Газоснабжение города

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

Московский государственный строительный университет

Кафедра теплофикации и газоснабжения

Курсовой проект

«Газоснабжение города»

Выполнил: студент IV курса

I группы з/о ТГВ

Проверил: Жила В.А.

МОСКВА 2013

Содержание

1. Задание на курсовой проект «Газоснабжение города

2. Характеристики газообразного топлива

3. Определение расхода газа районом города

3.1 Определение количества жителей

3.2 Определение расчетных расходов газа

3.3 Расход газа фабриками-прачечными

3.4 Расход газа банями

3.5 Расход газа предприятиями общественного питания

3.6 Расход газа учреждениями здравоохранения

3.7 Расход тепла на отопление

3.8 Расчетный расход газа городом

4. Гидравлический расчет кольцевых распределительных газопроводов низкого давления

4.1 Определение площади районов, количествово населения в них, периметр района и удельные путевые расходы

4.2 Определение путевых расходов

4.3 Гидравлический расчет ГНД

4.4. Гидравлическая увязка газопроводов сети низкого давления

Рекомендуемая литература

1. Задание на курсовой проект «Газоснабжение города»

1. Определить годовые расходы газа

2. Разработать проект газовой сети низкого давления города.

3. Произвести гидравлический расчет газовой сети, состоящей из расчетов кольцевой сети низкого давления.

Характеристика города

1. Район строительства ________г. Актюбинск_______________________

2. средняя этажность застройки районов: № 1 __8___эт.; №2 __4___эт.;

№3 __1___эт. Границы районов указаны на генплане.

3. Годовые расходы газа на технологические нужды промышленных предприятий (ПП) _965тыс.__м³. (по заданию табл.№2)

4. Охват газоснабжением жилых домов -100%

5. Использование газа для децентрализованного отопления и горячего водоснабжения, а также охват газоснабжением всех коммунальных предприятий города принять по табл.№3 .

6. Давление для сети высокого давления (среднего) давления (абс.): начальное _0.7___МПа, конечное минимальное _0.15____МПа. (по заданию табл. №3)

7. Номинальное давление газа перед приборами сети низкого давления 2000(1300)Па.

8. t_в =22°С - температура внутреннего воздуха отапливаемых помещений ;

t_р.о=-31°С - температура наружного воздуха расчетная для проектирования системы отопления;

t_ср.о=-6,8 °С - температура наружного воздуха средняя за отопительный период

n=200 сут. - продолжительность отопительного периода

2.Основные характеристики газообразного топлива

Состав газа, используемого, для газоснабжения ( по заданию табл.1): Вариант 1

Таблица 1

	СН4	С2Н6	С3Н8	С4Н10	С5Н12	СО2	Редкие газы и N2
%	95.1	2.3	0.7	0.4	0.8	0.2	0.5
с, кг/м3	0.55	1.048	1.554	2.09	2.671	1.529	0.967
Qнс, кДж/м3	35840	63730	93370	123770	146340	-	-

Где, - низшая теплота сгорания i-го компонента газа (определяется по приложению 3 данных методических указаний);

r_i - объемная доля i-го компонента газа, % ( принимается по заданию).

Q_н^с=0.01*(35840*95.1+63730*2.3+93370*0.7+123770*0.4+146340*0.8)=37.87 МДж/м³

к - коэффициент, учитывающий влагосодержание газа и определяемый по формуле:

Где, d_г =0.006кг/м³ ( влагосодержание газа, зависящее от температуры, выражаемое в кг на 1нм³ газа.

К=0.804/(0.804+0.006)=0.99

Определяем теплоту сгорания газа по формуле:

Q_н^р=37.87*0.99=37.49 МДж/м³

Плотность газа определяется по формуле:

с_г=У(с_ri*r_i)

с_г=0.55*0.951+1.048*0.023+1.554*0.007+2.09*0.004+2.671*0.008+1.529*0.002+0.967*0.005= =0.83 кг/м³

3.Определение расхода газа районом города

3.1 Определение количества жителей

По заданному генплану района города выполняем нумерацию кварталов с определением площадей квартала, зная этажность застройки района города, находим плотность населения (принимаем, что для 1этажной застройки приходится 50- чел/га, 4 этажной -230чел/га, 8этажной - 350чел/га).

Количество жителей по кварталам определяется по формуле:

Где, F - площадь кварталов района города, га ;

b- Плотность населения района города, чел/га.

