Курсовое проектирование по газоснабжению «Газоснабжение Коттеджного поселка» (стр. 3 )

Примерное зонирование застройки по классам, наиболее часто встречающихся в практике планировки дано в таблице 2. При этом крупные поселки могут иметь все шесть классов строительных зон, средние – не более пяти, начиная со второго, а малые города для которых многоэтажная застройка не является характерной, только последние три-четыре класса

Таблица 2 – Плотность населения в зависимости от класса застройки

Как правило, в задании на курсовой проект приводят состав природного газа, поо данным линейно-производственного управления магистрального газопровода (ЛПУ МГ, г. Ростов-н/Д). В табл. 3 представлен состав природ-ного газа, который положен в основу дальнейшего расчета

Таблица 3 – Состав природного газа

9.4 Вычисление расхода газа отдельными категориями потребителей

9.4.1 Бытовое потребление

Расход газа на бытовые нужды зависит от численности населения, пользующегося газом, и норм расходования газа на различные бытовые нужды. Общая численность населения объекта (город и т. д.) может быть получена либо по данным статистического учета, либо на основе проектных данных (для вновь строящихся городов), либо путем вычислений на основе норм планировки. В последнем случае пользуются принятым в практике планировки понятием «плотность населения». Плотностью населения называют число жителей, проживающих на 1 га площади застройки.

Если известны площади и характер застройки, численность населения определяется по формуле:

N = F*a, (1)

где: N – численность населения;

F – площадь застройки, га;

a – плотность населения, чел/га (принимается по варианту задания на

курсовое проектирование).

Количество природного газа, расходуемого одним человеком на бытовые нужды, может несколько колебаться в зависимости от ряда факторов, к основным из которых относятся климатические условия местности и виды использования газа в домашних условиях. Кроме того, на величину расходования газа населением в домашних условиях существенное влияние оказывает степень развития сетей коммунально-бытового обслуживания населения (столовые, бани, прачечные и др.). При проектировании различ-ных элементов системы газоснабжения следует пользоваться нормами [2].

Р е ш е н и е: По принятому варианту в поселке четыре кольца и соответственно даны длины участков колец.

Кольцо I FI =L 1-2 * L 1-6 = 400*700 = 280000 м2 = 28.00 га

Кольцо II FII = L 2-3 * L 2-5 = 450*700 = 315000 м2 = 31.50 га

Кольцо III FIII = L 4-5 * L 5-8 = 450*700 = 315000 м2 = 31.50 га

Кольцо IV FIV = L 5-6 * L 6-7 = 400(*00 = 280000 м2 = 28.00 га

Общая площадь поселка F = 28.00 + 31.50 + 31.50 + 28.00 = 119 га

Численность населения Коттеджного поселка

N = F *a = 119 x 60 = 7140 чел

На рис.1 представлен генплан города с нанесением кольцевой газораспределительной системы, включающей четыре больших колец с возможностью в дальнейшем проектировать внутри больших колец, малые кольца или тупиковые участки.

1, 2, 3, 4 и т. д. – номера узлов газораспределительной системы;

FI, FII, FIII, FIV – площадь кольца газораспределительной системы;

ГРП – газораспределительный пункт, установлен в узле 5.

Рисунок 1 – кольцевая схема газораспределительной системы.

Годовой расход природного газа на бытовые нужды определяют исходя из норм потребления газа на приготовление пищи и горячей воды по следующей формуле:

Vг = N x (n1 x g1 + n2 x g2)/Qн (2)

где Vг – годовой расход газа на бытовые нужды населения, м3/год;

N - численность населения, чел;

n1 , n2 – соответственно по заданию число жителей используют газ для приготовления пищи и горячей воды для бытовых нужд;

g1 , g2 - соответственно норма расхода теплоты для приготовления пищи или горячей воды на одного человека в год, МДж/год;

Qн - теплота сгорания исходного газа, определяется по заданному составу, кДж/м3 (МДж/м3).

Qн=358,8xCH4+643.6xC2H6+931,8xC3H8+1235,7xC4H10+

+1566,3хС5Н12, кДж/м3 (3)

Где - 358,8; 643,6; 931,8 и т. д. – низшая теплота сгорания метана, этана, пропана и т. д., отнесенная к 1 % содержания этих газов в смеси природного газа, кДж/м3;

СН4; С2Н6; С3Н8 – содержание в смеси природного газа, соответственно: метана, этана, пропана и других компонентов, в %.

