Газоснабжение жилого квартала

 

С учётом коммунально-бытовых потребителей:

2.3 Расчет часовых расходов газа

2.3.1 Определение часовых расходов газа равномерно распределенными потребителями

Система газоснабжения городов и других населенных пунктов должна рассчитываться на максимальный часовой расход газа (м³/ ч), определяемый по формуле

V_год -  годовой расход  газа,  м³/год;

K^h_Max - коэффициент часового максимума,   определяемый для  хозяйственно-бытовых потребителей СНиП (2.04.08 – 87*)

 

Расход газа по квартирам:

 

- удельный часовой расход  газа на одного человека м³/ч чел;

- число жителей в квартале;

 

 

   Таблица №3

 

№ квартала	Число жителей в квартале	V кв М3/ ч
3х этажная зона застройки
V 3 зонуд ч =  0,056
1	2715	152,417
4	1690	94,880
6	2968	166,649
7	5065	284,337
9	3046	171,028
10	4904	275,335
	∑ Vкв 3эт.зон	1144,645
4х этажная зона застройки
V4 зонуд ч =  0,061
5	2977	183,073
8	2688	165,282
	∑ Vкв 4эт.зон	348,356

 

Продолжение таблицы №3

5х этажная зона застройки
V5зонуд ч  =  0,058
2	2803	164,515
3	2860	167,850
11	3094	181,573
	∑ Vкв 5эт.зон	513,937
	Vобщ.=	2006,938

2.3.2 Расчет часовых расходов газа сосредоточенными потребителями

Крупные сосредоточенные потребители снабжаются газом среднего давления. Часовые  расходы газа для данных потребителей определяют в зависимости от пропускной способности (количества единиц потребления). Для гостиниц, больниц-стационаров пропускная способность определяется по числу мест, коек и т. д., для столовых, кафе-ресторанов с определенным числом посадочных мест - в зависимости от числа посадок в единицу времени по формуле

N - количество  жителей в данной зоне застройки,  тыс. чел.;

 - низшая теплота сгорания газа, кДж/м³, определяемая по составу газа;

Q - норма годового потребления газа для различных потребителей, МДж, определяем по СНиП (2.04.08 – 87*);

n_i - количество потребителей газа, соответствующих данному виду потребления на 1000 чел

V – расход газа данным видом потребления м³;

 m – общее количество потребителей 

- коэффициент часового max, СНиП (2.04.08 – 87*);

 

Таблица №4

 

Потребители газа	Единицы потребления	Норма расхода		Расчет кол-во единиц потребления mi	Vгод м3/год		Vч м3/ч
		Q, МДж	V, м3
Хлебозавод:  - на выпечку хлеба, батонов, булок и сдобы	1 тонну изд.	5450	148,64	10094,86	1500544,32	1/6000	250,09
Баня:  - мытье в ванной	1 помывка	50	1,36	905056,8	1234234,50	1/2700	457,12

Продолжение таблицы №4

 

Гостиница на 400 мест:  - без ресторанов с ваннами во всех номерах	1 место/год	5020	136,92	400,00	54766,57	1/1600	34,23
Столовая на 300 мест:
- на приготовления обедов	1 обед	4,2	0,11	2880000	494862,91	1/2000	247,43
- на приготовления ужинов и завтр.	1 ужин	2,1	0,06
			0,17
Котельная							2000,00
ТЭЦ							10102,23

 

2.3.3 Определение  расхода газа на отопление,  вентиляцию и горячее водоснабжение  жилых и общественных зданий

 

 

V_ов – годовой расход тепла на

 t_вн – температура внутреннего воздуха

 t_ср – средняя температура за отопительный период

 n_о – количество суток отопительного периода

 t_р.о – расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления

 t_р.в – расчетная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции

 k, k₁ – коэффициент учитывающий расход тепла

 z – среднее число часов работы системы вентиляции общественного здания в течение суток

q – укрупненный показатель max часового расхода тепла на отопления жилого здания

F- жилая площадь отапливаемых зданий 

 η = 0,8

 Х₁ – берется из задания на курсовой проект "Коммунально-бытовые потребители снабжены газом в размере 68%" (Х1=0,68)

 

, кДж/год

V_гв – годовой расход тепла на горячее водоснабжение от котельных кДж/год

q_гв – укрупненный показатель средне часового расхода тепла на горячее водоснабжение кДж/ч чел (приложение 3 мет.ук. q=1360)

N – количество жителей пользующиеся горячим водоснабжением (из таблицы №1, n всех зон)

n_o – количество суток отопительного периода (СНиП "Климатология" таблица №1)

t_хл – температура холодной водопроводной воды в летний период (t_хл=15°С)

t_хз – температура холодной водопроводной воды в зимний период (t_хз=5°С)

b – коэффициент учитывающий снижение расхода горячей воды в летний период (b=0,8)

h - КПД (0,8 – 0,85)

Х₂ – берется из задания на курсовой проект "Из них используют газ для приготовления горячей воды 70%" (Х₂=0,7)

 

,

,

 

, м3/ч

К_час – максимальный коэффициент часовой неравномерности потребления газа за год

m – число часов использования максимума

 

 м3/ч

 

Так как  ˃˃4000, принимаю  котельную с = 2000 м³/ч и ТЭЦ = 10102,2 м³/ч

 