N₁=151.2*350=52920 чел.

N₂=169.4*230=32962 чел.

N₃=228.54*50=11427 чел.

3.2 Определение расчетных расходов газа

Расчетный расход газа определяется по годовым нормам.

Охват газоснабжением квартир для большинства городов близок к единице. Однако при наличии старого жилищного фонда, который нельзя газифицировать, или на оборот, при наличии высоких зданий, оборудованных электроплитами, степень охвата газоснабжением квартир будет меньше единицы. Годовой расход газа на приготовление пищи и горячей воды существенно зависит от охвата горячим водоснабжением зданий.

Общее годовое потребление газа в квартирах города определится выражением:

, МДж/год

где, - степень охвата газоснабжением квартир, т.е. отношение газифицированных квартир к их общему числу (принимается по заданию табл.3)

N - число жителей в населенном пункте, чел;

- норма расхода теплоты на 1 чел. в год в квартире с газовой плитой и централизованным горячим водоснабжением, МДж;

- норма расхода теплоты на 1 чел. в год в квартире с газовой плитой и газовым водонагревателем, МДж;

- норма расхода теплоты на 1 чел. в год при наличии в квартире газовой плиты без централизованного горячего водоснабжения и газового водонагревателя, МДж. (определяются по нормам [3] или по приложению 1 настоящих методических указаний)

х₁ - доля квартир с централизованным горячем водоснабжением в районе №1;

х₂ - доля квартир использующая газ на приготовление пищи и горячей воды (с газовыми водонагревателями) в районе № 2;

х₃ - доля квартир без горячего водоснабжения.

Район №1: y=1; х₁=1; q₁=4100 МДж/год

Q_ж.д.=1*52920*1*4100=216972000 МДж/год=5895978 м³/год

Район №2: y=1; х₂=0,4; q₂=10000 МДж/год

Q_ж.д.=у*N*(x₁*q₁+x₂*q₂)=1*32962*(0.6*4100+0.4*10000)=212934520 МДж/год=5786264 м³/год

Район №3: y=1; х₃=1; q₃=6000 МДж/год

Q_ж.д.=1*11427*6000=68562000 МДж/год= 1863098 м³/год

3.3Расход газа фабриками-прачечными

При расчете потребления газа этими предприятиями учитывают расход газа теплоты на обработку белья. Норма расхода теплоты на стирку белья отнесена к 1 т сухого белья, поэтому для расчета газа на стирку белья следует определить количество белья, стираемого в прачечных в течение года. Тогда годовой расход газа на прачечные составит:

где: 100 кг - норма на 1 жителя в год.

N =103309 (число жителей)

Z =0,55 (принимается произвольно)-степень охвата населения прачечными.

Y=0,65-охват газоснабжением прачечных.(Принимается по заданию табл. 3)

q_пр=8800 МДж - норма расхода теплоты в механизированных на стирку 1 тонны сухого белья. (принимается по нормам [3] или по приложению 1 методических указаний).

Q_пр=103309*0,65*(100/1000)*0,55*8800=32501011 МДж/год=866925 м³/год

3.4 Расход газа банями

При определении количества помывок в банях можно исходить из расчета 52 помывки в год одним человеком. Тогда годовой расход теплоты банями определяется по формуле:

где: 52 -число недель в году;

N =103309 - число жителей;

Y=0,65 - охват бань газоснабжением; (Принимается по заданию табл.3)

Z=0,7 - охват обслуживанием банями; ( принимается произвольно ).

q_б = 50 МДж - норма расхода теплоты в банях на одну помывку.

Q_б=52*0,65*0,7*103309*50=122214547 МДж/год=3259924 м³/год

3.5 Расход газа предприятиями общественного питания

При расчете годового расхода газа на столовые учитывают их среднюю загрузку. Считая, что каждый человек, регулярно пользующий столовыми и ресторанами, потребляет в день примерно один обед и ужин (завтрак). Следовательно, общее количество газа, потребляемого предприятиями общественного питания города, будет:

Q_поп= Y*N*Z*(q_o+q_y)

где: 360 - дней в год, а 5 отводится на ремонт;

N =103309 - число жителей

Y=0,63 -охват газоснабжением предприятий общественного питания. (принимаем по заданию табл.3)

Z =0,4 - охват обслуживанием населения предприятиями общественного питания (произвольно от 0,1 до 1).

q_о=4.2 МДж - норма расхода теплоты на один обед (принимается по нормам [3] или по приложению 1 методических указаний)

q_у=2,1 МДж - норма расхода теплоты на один ужин/завтрак (принимается по нормам [3] или по приложению 1 методических указаний).

