Курсовая работа: Газоснабжение района города
Федеральное агентство по образованию
Вологодский государственный технический университет
Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции
Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту:
«Газоснабжение района города»
Выполнила: ст. гр СТ-41
Талашова Е.М.
Поверила: Сыцянко Е.В.
Вологда
2009
Содержание
Введение
1. Определение плотности и теплоты сгорания природного газа
2. Определение годового и расчётного часового расхода газа районом города
3. Расчёт и подбор сетевого ГРП
4. Расчёт газопровода низкого давления для микрорайона
5. Расчёт внутридомового газопровода
Заключение
Список использованных источников
Приложение А
Введение
Природный газ является самым дешевым энергоносителем, поэтому его использование находит широкое применение в сфере бытового обслуживания жилых и общественных зданий, а также в промышленности. В связи с этим грамотное газоснабжение потребителей является очень важным фактором.
При разработке системы газоснабжения жилого квартала необходимо учитывать достаточно большое количество различных факторов, оказывающих влияние на выбор конструктивного решения по прокладке газопроводов. Система газоснабжения жилого микрорайона должна обеспечивать потребности в газе всех имеющихся потребителей разного типа: жилые дома (квартиры), баня на 100 мест, ресторан на 320 мест, а также отопительная котельная, которая обеспечивает централизованное отопление и горячее водоснабжение района. На коммунально-бытовые нужды требованиями нормативно-технической документации установлена подача газа по сетям низкого давления, поэтому необходимо соответствующее оборудование сетевого газорегуляторного пункта, обеспечивающее необходимое снижения давления в газовой сети.
Выполнение курсового проекта по газоснабжению района города позволит подробно ознакомиться с методиками гидравлического расчета внутридворовых и внутридомовых систем газоснабжения, а также другими необходимыми расчетами, которые являются важной составляющей частью всего курса «Газоснабжение».
Задачей данной работы является разработка системы газоснабжения квартала жилого микрорайона в городе Уфе. Также необходимо запроектировать внутридомовую систему газоснабжения жилого здания, обеспечивающего непрерывную подачу газа к газовым приборам и подобрать оборудование газорегуляторного пункта.
1. Определение плотности и теплоты сгорания природного газа
В соответствии с районом проектирования (г. Уфа), заданным в исходных данных, в проекте выбираем магистральный газопровод от Туймазинского месторождения (Башкирское АССР) [1].
Низшую
теплоту сгорания газа 
определяем
по формуле:
, кДж/ м3 (1)
где 
– низшая теплота сгорания i-го
компонента газа, кДж/м3;
Vi – объемная доля i-го компонента в газе.
Плотность газа ρ определяем по следующему выражению:
ρi=Σρi·Vi,кг/м3 (2)
где ρi – плотность i-го компонента газа, кг/м3;
Vi – объемная доля i-го компонента в газе.
Число Воббе рассчитываем по формуле:
W=
, (3)
Определим по формулам (1), (2) и (3) низшую теплоту сгорания газа, плотность и число Воббе для Туймазинского месторождения:
Процент расхождения 4,3 %, следовательно, газ требует специальной очистки.
2. Определение годового и расчетного часового расхода газа районом города
Расчет расхода газа на бытовые, коммунальные и общественные нужды представляет собой сложную задачу, так как количество газа, расходуемого этими потребителями, зависит от ряда факторов: газооборудования, благоустройства и населенности квартир, газооборудования городских учреждений и предприятий и предприятий, степени обслуживания населения этими учреждениями и предприятиями, охвата потребителей централизованным горячим водоснабжением и от климатических условий. Большинство приведенных факторов не поддается точному учету, поэтому потребление газа рассчитывают по средним нормам, разработанным в результате анализа многолетнего опыта фактического потребления газа и перспектив изменения этого потребления. Нормы расхода газа приведены в [2].
Расчет проводят по нормам потребления на конец расчетного периода, с учетом перспективы развития городских потребителей газа. Расход газа населенным пунктом зависит от числа жителей, принимаем количество из расчета, что в квартире проживает 3 человека.
Охват газоснабжения квартир для большинства городов близок к единице. Годовой расход зависит от системы ГВС зданий и находится по формуле (4):
Q=yкв·N(qkв1·z1+qkв2·z2+qkв3·z3),
(4)
Q=1·3444∙(2800·0,9+8000·0,08+4600·0,02)=11199888 МДж/год
где z1 – доля потребителей с ЦГВ;
z2 – доля потребителей от газовой водонагревателей;
z3 – доля потребителей без ЦГВ;
q – норма расхода теплоты на 1 человека в год [2].
Охват газоснабжения бани и ресторана вычисляются по формулам (5) и (6):
Qбани=
, МДж/год (5)
Qбани=
,МДж/год.
где yб –степень газификации бани;
N – число жителей;
qзд – норма
расхода газа, 
.
Qоб=
, МДж/год (6)
Qбани=
, МДж/год.
где yхл. – степень охвата газоснабжением ресторана;
Расход газа на отопление и вентиляцию находим по формуле:
Qов = [24·(1+К)
]
,
(7)
Qов= [24·(1+0,25)
]
=
=102,93*106, Мдж/год
где q – укрупненный показатель на отопление зданий, кДж/ч м2;
tвн – температура внутреннего воздуха, ◦С, для г. Уфа tвн = 20◦С[5];
tср.о – средняя температура отопительного периода, tср.о.= - 5,0◦С[3];
tр.о и tр.в – расчетные температуры на отопление и вентиляцию,-35◦С;
К и К1 –коэффициенты, учитывающие расходы теплоты на отопление и вентиляцию общественных зданий;
z - среднее число часов работы системы вентиляции общественных зданий в течении суток;
nо – продолжительность отопительного периода, nо = 227 cут, [3];
F – жилая площадь отапливаемых зданий, м2;
ηо – КПД отопительной системы.
