Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство высшего и средне специального образования

НОВОСИБИРСКИЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

По курсу "Газоснабжение"

Выполнил:

студент ВиЗО

Виноградов Н. О.

Проверил:

Каня Я.Н.

НОВОСИБИРСК, 2005г.

Задача №1

Дан природный газ Северо-Ставропольского месторождения

Состав газа, % (по объему);

СН₄-98,7; С₂Н₆-0,33; С₃Н₈-0,12; С₄Н₁₀-0,04; С₅Н₁₂ = 0,01; СО₂-0,1; N₂-0,7

Теплота сгорания при t=0 ⁰С, Р=101,3 кПа

Q_н = 35695кДж/м³ = 8525 ккал/м³,

Определить при нормальных условиях:

Решение

Плотность и относительную плотность газа.

Относительная плотность по воздуху при t=0 ⁰С, Р=101,3 кПа

2) Низшая теплота сгорания газа - это количество тепла, выделяемое при сгорании 1м³ или 1кг газа не учитывая скрытую теплоту, выделяемую при конденсации водяных паров из продуктов сгорания газа.

Q_н = 35695кДж/м³ = 8525 ккал/м³ по таблице 1.4. [1]

Критические параметры характеризуют состояние газа, при котором плотность жидкой и паровой фаз газа одинаковы.

Критической температурой газа называют- температуру выше которой газ никаким давлением не может быть сжижен. Для каждого газа существует определённая критическая температура.

Критическое давление - это давление, необходимое для сжижения газа при критической температуре.

Найдем критические параметры:

Задача №2

Для природного газа (месторождение принять по задаче №1) определить:

В каком диапазоне будет изменяться плотность газа при изменении температуры воздуха в течение года от -40 до +35 ⁰С.

Нижний и верхний пределы взрываемости смеси газа с воздухом.

Решение

1) Уравнения состояния идеального газа объединяет законы Бойля-Мариота и Гей-Люссака и связывает между собой основные параметры газа- давление, температуру и удельный объём. Для 1 кг газа это уравнение выведено Клапейроном в следующем виде:

Или где: р- давление газа; - удельный объем; Т- абсолютная температура; R- газовая постоянная.

Так как газ один то R _н=R , р= р_н , а то получим

Отсюда

кг/м³ ; кг/м³

2) Нижний и верхний пределы взрываемости природного газа.

Пределы взрываемости газов приведён в таблице №1.

Таблица№1

Пределы взрываемости газов без балластных примесей находят по формуле:

где:

у- компонентные состав газа;

- предел взрываемости

=;

Пределы взрываемости газов с балластными примесями находят по формуле:

а- содержание балластных примесей в долях

Нижний верхний

Задача № 3

ДАНО:

Для района города площадью 220 га. этажностью застройки 4 этажей определить годовой и расчетный расходы газа ставропольского месторождения (Сев. кавказ) на хоз.-бытовые нужды и нужды непроизводственного характера.

Дополнительные исходные данные:

- доля газифицированных предприятий: бани - 0,7; прачечные - 0,8; поликлиники и больницы - 0,6;прредприятия общественного питания (столовые, рестораны)-0,8; хлебозаводы - 0,7;

охват населения газоснабжением - 1,0;

доля белья, стираемого жителями в домашних условиях - 0,5;

охват населения общественным питанием - 0,4;

доля жителей пользующихся банями - 0,4;

в районе имеется централизованное горячие водоснабжение, т.е. во всех квартирах уставлены только бытовые газовые плиты.

Решение:

Низшая теплота сгорания газа Ставропольского месторождения находим в таблице № 1.4. [1] и равна Q^р_н = 35695,2 кДж/м³ = 8525 ккал/м³

Определим плотность жилищного фонда исходя по норме 9 м²/чел., плотность жилого района при застройке в 4 этажей 2800 м²/га.

Найдем численность населения N, зная плотность населения по формуле:

где: F- площадь застройки, га;

а- плотность населения, м²/га.

f- норма общей площади на 1-го чел. м²

Определяем годовую потребность газа в тепловых единицах по нормам расхода теплоты указанным в табл. 2[2]

Бани из расчета 52 помывки в год на одного человека при посещении 40% жителей при 70% бань оборудованных газом;

Общественное питание из расчета что столовые и рестораны посещают 40% жителей при 80% пунктов общественного питания оборудованных газом;

На хозяйственно-бытовые нужды при 100% газификации несения;

На поликлиники расход газа определяем по их пропускной способности 8 посещений каждым жителем в год при 259 рабочих днях при 60% поликлиник оборудованных газом;

На больничные расход газа определяем из расчета расхода на приготовление пищи и горячей воды на хоз-бытовые нужды, в больницах на каждую 1000 жителей имеется 12 коек при 60% больниц оборудованных газом;

На хлебозаводы расход газа определяем , принимая что выпекается хлеба:

формового-0,3т в сутки на 1000 жителей.

батонов, булок и сдобы-0,2т в сутки на 1000 жителей.

кондитерских изделий-0,1т в сутки на 1000 жителей.

при 70% хлебозаводов оборудованных газом

Механизированные прачечные используют 50% населения для стирки, сушки и глаженья белья (норма 100кг сухого белья в год на 1 жителя) при 80% прачечных оборудованных газом;

Расход газа на бытовые и коммунальные нужды сводим в таблицу.

Расход газа на мелкие коммунально-бытовые предприятия (ателье, мастерские, аптеки) принимаем в размере 10% расхода на коммунально-бытовые нужды.

Тогда

Расчетный часовой расход газа на бытовые и коммунальные нужды:

где: k_m- коэффициент часового максимума принимаем из таблицы 4[2] к ближайшей расчетной численности населения;

V_год - годовой расход газа.