Q_поп=0,4*0,65*103309*360*(4,2+2,1)=60919251 МЖд/год=1624947 м³/год

Годовые расходы газа распределяются между районами пропорционально населению:

Район №1: 51 % Q_поп=828723 м³/год

Район №2: 32 % Q_поп=519983 м³/год

Район №3: 17 % Q_поп=276241 м³/год

3.6 Расход газа учреждениями здравоохранения

При расчете газа в больницах следует учитывать, что их общая вместимость определяется из расчета 12 коек на 1000 жителей. Необходимо учитывать возможность работы столовых больниц на электрооборудовании, наличие централизованного теплоснабжения, возможность использования твердого и жидкого топлива для котельных больниц. Тогда общий расход газа больницами города будет:

где: N =103309 - число жителей

Y= 0,65 - охват больниц газоснабжением. (принимаем по заданию табл.3)

q_у.з.1=3200 МДж - норма расхода теплоты больницами на приготовление пищи; х=1 (принимается по нормам [3] или по приложению 1 методических указаний)

х₁=1

q_у.з.2=9200 МДж - норма расхода на приготовление горячей воды; х₂=0,7 (принимается по нормам [3] или по приложению 1 методических указаний)

х₂=0,7

Q_у.з=12/1000*Y*N*( q_у.з.1* х₁+ q_у.з.2* х₂)

Q_у.з=10/1000*0.65*103309*(3200*1+9200*0.7)=7768010 МДж/год=207202 м³/год

Годовые расходы газа распределяются между районами пропорционально населению:

Район №1: 51 % Q_у.з. =105673 м³/год

Район №2: 32 % Q_у.з. = 66305 м³/год

Район №3: 17 % Q_у.з. = 35224 м³/год

3.7 Расход тепла на отопление

Определение максимальной величины теплового потока на отопление:

где: A =18 м² - жилая площадь зданий;

q_о - удельный тепловой поток на отопление 1м² (принимаем по [4] приложение 4).

k₁ - коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий, при отсутствии данных принимать равным 0,25

Район №1: А=N*18=52920*18=952560 м²; q₀=80 Вт; Q₀^max=952560*80*1=76204800 Вт

Район №2: А=N*18=32962*18=593316 м²; q₀=102 Вт; Q₀^max=593316*102*1=60518232 Вт

Район №3: А=N*18=11427*18=205686 м²; q₀=154 Вт; Q₀^max=205686*154*1=31675644 Вт

Определение средней величины теплового потока на отопление:

где: t_в =22°С - температура внутреннего воздуха отапливаемых помещений; город газовый проект

t_р.о=-31°С - температура наружного воздуха расчетная для проектирования системы отопления;

t_ср.о=-6,8 °С - температура наружного воздуха средняя за отопительный период.

Район №1: Q₀^ср=76204800*[(22+6.8)/(22+31)]=41409400 Вт=35612084 ккал.

Район №2: Q₀^ср=60518232*[(22+6.8)/(22+31)]=32865379 Вт=28281425 ккал.

Район №3: Q₀^ср=31675644*[(22+6.8)/(22+31)]=17212423 Вт=14802686 ккал.

Годовой расход тепла на отопление:

где: n=200 сут. - продолжительность отопительного периода;

з =0,85 - КПД отопительной системы;

=37,47 МДж/м³=8963 ккал/ м³ - (низшая теплота сгорания газа, она определяется, исходя из состава газа, в расчетах необходимо перевести в ккал/м³).

Район №1: Q₀^год=(24*35612084*200)/(8963*0,85*1,163)=19292415 м³/год

Район №2: Q₀^год=(24*28281425*200)/(8963*0,85*1,163)=15321119 м³/год

Район №3: Q₀^год=(24*14802686*200)/(8963*0,85*1,163)=8019175 м³/год

По третьему району:

а) печи периодического действия -40% :

Q₀^год=8019175*0,4=3207670 м³/год

б) установки непрерывного действия -60% :

Q₀^год=8019175*0,6=4811505 м³/год

3.8 Расчетный расход газа городом

Расчетный расход газа городом определяется по районам по формуле:

где : - суммарный годовой расход теплоты, кДж;

- низшая теплота сгорания газа;

- коэффициент часового максимума (принимается по нормам [3] или по приложению 2 настоящих методических указаний)

Коэффициент часового максимума определяется в зависимости от количества жителей методом интерполяции.