Низшую теплоту сгорания природного газа определяем по формуле (3):

Qн =358,8*95.1+643.6*2.3+931.8*0.7+1235.7*0.4+1566.3*0.8=38001КДж/м3

( 38.00 МДж/м3)

Р е ш е н и е: Расчет годового расхода газа определяем по формуле (2):

Нормы расхода теплоты принимаем по приложению :

Для приготовления пищи g1 = 2800 МДж/год; горячей воды в жилых домах

g2 = 5200 МДж/год.

Vг = 7140*(0.85х2800 + 0.70*5200)/38.00 = 1131074 м3/год

9.4.2 Коммунально-бытовое потребление газа

Расход газа на коммунально-бытовые нужды определяется в зависимости от количества и мощности (пропускной способности) предприятий и нормы расходования ими природного газа.

Количество и мощность предприятий коммунально-бытового обслуживания принимают для существующих городов по фактическому наличию, а для вновь проектируемых городов вычисляют на основе норм планировки. В приложении П-II приведены нормы расхода теплоты по коммунально-бытовым предприятиям (бани, прачечные, столовые и т. д.).

Используя известные теоретические и экспериментальные разработки определяют расчетный расход природного газа (годовой или часовой).

Бани. Число жителей, которые пользуются банями, как правило те у которых отсутствуют в жилых домах газовые водонагреватели для горячего водоснабжения. Так например, если предусмотрена установка в жилых домах газовые водонагревателя 70%, то в этом случае предусматривается посещение бань в течении года 30% населения.

Годовой расход природного газа определяют по формуле (4):

Vб = (N x n3 x n4 x g3)/Qн (4)

где Vб - расход природного газа для общественных бань, м3/год;

n3 - охват населения пользующихся баней, % (или в долях);

n4 - число посещений бани одним человеком в год;

g3 - норма расхода теплоты на одно посещение бани, МДж/чел.;

Прачечные. Расход природного газа прачечными зависит от числа жителей, которые пользуются прачечными и нормы сухого белья (кг) на одного жителя в год. Также расход газа зависит от оборудования прачечных (механизированная или немеханизированная прачечная, а также имеется ли сушка и глажение белья.

Годовой расход природного газа определяют по формуле (5):

Vпр = (N x n5 x q1 x g4)/Qн (5)

где Vпр - расход природного газа на прачечные, м3/год;

n5 - охват населения пользующегося прачечными, % (или в долях);

q1 - норма сухого белья на одного человека в год, кг/год;

g4 - норма расхода теплоты на 1 тонну сухого белья (зависит от уровня оборудования, а также имеется ли сушка и глажение белья), МДж/т.

Больницы, родильные дома. Расход природного газа в больницах предусматривается на приготовление пищи и горячей воды для хозяйственных нужд и лечебных процедур (без стирки белья).

Годовой расход природного газа определяют по формуле (6):

Vбол. = ((N /1000) x n6 x (g5 + g6))/Qн (6)

где n6 - число коек на 1000 жителей проживающих в зоне обслуживания

больницы и родильного дома;

g5 - норма расхода теплоты на приготовление пищи на одну койку,

МДж/год;

g6 – норма расхода теплоты на приготовление горячей воды для

лечебных процедур (без стирки белья), МДж/год.

Столовые (кафе), рестораны. Посещение столовых (кафе) и ресторанов зависит от охвата населения газоснабжение жилых домов. Если по заданию предусмотрено в жилых домах установка газовых плит для приготовления пищи 85%, то на остальные 15% предусмотрен расход газа (столовые, кафе и рестораны).

Годовой расход природного газа на столовые, кафе и рестораны определяют по формуле (7):

Vс. р = (N x n7 x n8 х g7)/Qн (7)

где n7 - охват населения, которые пользуются столовыми (кафе) и

ресторанами, % (или в долях);

n8 - число дней в году, 365;

g7 - норма расхода теплоты на трехразовое питание в сутки, МДж/чел.

Хлебозаводы. Производительность хлебозавода определяется установ-ленной нормой расхода хлебобулочных изделий на одного человека в сутки.

Годовой расход природного газа на выпечку хлебобулочных изделий определяется по формуле (8).