Годовой расход газа находим по формуле:

где: Q_общ.- расход газа на коммунально-бытовые нужды;

Q_н^р - низшая теплота сгорания газа.

Тогда

Ответ:

Годовой расход газа

Расчетный расход газа

Задача №4

Обработка природного газа

Осушка газа. Содержание влаги в газе при его транспортировании часто вызывает серьезные эксплуатационные затруднения. При определенных внешних условиях (температуре и давлении) влага может конденсироваться, образовывать ледяные пробки и кристаллогидраты, а в присутствии сероводорода и кислорода вызывать коррозию трубопроводов и оборудования. Во избежание перечисленных затруднений газ осушают, снижая температуру точки росы на 5--7° ниже рабочей температуры в газопроводе. При транспортировании осушенного газа трубопровод можно прокладывать на меньшую глубину, что уменьшает капиталовложения. Наибольшие трудности при транспортировании газов по магистральным газопроводам возникают при образовании кристаллогидратов. Многие газы (метан, этан, пропан, бутан, углекислый газ и сероводород), насыщенные влагой, при определенных значениях температуры и давления образуют с водой (в жидкой фазе) соединения, называемые кристаллогидратами. Если влага удалена из газа и газ оказывается ненасыщенным, кристаллогидраты не образуются. Внешне кристаллогидраты похожи на белую снегообразную кристаллическую массу, а при уплотнении напоминают лед. Это неустойчивые соединения, которые при определенных условиях сравнительно легко разлагаются на составные части. Состав кристаллогидратов углеводородов следующий: СН₄-6Н₂О или СН₄-7Н₂О; С₂.Н₆-7Н₂О; С₃Н₈-18 Н₂.О. Природный газ и вода представляют собой многокомпонентную систему, которая дает смешанные кристаллогидраты. Они устойчивее гидратов индивидуальных углеводородов.

газ сгорание температура взрываемость

На рис. 2.4 показаны кривые образования гидратов метана и природных газов в зависимости от температуры и давления. Сами кривые дают условия равновесного состояния гидратов. При таком изменении температуры и давления газа, когда точка, отвечающая состоянию газа, расположится выше и левее кривой, будет идти процесс образования гидрата. Ниже и правее кривой находится область разложения гидратов

Для осушки газа применяют способы абсорбционные, т. е. поглощение водяных паров жидкостями, адсорбционные, т. е. поглощение водяных паров твердыми сорбентами, и физические -- простое охлаждение или охлаждение с последующей абсорбцией.

Широкое распространение получил абсорбционный способ осушки газа диэтиленгликолем и трн-этиленгликолем, водные растворы которых обладают высокой ''влагоемкостью, нетоксичны, не вызывают коррозии металла и достаточно стабильны.

Очистка газа от сероводорода и углекислого газа. В горючих газах, используемых для газоснабжения городов, содержание сероводорода не должно превышать 2 г на 100 м³ газа. Содержание углекислого газа нормы не лимитируют, однако по технико-экономическим соображениям в транспортируемом газе оно не должно превышать 2%.

Существуют сухие и мокрые методы очистки газа от H₂S. Сухие методы очистки газа основаны на применении твердых поглотителей (гидрата окиси железа, содержащегося в болотной руде, и активированного угля). При мокрых методах очистки газа используют жидкие поглотители. Для удаления из транспортируемого газа СО₂ применяют промывку газа водой под давлением или очистку его водным раствором этаноламина. Для очистки от H₂.S природных газов и газов, полученных на нефтеперерабатывающих заводах, широкое распространение получил этаноламиновый способ. Обычно при очистке газа от H₂S мо-ноэтаноламином улавливается и СО₂. Содержание H₂S после очистки не превышает требуемой нормы. Аминосоединения -- слабые основания. При взаимодействии с сероводородом и углекислым газом они образуют нестойкие вещества, которые легко разлагаются при относительно невысокой температуре, поэтому поглощение сероводорода происходит при 15--25°С, а раствор регенерирует при 120--125°С.

Одоризация газа. Природный газ не имеет запаха. Поэтому для своевременного выявления утечек газа ему придают запах -- газ одорируют. В качестве одоранта применяют этилмеркаптан (C₂H₅SH). По токсичности качественно и количественно он идентичен сероводороду, имеет резкий неприятный запах. Количество вводимого в газ одоранта определяют таким образом, чтобы при концентрации в воздухе газа, не превышающей 1/5 нижнего предела взрываемости, ощущался резкий запах одоранта. На практике средняя норма расхода этилмеркаптана для одоризации природного газа, поступающего в городские сети, установлена 16 г на 1000 м³ газа при 0°С и давлении 101,3 кПа.

Наибольшее распространение получили капельные и барботажные одоризаторы. На рис. 2.5 показана схема простейшего капельного одоризатора прямого действия. В резервуаре 1 находится одорант, который периодически заливают в него через штуцер 3. По жидкостно-мерному стеклу 2 можно контролировать запас одоранта. Расход одоранта регулируют игольчатым вентилем 5, наблюдая через стекло 6 за спуском одоранта по числу капель в 1 мин. Такой одоризатор очень прост. Его недостатком является ручное регулирование спуска одоранта.

В барботажных одоризаторах одорант испаряется при барботаже газа через него в специальных камерах. В этом случае целесообразно пропускать через одоризатор только часть газа и после насыщения парами одоранта подмешивать эту часть к основному потоку газа, идущему по газопроводу.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ионин А.А. Газоснабжение - М., Стройиздат.-1981.

2. СНиП 2.04.08-87 Газоснабжение М., 1988.

3. Кулаков В.Г., Бережнов И.А, Справочник но газоснабжению Киев, "Будивельник" - 1979;.

Размещено на Allbest.ru