Удельный максимальный часовой расход газа м³/(ч*чел) определяется по формуле:

Где, Qр -максимальный часовой расход газа м³/ч;

N - количество жителей в районе города, чел.

Результаты расчета сводятся в таблицу 3.

Таблица 3

	Годовые расходы по микрорайонам ( м3/год)	Число часов использования максимума кмахh	Максимальные часовые расходы по микрорайонам ( м3/ч)
	1	2	3	1	2	3	1	2	3
Жилые дома	5895978	5786264	4863098	2600	2400	2200	2268	2411	847
Мелкие предприятия ( 5% от жителей района)	294799	289313	93155	2000	2000	2000	147	144	46
Больницы	105673	66305	35224	2000	2000	2000	53	33	18
Предприятия общественного питания	828723	519983	276241	2000	2000	2000	414	260	138
Отопление жилых зданий района №3 а) печи периодического действия (40%) б) установки непрерывного действия (60%)	- -	- -	3207670 4811505	- -	- -	2065 2065	- -	- -	1553 2330
Всего	7125173	6661865	10286893	-	-	-	2882	2848	4932
Удельный максимальный часовой расход газа, м3/ч*чел.	-	-	-	-	-	-	0,054	0,086	0,431

Примечание: 1. Вычисление годовые расходы газа предприятиями общественного питания и больницами распределяются между районами пропорционально количеству населения.

4. Гидравлический расчет кольцевых распределительных газопроводов низкого давления

Сеть низкого давления конструируем из условия экономичности с соблюдением требований надежности. Ее выполняют с условием кольцевания основных газопроводов, в том числе связывающих источники питания по низкому давлению.

На генплане намечаем прокладку газовых сетей по проездам города.

При этом необходимо соблюдать условия:

Кольцевание;

Двустороннее питание;

Длина ответвлений или тупиков от распределительной сети к потребителям не должно превышать 300м.

На расчетной схеме наносится потокораспределение газа от ГРП до точек слияния, который согласовывается с руководителем проекта, определяются номера участков и по генплану находят фактические длины участков газопровода. Расчетная длина участков определяется с учетом потерь давления газа в местных сопротивлениях (10% от линейных потерь).

4.1 Определение площади районов, кол-во населения в них, периметр района и удельные путевые расходы

q_уд.1=0,054 м³/ч*чел q_уд.2=0,86 м³/ч*чел q_уд.3=0,431 м³/ч*чел

I S₁=36.4 га II S₂=36.4 га

P₁=2994 м Р₂=2964 м

N₁=36.4*350=12740 чел. N₂=18,2*350+18,5*50=7280 чел.

Q₁= N₁*q_уд.1=687,96 м³/ч Q₂= N₂*((q_уд.1+ q_уд.2)/2)=1765,4 м³/ч

q₁= Q₁/ P₁=0.23 м³/ч*чел q₂= Q₂/ P₂=0.596 м³/ч*чел

III S₃=36.4 га IV S₄=36.4 га

P₃=3064 м Р₄=3228 м

N₃=36.4*50=1820 чел. N₄=36.4*50=1820 чел.

Q₃= N₃*q_уд.3=784,42 м³/ч Q₄= N₄*q_уд.3=1765,4 м³/ч

q₃= Q₃/ P₃=0.256 м³/ч*чел q₄= Q₄/ P₄=0.596 м³/ч*чел

V S₅=36.4 га VI S₆=36.4 га

P₅=3128 м Р₆=3158 м

N₅=18.2*350+18.2*50=17280 чел. N₆=36.4*350=12740 чел.