Годовой расход газа на централизованное горячее водоснабжение от котельных определяют по формуле:
Qг.в.=24qг.в.N[nо+(350-nо)
]∙
,МДж/год (8)
Qг.в.=24·0,85·3444[227+(350-227)∙
]∙
,МДж/год
где qг.в. – укрупненный показатель среднечасового расхода теплоты на горячее водоснабжение, кДж/ч на 1 чел. (с учетом общественных зданий района);
N – число жителей, пользующихся горячим водоснабжением;
β – коэффициент, учитывающий снижение расхода горячей воды в летний период;
tх.з и tх.л – температуры водопроводной воды в отопительный и летний периоды, ◦С;
ηг.в. – КПД котельной.
В микрорайоне данного курсового проекта расчетные расходы газа равны:
Qкв= 187133 м3/год;
Qбаня.= 35877 м3/год;
Qоб= 32600 м3/год;
Qмелк.произ..= 9356,6 м3/год;
Qов.= 1718406,7 м3/год;
Qгв=316122, 5 м3/год;
В результате расчёта получили:
расчётный часовой расход газа квартирами Qркв= 90,8 м3/ч;
расчётный часовой расход газа баней Qрбаня= 13,3 м3/ч;
расчётный часовой расход газа рестораном Qробщ= 16,3 м3/ч;
расчётный часовой расход газа на мелкие коммунальные нужды Qрм.п= 4,54 м3/ч;
расчётный часовой расход газа на отопление и вентиляцию Qров= 694 м3/ч;
расчётный часовой расход газа на горячее водоснабжение Qргв= 127,7 м3/ч.
Суммарный расчётный часовой расход газа Qр= 946,64 м3/ч.
3. Расчет газопровода низкого давления для жилого микрорайона города
Цель гидравлического расчета внутридворового газопровода низкого давления – определение диаметров газопроводов, подводящих газ потребителям. Диаметры должны быть такими, чтобы суммарные потери давления от ГРП до самого удаленного дома не превысили располагаемый перепад давлений, принимаемый 200 Па
Методика расчета состоит в принятии ориентировочных потерь давления в газопроводах по выражению
(9)
где ∆Pр – годовой расход теплоты i-м потребителем, МДж/ч;
1,1 – коэффициент, учитывающий долю потерь давления в местных сопротивлениях;
li – длина i-ого участка, м.
По ориентировочным потерям и расходу газа определяем диаметры газопровода и действительные потери давления на участке. Суммарные потери давления не должны превышать 200 Па, иначе следует увеличить диаметры газопроводов и произвести пересчет потерь давления.
Расходы газа на участках определяем по формуле
(10)
где 
– коэффициент
одновременности для i-ой прибора (группы приборов), определяется методом
интерполяции по [4];
– расчетный расход
газа прибором (группой приборов), м3/ч;
ni – количество приборов (групп приборов) одного типа, шт
Определим расчетную нагрузку газа на жилой дом:
Расчетные расходы газа на участках определим с помощью коэффициента часовой неравномерности по формулам:
,м3/ч (17)
где 
– низшая теплота сгорания
газа, кДж/м3;
– годовой расход газа прибором
(группой приборов), определяемый по удельным нормам потребления газа, МДж/ч;
Vр=
,м3/ч (18)
Ki – коэффициент часовой неравномерности расхода газа, зависящий от числа квартир и числа жителей, проживающих в квартире;
i – число разнотипных приборов (групп приборов);
Ni – количество приборов (групп приборов) одного типа, шт.
м3/ч
м3/ч
м3/ч
м3/ч
Таблица 1-Расчётные расходы газа на микрорайон
| Nуч | ПГ2 | ПГ4 | ПГ2 +ВПГ | ПГ4 +ВПГ | Vр, м?/ч | ||||||||
| Vпр | n | K0 | Vпр | n | K0 | Vпр | n | K0 | Vпр | n | K0 | ||
| 0 - 1 | 0,418 | 177 | 0,1938 | 0,68 | 711 | 0,1489 | 1,8 | 24 | 0,242 | 2,07 | 96 | 0,1858 | 163,65 |
| 1 - 2 | 80 | 0,204 | 322 | 0,1878 | 24 | 0,242 | 96 | 0,1858 | 111,96 | ||||
| 2 - 3 | 48 | 0,2106 | 192 | 0,2008 | 24 | 0,242 | 96 | 0,1858 | 94,46 | ||||
| 3-4 | 48 | 0,2106 | 192 | 0,2008 | 46,74 | ||||||||
| 4-5 | 48 | 0,2106 | 192 | 0,2008 | 30,44 | ||||||||
| 5-6 | 21 | 0,2288 | 84 | 0,2132 | 14,19 | ||||||||
| 4-7 | 16,3 | ||||||||||||
| 1-8 | 0,418 | 97 | 0,2023 | 0,68 | 389 | 0,1811 | 69,41 | ||||||
| 8-9 | 59 | 0,2073 | 238 | 0,1962 | 50,16 | ||||||||
| 9-10 | 27 | 0,2216 | 108 | 0,2092 | 31,16 | ||||||||
| 10-11 | 27 | 0,2216 | 108 | 0,2092 | 17,86 | ||||||||
| 10-12 | 13,3
| ||||||||||||