Vх = (N x n9 x(q2/1000) x g8)/Qн (8)

где n9 - число дней в году;

q2 - норма расхода хлебобулочных изделий на одного человека в

сутки, кг;

g8 - норма расхода теплоты на выпечку хлебобулочных изделий

на 1 тонну, МДж/т.

Р е ш е н и е: Для определения годового расхода природного газа воспользуемся исходными данными в задании на выполнение курсового проекта и приложениями Е и Ж.

Бани. Число жителей, пользующихся банями, принимаем равным 30% от всего населения (70% населения пользуется ванными в жилых домах). Число посещений бани одним человеком в год составляет 52 (это число неделей, соответственно суббот в календарном году). Норма расхода теплоты на 1 помывку, без ванн, на одного человека g3 =50 МДж (Приложение Е).

Годовой расход природного газа на бани определяем по формуле (4):

Vб = 7140* 0.30 х 52 х(450/38.00) = 146557 м3/год

Прачечные. Принимаем, что стирка белья, производится в механизи-рованных прачечных. По приложению Е норма расхода теплоты на 1 т

сухого белья составляет: g4 =8800 МДж/т. Прачечными пользуются 30% (n5=0,3) населения. Норма сухого белья на одного жителя в год q1=120 кг.

Годовой расход природного газа на прачечные определяем по формуле (5):

Vпр = 7140* 0.30 *(120/1000)*(8800/38.00) = 198416 м3/год

Больницы. По заданию на курсовой проект в больнице n6= 8 коек на 1000 жителей Коттеджного поселка. По Приложению Е расход теплоты на приготовление пищи на 1 койку в год составляет g5 =3200 МДж/год, на приготовление горячей воды для хозяйственно-бытовых нужд и лечебных процедур g6 =9200 МДж/год.

Годовой расход природного газа на больницы определяем по формуле (6):

Vбол =((7140/1000) * 8 *(3200 + 9200))/38.00= 18639 м3/год

Столовые, рестораны, кафе. По заданию на курсовой проект охват обслуживания населения общественным питанием принимаем 15% (n7=0.15). При расчете принимает трехразовое питание пользующихся столовыми. По Приложеию Е норма расхода теплоты в сутки на одного жителя g7 = 8.40 МДж/сутки. В календарном году n7=365 суток.

Годовой расход природного газа на общественное питание определяем

по формуле (7):

Vс. р. =(7140*0.15 х 365 х8.40)/38.00 = 86408 м3/год

Хлебозавод. Охват обслуживания населения 100% (в долях 1,0).По заданию на курсовой проект норма на одного жителя хлебобулочных изделий принята q2=0,60 кг/сутки (формовой хлеб 0.30 кг; батоны, булочки 0.20 кг; кондитерские изделия 0.10 кг). В году n9 = 365 суток. Общая норма теплоты на выпечку хлебобулочных изделия принята по Приложению E:

Формовой хлеб 2500 МДж/тн; Батоны, булочки 5450 МДж/тн;

кондитерские изделия 7750 МДж/тн.

Годовой расход природного газа для хлебобулочных изделий определяем по формуле (8):

Vхк = ((7140*0.30* 365*2500)/1000+(7149*0.20*365*5450)/1000+

+(7140*0.10*365*7750)/1000)=179332 м3/год

Общий годовой расход природного газа предприятиями коммунально-бытового обслуживания составляет:

ΣVк. б. =1131074+146557+198416+18639+86408+179332=1760426 м3/год

9.5 Расход природного газа на отопление и вентиляцию

жилых и общественных зданий.

Расход природного газа для отопления определяется по укрупненным показателям и зависит от объема отапливаемых зданий, их тепловой характеристики и величины наружной расчетной отопительной температуры, которые принимаются по нормативным документам [2].

Годовой расход природного газа на отопление определяется по формуле:

Vот = Wот ∙qср ∙(tвн – t ср. от)∙n∙24, (9)

Qн ∙η от. уст

где: Vот - расход природного газа на отопление за отопительный период, м3;

Wот - суммарный объем отапливаемых зданий, м3;

qср - средняя удельная тепловая характеристика отапливаемых зданий,

кДж/(м3∙К);

t вн – расчетная температура воздуха внутри отапливаемых зданий, 0С;

t ср. от - средняя за отопительный период температура наружного

воздуха, 0С;

Qн - низшая теплота сгорания природного газа, кДж/м3;

η от. уст - к. п.д. отопительных установок, значения которого может быть принято: для систем центрального отопления 0,8 – 0,85; для квартирных систем отопления 0,75 – 0,80; для установок местного отопления 0,70 – 0,80;

n - число дней (суток) отопительного сезона;

24 – число часов в сутках.

