за формулою

, м3/(год·люд),(1.55)

, м3/(год·люд),(1.56)

де Qрi - розрахункова витрата газу в i-ій поверховості, м3/год;

Ni - кількість жителів в i-ій поверховості, люд;

- розрахункова витрата газу дрібними комунально-побутовими споживачами (сферою обслуговування), м3/год;

Nзаг - загальна кількість мешканців в населеному пункті, люд.

Для одноповерхових будинків:

м3/(год·люд).

Для двоповерхових будинків:

м3/(год·люд).

Для триповерхових будинків:

м3/(год·люд).

Для чотириповерхових будинків:

м3/(год·люд).

Для сімиповерхових будинків:

м3/(год·люд).

Витрати газу по кварталах зводяться в таблицю 1.7.

Таблиця 1.7 - Розрахункові витрати газу по кварталах району міста

нев'язка=

1.6 Визначення кількості газорегуляторних пунктів

Кількість газорегуляторних пунктів (ГРП) визначається за формулою

, шт, (1.57)

де F - площа району міста або селища, що газифікується, м2;

- оптимальний радіус дії ГРП, м, що визначається за формулою

, (1.58)

де P - вартість одного ГРП, грн;

b - коефіцієнт вартості, грн/(м·см);

Dp - перепад тиску в мережі низького тиску, Па;

j1 - коефіцієнт щільності мережі низького тиску, 1/м, що визначається за формулою

, (1.59)

де lнт - довжина мережі низького тиску, м;

q - питома шляхова витрата газу в мережі низького тиску, м3/(год·м), що визначається за формулою

, (1.60)

де - сумарна розрахункова витрата газу на ГРП району міста, м3/год, що визначається за формулою:

, (1.61)

де S - сумарна розрахункова витрата газу на побутове споживання, м3/год;

- розрахункова витрата газу на опалення і вентиляцію забудови з місцевою системою опалення (одноповерховою), м3/год;

- розрахункова витрата газу на дрібні комунально-побутові споживачі (сферу обслуговування), м3/год;

- розрахункова витрата газу на комунально-побутове споживання в їдальнях, м3/год.

1. Визначається загальна площа газифіцируємої території: F=2803000 м2.

2. Загальна довжина мережі низького тиску: ∑lнд=26100 м.

3. Кількість ГРП:

м3/год;

м3/(год·м);

м-1.

Оптимальний радіус дії ГРП при b=4,5 и P=90000 грн.

м;

шт ≈ 2 ГРП.

У результаті розрахунку приймаємо 2 ГРП з оптимальним радіусом дії ГРП Rопт=929,4 м орієнтована вартість ГРП 90000 грн. Зона дії кожного ГРП повинна бути компактною. ГРП на плані району міста розміщаємо в центрі навантажень. Це забезпечує економію приведених витрат на розподільні мережі низького тиску.

Далі необхідно визначити зону дії кожного ГРП і обчислити витрату газу на них, набираючи його з витрат газу житлових кварталів і споживачів, що обслуговуються даним ГРП. Результати визначення об’ємів газу і розподіл кварталів по ГРП наводяться в таблиці 1.8.

Таблиця 1.8 - Витрати газу газорегуляторними пунктами

Нев'язка між сумарним навантаженням на ГРП і споживанням газу житловими будинками, їдальнями повинна бути не більш 10 %:

Нев’язка між сумарним навантаженням ГРП і споживанням газу споживачами низького тиску повинна бути не більш 0,5%:

1.7 Гідравлічний розрахунок мережі середнього тиску

Початковий тиск: Рп = 400 кПа;

Кінцевий тиск: Рк = 170 кПа.

На план міста наносяться споживачі (промпідприємства, хлібозавод, опалювальні котельні, ГРП, лазні і пральні, що можна об'єднувати в лазньо-пральний комбінат, лікарняні містечка), які приєднуються до мережі середнього або високого тиску. Здійснюється трасування мережі по вулицях і проїздах району міста.

Для гідравлічного розрахунку мереж середнього і високого тиску складається розрахункова схема газопроводів, на якій здійснюється нумерація ділянок, проставляється їхня довжина і розрахункові витрати газу споживачами.

Якщо передбачається резервування пропускної спроможності газопроводів, то гідравлічний розрахунок виконується для двох аварійних і для одного нормального режимів, на підставі якого визначаються діаметри газопроводів і тиск у споживачів.