Q₅= N₅*((q_уд.1+ q_уд.2)/2)=1765.4 м³/ч Q₆= N₆*q_уд.1=687.96 м³/ч

q₅= Q₅/ P₅=0.564 м³/ч*чел q₆= Q₆/ P₆=0.218 м³/ч*чел

Полученные данные заносим в таблицу 4

Таблица 4

Номер контура	Площадь, га	Численность населения, N, чел	Расход газа, Qi, м3/ч	Длина питательного контура, l, м	Удельный путевой расход, Qуд, м3/ч.п.м.
I	36.4	12740	687.96	2994	0.23
II	36.4	7280	1765.4	2964	0.596
III	36.4	1820	784.42	3064	0.256
IV	36.4	1820	784.42	3228	0.243
V	36.4	7280	1765.4	3128	0.564
VI	36.4	12740	687.96	3158	0.218

4.2 Определение путевых расходов

Путевой расход газа при одностороннем потреблении определяется по формуле:

где - удельный расход газа i- го квартала, м³ /ч.п.м.;

- расчетная длина участка газопровода, м.

Путевой расход газа на участке газопровода при двухстороннем потреблении газа определяется по формуле:

где и - соответственно, удельные расходы I и 2 кварталов, м³ /ч.п.м.

Транзитный расход газа начинают определять с концевого участка газопровода, где происходит слияние потоков газа по двум направлениям (он равен нулю).

На следующем участке газопровода транзитный расход газа равен путевому расходу, а на последующих участках он определяется как сумма путевых и транзитных расходов газа предыдущего участка по формуле:

Где, - транзитный расход n -го участка газопровода, м³/ч;

- путевой расход газа (n-1) участка, м³/ч;

транзитный расход газа (n-1) участка, м³/ч.

Эквивалентный или сосредоточенный расход газа на участке газопровода определяется по формуле:

Расчетный расход газа на участке газопровода определяется по формуле:

Результаты расчета сводятся в таблицу 5.

Таблица 5

№ уч-ка	Длина уч-ка, L,м	Удельный путевой расход газа, м3/ч.п.м.	Расход газа, м3/ч
			Q п	0,55*Qп	Q тр	Q р
1	2	3	4	5	6	7
1-2	842	0,23	193,7	106,5	344,4	450,9
2-3	655	0,23	150,7	82,9	0	82,9
4-3	640	0,596	381,4	209,8	0	209,8
4-5	690	0,256	176,6	97,2	0	97,2
8-3	842	0,23+0,569=0,826	695,5	382,5	0	382,5
7-4	842	0,569+0,256=0,852	717,4	394,6	558	952,6
6-5	842	0,256	215,6	118,6	0	118,6
1-8	655	0,23+0,218=0,448	293,4	161,4	709,05	870,5
7-8	640	0,596+0,564=1,16	742,4	408,3	709,05	1117,4
7-6	690	0,256+0,243=0,499	344,3	189,4	440,1	629,5
1-9	924	0,218	201,4	110,8	142,8	253,6
8-10	924	0,218+0,564=0,782	722,6	397,4	0	397,4
7-11	924	0,564+0,243=0,807	745,7	410,1	528,7	938,8
6-12	924	0,243	224,5	123,5	0	123,5
9-10	655	0,218	142,8	78,5	0	78,5
11-10	640	0,564	360,96	198,5	0	198,5
11-12	690	0,243	167,7	92,2	0	92,2

4.3 Гидравлический расчет ГНД

Основной целью расчета является определение оптимальных диаметров газопровода с поддержанием заданного перепада давления в газовой сети низкого давления.

Допустимые потери давления на трение с учетом потерь на местные сопротивления равными 10% от потерь на трение будут равны Па

Удельные потери давления Па/м, определяются по формуле:

Диаметр трубопроводов подбираем исходя из ориентировочных потерь давления и расчетного расхода газа на участках, которые находим по номограмме.

Потери давления на участке сети определяем по формуле:

Затем вычисляем ошибку при расчете, которая не должна превышать 10% по формуле:

Результаты расчета сводим в таблицу 6.