При определении расчетного часового расхода природного газа для целей отопления пользуются формулой:

Vчас = Wот q ср (t вн – t р. от ) (10)

Qн η от. уст

где: Vчас - расход природного газа на отопление, м3/час;

t р. от – расчетная отопительная температура наружного воздуха, 0С.

Р е ш е н и е. Отапливаемая кубатура жилых и общественных строений составит: Wж =7140*60=428400 м3; Wобщ.=7140*10=71400 м3.

Принимает температуру воздуха внутри жилых помещений t вн. ж = 18 0С и общественных t вн. общ = 16 0С.

Часовой расход природного газа составит:

Vчас = Wж q ср (t вн. ж - t р. от ) + Wобщ q ср (t вн. общ - t р. от ) м3/час

Q н η от. уст

Vчас= 428400*1.40*[18 –] + 71400*1.4*[16 – (-22)] = 812 м3/час

38001*0.90

В практике проектирования систем газораспределения и газопотреб-ления для определения часовых расходов газа на бытовые и коммунально-бытовые нужды пользуются так называемым «коэффициентом перехода» от годового расхода к часовому. При этом коэффициент перехода показывает, какую часть от годового расхода составляет расчетный часовой расход газа. Величина коэффициента перехода зависит от численности населения города или какого-либо другого населенного пункта. Значения этих коэффициентов для населенных пунктов (городов) с различной численностью населения приведены в таблице 9.1.

Таблица 9.1 – Значения коэффициента перехода от годового к часовому

Пример 6. Вычислить расчетный часовой расход природного газа на бытовые и коммунально-бытовые нужды. Годовой расход природного газа для этих целей принят из примеров 1 и 4:

Vгод = 1760426 м3/год

Численность населения города принята из примера 1. N = 7140 чел.

Р е ш е н и е. Из табл. 9.1 для поселка с населением 7140 человек коэффициент перехода равен 1/2150. Следовательно часовой расход природного газа для жилых домов и коммунально-бытовых объектов составляет:

Vчас = (Vгод)/2150= (1760426)/2150 = 812 м3/час

9.6 Определение расчетных расходов газа в кольцевых сетях

В отличие от тупиковых систем газораспределения и газопотребления, где направление потоков газа определено конфигурацией сети и методом расположения точки (узла) питания, в кольцевых сетях может быть намечено весьма большое число различных вариантов распределения потоков газа независимо от конфигурации сети и заданного расположения питания.

Это обстоятельство позволяет проектировщику по своему усмотрению намечать желаемые направления потоков газа, но вместе с тем оно усложняет выбор рационального варианта их распределения.

Следует помнить, что действительное распределение потоков по отдельным участкам сети будет зависеть от величины диаметров труб, принятых для этих участков. Направление же потоков, которые приняты при определении расчетных расходов, являются желаемыми (расчетными) направлениями.

Обычно принимают следующий порядок определения расчетных расходов газа в кольцевых сетях.

а) После того как принята схема распределительной сети и произведена трассировка газопроводов, вычисляют удельный расход газа на единицу площади застройки (рис.2):

Vуд. f = Vчас /ΣF м3/час, га (11)

где: Vчас - расчетный расход газа на всю площадь застрой города, м3/час;

Vуд. f - удельный расход газа на 1 га застройки, м3/час, га;

ΣF - суммарная площадь застройки города, га.

В тех случаях, когда в городе и другом каком-либо населенном пункте имеются районы с различной плотностью населения, удельный расходы газа для этих районов должны вычисляться раздельно.

б) Вычисляют расходы газа на площади, входящие в отдельные кольца и расположенные вне колец:

Vк = Fi ∙Vуд. f (12)

где: Vк – расход газа на площадь, заключенную в кольце, м3/час; Fi - площадь застройки, заключенная в кольце, га.

в) Вычисляют удельные расходы газа, отнесенные к единице длины периметров колец:

Vуд. L = Vк /P м3/час (13)

где: Р – длина параметра кольца, м.

Рис.2 Кольцевая газораспределительная система города с одним ГРП.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10