2.4 Выбор системы  газоснабжения населённого пункта  и определение максимального  количества газорегуляторных пунктов  (ГРП), газораспределительных станций  (ГРС)

 

Выбор системы распределения газа следует производить в зависимости  от структуры газопотребления. Для снабжения потребителей в данном проекте рекомендуется принимать двухступенчатые газовые сети, состоящие из сетей среднего и низкого давления. Сети среднего давления получают газ от магистрального газопровода через газораспределительные станции (ГРС) или от других источников (по заданию). Величина давления после ГРС не должна превышать максимально допустимого в сетях среднего давления. Давление перед конечными потребителями Р=0,1Мпа. К сетям среднего давления присоединяются крупные коммунальные предприятия, отопительные котельные, а также газорегуляторные пункты (ГРП), через которые газом снабжаются сети низкого давления. В зависимости от принятого давления газа перед бытовыми газовыми приборами максимальное давление газа в распределительных газопроводах после ГРП : 3000 Па - при номинальном давлении газа у газовых приборов 2000 Па.

Количество и размещение ГРС определяется количеством и  местами подвода газа магистральными газопроводами. В данном проекте рекомендуется принимать одну ГРС, которая размещается за пределами населенного пункта. Количество ГРП определяется расчетом по оптимальной производительности. Оптимальная производительность одного ГРП Vопт=1500-2000 м³/ч. Оптимальный радиус действия R_опт=0,5-l км. С учетом этого оптимальное количество ГРП.

 

 

 

- Расход газа на все жилые  дома;

- оптимальный расход газа

F- газифицируемая площадь населённого пункта

- оптимальный радиус действия 1 ГРП. Исходя из второго.

 

 

Роза ветров для  зимнего периода господствующих ветров

г.Орск

 

С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
4,7	4,9	3,4	4	4	5	4,7	4,2

 

 

ГРП должен размещаться  в центре газоснабжаемого района, как можно ближе к центру нагрузки района. Выбираем два ГРП. ГРС располагаем с северо-востока, так как преимущественное направление ветра – юго-западное.

2.5 Гидравлический  расчет сети среднего давления

 

Гидравлический расчет газовых  сетей сводится к определению  диаметров участков и потерь давления в них. Сети среднего давления обычно состоят из одного кольца с несколькими  отводами. Так как к сетям среднего давления присоединяют крупные сосредоточенные потребители, то расходы газа определяются суммированием расходов газа отдельных потребителей по участкам. Расчет производится для трех режимов (два аварийный и один нормальный) в следующей последовательности: составляют расчетную схему для каждого режима, на которой показывают нагрузки присоединенных потребителей, аварийную перемычку, длины участков и нагрузки по участкам, определенные расчетом диаметры; рассчитывают первый аварийный режим, принимая движение газа по часовой стрелке; нагрузки потребителей, присоединенных к аварийной части сети (после аварийной перемычки), учитывают в размере 50% от номинальной; рассчитывают второй аварийный режим - движение газа против часовой стрелки. Для обоих аварийных режимов считают, что потребители, присоединенные к поврежденной половине кольца, получают 50% от номинальной потребности в газе, а остальные - 100%. Принимая диаметры сети максимальными из двух аварийных режимов, рассчитывают нормальный режим. Диаметры участков сети при расчете аварийных режимов выбирают, ориентируясь на среднее значение.

P_н – начальное давления в сети среднего давления. P_н = 3 ат (0,3МПа);

P_к – конечное давления в сети среднего давления. P_к = 1,5 ат (0,15МПа);

L_пр – приведенная длина участка газопровода постоянного диаметра с учетом потерь на местные сопротивления в размере 10%

 

- действительная длина участка  газопровода, км.

Конечное  давление на каждом участке, МПа

Расчет сводится в таблицу №5.

 

Таблица №5

Номер учаска	Длина, км		V, м3/ч	Dуч , мм	А атм2/км	A * Lпр,      атм2	Давление, атм
	L	Lпр					Pн	Pк
1	2	3	4	5	6	7	8	9
I первый аварийный режим ГРС  - 1 - 7 - 6 - 5 - 4 - 3 - 2 - К
ГРС - 1	0,2	0,220	4231,665	219	1	0,220	3,00	2,96
1 - 8	0,39	0,429	4231,665	219	1	0,429	2,96	2,89
8 - 7	0,93	1,023	2231,665	159	1	1,023	2,89	2,71
7 - 6	0,39	0,429	1981,57	133	2,1	0,901	2,71	2,54
6 - 5	0,086	0,095	1045,81	108	2	0,189	2,54	2,50
5 - 4	0,089	0,098	798,38	108	1,4	0,137	2,50	2,47
4 - 3	1,2	1,320	764,15	108	1,2	1,584	2,47	2,13
3 - 2	0,46	0,506	228,5619	76	1,1	0,557	2,13	1,99
2 - Б	0,057	0,063	228,5619	76	1,1	0,069	1,99	1,97
		4,182			1,322222
II  аварийный режим ГРС - 1- 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 7 - 8 - К
ГРС -1	0,2	0,22	3262,054	159	2,7	0,594	3,00	2,90
1 - 2	0,744	0,8184	3262,054	159	2,7	2,210	2,90	2,49
2 - 3	0,46	0,506	2804,93	159	2	1,012	2,49	2,28
3 - 4	1,2	1,32	1733,76	159	0,8	1,056	2,28	2,03