Курсовая работа: Газоснабжение жилого района

Газопроводы в зданиях прокладываем открыто. Если они пересекают фундаменты, перекрытия лестничные площадки, стены и перегородки, - заключаются в стальные футляры. В пределах футляра газопровод не должен иметь стыковых соединений, а пространство между ним и футляром должно быть заделано битумом. Конец футляра выводят над полом на высоту 3см. Газопроводы, пересекающиеся с электроприводом, заключают в резиновую или эбонитовую трубу.

Расчет внутридомовых газопроводов производим после выбора и размещения оборудования и разработки схемы газопроводов.

Расчет начинаем осуществлять с самого верхнего и самого дальнего прибора в здании. На расчетной схеме проставляем номера узловых точек от самого дальнего верхнего прибора до ввода в здание и определяем расходы газа по участкам домовой сети по номинальным расходам газа приборами. Набор приборов, устанавливаемых в квартирах, условно обозначаем следующим образом

ГК – газовый быстродействующий нагреватель;

П-2 – плита двухконфорочная, устанавливается в 1- и 2- комнатных квартирах;

П-4 – плита четырехконфорочная, устанавливается в 3- комнатных и более квартирах.

Определение расчетных расходов газа в домовой сети

Составляем расчетную схему для плана типового этажа с расположением газопроводов и газовых приборов. стояка. Вычисляем максимальный потребляемый расход газа приборами или группой приборов по формуле:

 ,

где  - нормативная тепловая нагрузка для газовых плит, кДж/ч;

 - низшая теплота сгорания газа, кДж/нм3.

,

  ,

 .

Коэффициенты одновременности определяем по приложению №10 методических указаний в зависимости от набора установленных приборов и по суммарному количеству квартир.

Расчетные расходы газа для каждого участка определяем по формуле:

 ,

где  - коэффициент одновременности;

 - количество квартир.

После определения всех расчетных расходов по участкам переходим к газодинамическому расчету газопроводов. Расчетный перепад давления ∆Р для домовой сети многоэтажных зданий выбираем по приложению 10. Он равен Па.

Результаты вычислений сводим в таблицу 12.

Таблица 12

«Определение расчетных расходов газа в домовой сети»

Газодинамический расчет домовых газопроводов

Длину участков Lд (м) определяем по аксонометрической схеме внутридомового газопровода. Затем задаемся диаметром рассчитываемого участка. Заносим выбранный диаметр в графу 4. Далее по приложению 10 методических указаний с учетом выбранного диаметра и расчетного расхода газа определяем эквивалентную длину трубопровода исходя из коэффициента местных потерь ξ=1м (Lу, м) и удельные потери давления (Руд, Па). В графу 13 записываем местные сопротивления для каждого участка и по приложению 10 определяем соответствующие им коэффициенты местных сопротивлений.

Полученную сумму коэффициентов местных сопротивлений заносим в графу 5. (Σξ).

Дополнительную условную длину для каждого участка вычисляем по следующей формуле:

.

Расчетную длину каждого участка определяем по формуле:

.

Суммарные потери давления на каждом участке вычисляем по формуле:

.

На вертикальных участках определяем гидростатическое давление по формуле:

,

где  =9,81 м/с2 – ускорение свободного падения;

Z – разность геометрических отметок конца и начала участка, считается по ходу газа, м;

 – плотность газа , кг/м3.

Если гидравлический напор действует в направлении движения газа, он прибавляется к последнему (когда газ легче воздуха и движется вверх) или когда газ тяжелее воздуха и движется вниз. Если гидростатический напор действует против движения газа, он вычитается из последнего.

Фактические потери давления на каждом участке определяем по формуле:

.

Определив ∆Рф на участке, посчитаем потери давления на всех последовательно присоединенных участках (Σ∆Рф).

Суммарные потери давления на должны превышать расчетного перепада давления для домовой сети – 350 Па. При этом учитываем, что величина потерь должна составлять 50% от расчетного перепада давления.

В нашем случае суммарные потери давления составляют 299,17 Па, что не превышает расчетного перепада давления для домовой сети и удовлетворяет СНиП.

Из опыта проектирования будем задаваться диаметрами dy = 20 мм для стояков и подводок к газовым приборам.

Результаты расчетов сводим в таблицу 13.

Таблица 13

«Газодинамический расчет домовых газопроводов»

7. Выбор оборудования для сетевых ГРП

Оборудование для сетевых газорегуляторных пунктов состоит из следующих основных узлов и элементов: узла регулирования давления газа с предохранительно-запорным клапаном и обводным газопроводом (байпасом), предохранительного сбросного клапана, комплекта КиП, продувочных линий.