Розрахунок першого аварійного режиму виконується в наступній послідовності:

1) Викреслюється схема газової мережі в першому аварійному режимі (відключена права ділянка від точки підключення ГРС. При цьому газ рухається від джерела до останнього споживача за годинниковою стрілкою).

2) Визначаються витрати газу по ділянках, починаючи з останнього по ходу руху газу споживача. При цьому враховують, що ділянка (яка називається перемичкою), котра лежить проти точки підключення ГРС, ділить газову мережу на половину кільця, що функціонує нормально, і аварійну половину. Подача газу споживачам аварійної половини кільця приймається у розмірі 50% від розрахункової витрати газу.

3) Визначаються розрахункові довжини ділянок за формулою

Lpi=1,1· Lдi , м, (1.62)

де Lpi - розрахункова довжина i-ої ділянки, м;

Lдi - дійсна довжина i-ої ділянки за планом, м.

Визначається середня комплексна величина Аср за формулою

, кПа2/км, (1.63)

де Pп - абсолютний тиск газу на виході з джерела (ГРС), кПа;

Pк - те ж, в кінці напрямку (в точці зустрічі потоків), кПа;

Lpi - розрахункова довжина ділянки, м.

5) По номограмі, орієнтуючись на Аср і витрату газу на ділянці, визначаються діаметри ділянок і дійсні комплексні величини Ад.

6) Визначають абсолютний тиск газу у вузлових точках за формулою

, кПа, (1.64)

В результаті підбору діаметрів тиск в останнього споживача повинен бути не менше заданого. Якщо дана умова не виконується (тиск у кінцевого споживача значно більше або менш заданого), зменшують (або збільшують) діаметр деяких ділянок з числа тих, що мають понижене (підвищене) значення комплексної величини. У відповідності до вимог [2] слід прагнути до максимального використання допустимої втрати тиску. Ця умова перевіряється дотриманням наступної нерівності:

(1.65)

Розрахунок другого аварійного режиму виконується в такій же послідовності, але відключається ділянка, яка прилягає до точки підключення ГРС ліворуч, і при цьому газ рухається проти годинникової стрілки.

При розрахунку нормального режиму приймаються діаметри газопроводів найбільші з двох аварійних. Розрахункові витрати газу по ділянках визначають при повному навантаженні (100 %) споживачів, відключаючи ділянку проти точки підключення ГРС. При розрахунку нормального режиму тиск у вузлах визначають за двома півкільцями (відключена ділянка проти точки підключення ГРС, тобто перемичка).

Нев’язка тиску в останніх вузлах півкілець не повинна перевищувати 10%. В противному випадку необхідно виконувати потокорозподіл в мережі таким чином, щоб виконувалась необхідна нев’язка. Приклад розрахунку потокорозподілу в мережі середнього тиску наведений в [1].

Після гідравлічного розрахунку газопроводів при нормальному режимі має місце великий запас тиску у вузлах у порівнянні з кінцевим тиском. Щоб "погасити" цей запас при підборі діаметрів відгалужень, приймають максимально можливу величину Ад (або мінімально можливий діаметр, але не менше 32 мм). Отриманий кінцевий тиск у споживача повинен бути не менше необхідного (або заданого).

Розрахунок ведеться у відповідності зі схемою руху газового палива, приведен-ной на рисунку 1.2.

Гідравлічний розрахунок мережі високого або середнього тиску зводиться в таблицю 1.9.

Таблиця 1.9 – Гідравлічний розрахунок мереж середнього тиску

1.8 Гідравлічний розрахунок мережі низького тиску

Для розрахунку викреслюється схема кільцевої мережі, на якій вказуються довжини ділянок і вибираються напрямки руху потоків газу по ділянках.

При виборі напряму руху потоків газу прагнуть, щоб газ рухався до споживача по найкоротшому шляху, а також до рівномірного розподілу транзитних потоків по мережі. На розрахунковій схемі показують "відсічки " - точки, через які транзитні витрати газу не проходять.

Далі визначаються шляхові і еквівалентні витрати газу за наступною методикою:

1) Визначається сумарна довжина газопроводів кожного замкнутого контуру - кільця за формулою

, м, (1.66)

де Li - довжина окремої ділянки контуру, м.

2) Визначаються питомі витрати газу по окремих контурах (кільцях) за формулою:

, м3/(год·м), (1.67)

де Qi - розрахункова витрата газу рівномірно розподілених споживачів, що обслуговуються даним контуром (витрата газу на кварталах, що входять в даний контур), м3/год.

Таблиця 1.10 - Питома витрата газу по окремих контурах