Оборудование располагают в такой последовательности: отключающее устройство, фильтр для очистки газа от механических примесей и пыли; предохранительный запорный клапан для отключения подачи газа потребителям (при недопустимом повышении или понижении давления после регулятора); регулятор для снижения давления газа и поддержания давления после себя; отключающее устройство.

Для очистки газа на ГРП устанавливаются волосяные или сетчатые фильтры.

Исходными данными для подбора оборудования ГРП являются: расход газа и пределы его изменения; давление газа на входе и выходе; плотность, влажность газа: степень необходимости учета газа.

 Выбор регулятора давления

Подберем регулятор давления для ГРП-1 пропускной способностью Q = 922 м3/ч (при нормальных условиях) и избыточном давлении газа на входе Р1 = 525 кПа. На выходе низкое давление равно 3 кПа. Плотность газа ρ = 0,69 кг/м3.

При выборе регулятора давления учитываем, что режим его работы зависит от перепада давления в дроссельном органе. При малых перепадах происходит докритическое истечение газа: при значительном перепаде

наступает критическое истечение, то есть когда скорость газа равна скорости звука в газовой среде. Это критическое отношение давлений определяется зависимостью:

,

где  - абсолютное давление газа до регулятора, кПа;

 - абсолютное давление газа после регулятора, кПа;

 – показатель адиабаты (для природных газов), k = 1,3;

 – критическое отношение давлений для природного газа.

Регулятор работает в докритическом режиме, когда Р2 / Р1 ≥ 0,5 (или Р2 / Р1 ≤ 2);

при Р2 / Р1 < 0,5 (или Р2 / Р1 > 2) регулятор работает в критическом режиме.

В нашем случае Р2 / Р1 = (3 + 100) / (525 + 100) = 0,16 < 0,5.

Пропускная способность регуляторов давления РДУК (м3/ч) вычисляется по формуле, м3/ч:

.

где  – площадь седла клапана (с учетом площади сечения штока), см2;

с – коэффициент расхода;

 – коэффициент, зависящий от отношения Р2 / Р1 ;

 - абсолютное давление газа на входе, кПа.

Полученная пропускная способность регулятора является максимальной, а номинальная составляет 80%, то есть:

 м3/ч.

Значит, выбранный регулятор соответствует поставленным требованиям.

Подбор газовых фильтров

Подбор газовых фильтров сводится к определению расчетных потерь давления в них, которые складываются из потерь в корпусе и на кассете фильтра. Во избежание разрушения кассет эти потери не должны превышать 10 кПа, а для обеспечения нормальной работы фильтра, с учетом засорения, следует принимать потери не более 4-6 кПа.

Для сетчатых фильтров потери давления обычно не вычисляют, а принимают по фильтру соответствующего диаметра.

Проверим возможность применения волосяного сварного фильтра диаметром 100мм. Для этого по номограмме определяем потери давления в корпусе и на кассете для расхода Q = 922 м3/ч:

∆Ркор = 1,2 кПа,

∆Ркас = 0,35 кПа.

Суммарные потери давления в фильтре составляют:

 кПа,

что составляет 22,6% от предельно допустимых потерь, равных 10 кПа. Значит, фильтр Ду100 пригоден для применения в нашем случае.

Заключение

В данном курсовом проекте осуществлено проектирование сетей низкого и высокого давления для снабжения газом райна города Мурманск. Пользуясь климатическими данными и характеристикой газового топлива, я определил годовые потребности в газе крупных коммунально-бытовых предприятий, общественных предприятий и сооружений, жилых кварталов и промышленных предприятий района газификации. Затем определил расчетно-часовые расходы газа, средний гидравлический уклон и подобрал диаметры для сети низкого давления района газификации. Для сети высокого давления я оуществил предварительный расчет диаметра кольца газопровода, выполнил газодинамический расчет аварийных режимов однокольцевой газовой сети, задался диаметрами ответвлений. Затем выполнил газодинамический расчет внутридомового газопровода, выбрал регулятор давления и газовый фильтр для рассчитанной мною системы газоснабжения района города Мурманск.

газопровод потребление топливо

Список используемой литературы

1.  Методические указания по дипломному и курсовому проектированию по курсу «Газоснабжение»/ сост. А.Е. Полозов. - Белгород: Изд-во БГТУ, 2007. - 110с.

2.  СНиП 2.04.08-87* «Строительная климатология и геофизика» М.Стройиздат, 1984г.

3.  СНиП 2.04.08-87 «Газоснабжение», М.Стройиздат, 1995г.

4.  Ионин А.А. «Газоснабжение», М. Стройиздат, 1989г.

5.  Стаскевич Н.Л. «Справочник по газоснабжению и использованию газа» Л.Недра, 1990г.

6.  Тихомиров К.В., Сергеенко Э.С. «Теплотехника, тепло-газоснабжение и вентиляция» М.Стройиздат, 1991г.