Таблица 6

№ кольца	Данные по участкам	Предварительное распределение расходов	ДQк, мі/ч	Окончательное распределение расходов
	№ участка	№ соседнего кольца	L, м	Dн*S, мм	Q, мі/ч	ДР/l, Па/м	ДР, Па	ДР/Q, Па*ч/мі		ДQ, мі/ч	Qp, мі/ч	(Qр/Q)1.8	ДР, Па	1.1*ДР, Па
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
I	1-2	-	842	219x6	450.9	0.6	505.2	1.12	-6.4	-6.4	444.5	0.975	492.6	541.86
	2-3	-	655	114x4	82.9	0.8	524	6.321		-6.4	76.5	0.865	453.3	498.63
	8-3	II	842	219x6	-382.5	0.42	-353.6	0.924		-67.8	-450.3	1.341	-474.2	-521.62
	1-8	VI	655	273x7	-870.5	0.67	-438.9	0.504		-26	-896.5	1.054	-462.6	-508.86
O=25.9% УДp=236.7 У=8.869 O=0.97% УДp=9.1 УIДpI=1821.7 УIДpI=1882.7
II	8-3	I	842	219x6	382.5	0.42	353.6	0.924	61.4	67.8	450.3	1.341	474.2	521.62
	4-3	-	640	159x4	-209.8	0.75	-480	2.288		61.4	-148.4	0.536	-256.3	-281.93
	7-4	III	842	273x7	-952.6	0.82	-690.4	0.725		69.5	-883.1	0.873	-602.7	-662.97
	7-8	V	640	325x8	1117.4	0.46	294.4	0.263		102.8	1220.2	1.172	345.04	379.54
O= -57.5% УДp= -522.4 У=4.2 O= -4.7% УДp= -39.8 УIДpI=1818.4 УIДpI=1678.2
III	7-4	II	842	273x7	952.6	0.82	690.4	0.725	-8.1	-69.5	883.1	0.873	602.7	662.97
	4-5	-	690	133x4	97.2	0.41	282.9	2.91		-8.1	89.1	0.855	241.9	266.09
	6-5	-	842	133x4	-118.6	0.56	-471.5	3.976		-8.1	-126.7	1.126	-530.9	-583.99
	7-6	IV	690	273x7	-629.5	0.4	-276	0.438		-26.2	-655.7	1.076	-296.9	-326.68
O= 26.2% УДp= 225.8 У=8.049 O= 1.99% УДp= 16.7 УIДpI=1720.8 УIДpI=1672.5
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
IV	7-11	V	924	273x7	-938.8	0.8	-739.2	0.787	18.1	59.5	-879.3	0.889	-657.1	722.81
	7-6	III	690	273x7	629.5	0.4	276	0.438		26.2	655.7	1.076	296.9	326.68
	6-12	-	924	133x4	123.5	0.52	480.5	0.763		18.1	141.6	1.279	614.6	676.06
	11-12	-	690	133x4	-92.2	0.38	-262.2	2.844		18.1	-74.1	0.675	-176.99	-194.69
O= -27.9% УДp= -244.9 У=4.832 O= 8.9% УДp= 77.5 УIДpI=1757.9 УIДpI=1745.7
V	8-10	VI	924	219x6	-397.4	0.46	-425	1.069	-41.4	-61	-458.4	1.293	-549.5	-604.45
	11-10	-	640	159x4	198.5	0.61	390.4	1.967		-41.4	157.1	0.656	256.1	281.71
	7-11	IV	924	273x7	938.8	0.8	739.2	0.787		-59.5	879.3	0.889	657.1	722.81
	7-8	II	640	325x8	-1117.4	0.46	-294.4	0.263		-102.8	-1220.2	1.172	-345	-359.54
O= 44.4% УДp= 410.2 У=4.086 O= 2.06% УДp= 18.66 УIДpI=1849 УIДpI=1807.7
VI	1-8	I	655	273x7	870.5	0.67	438.9	0.504	19.6	26	896.5	1.054	462.6	508.86
	8-10	V	924	219x6	397.4	0.46	425	1.069		61	458.4	1.293	549.5	604.45
	9-10	-	655	114x4	-78.5	0.65	-425.8	5.424		19.6	-58.9	0.596	-253.8	279.18
	1-9	-	924	159x4	-253.6	1	-924	3.644		19.6	-234	0.865	-799.3	-879.23
O= -43.9% УДp= -458.9 У=10.641 O= -3.97% УДp= -41 УIДpI=2213 УIДpI=2065.2

Кольцо № I

Участок 1-2: Участок 2-3:

1) l_max=l_1-8-10=655+924=1579 м 1) l_max=l_1-8-10=655+924=1579 м

2) (ДР/l_max)'=910/1579=0.58 Па/м 2) (ДР/l_max)'=910/1579=0.58 Па/м

3) ДР=0.6*842=505.2 Па 3) ДР=0.8*655=524 Па

4) ДР/Q=505.2/450.9=1.12 (Па*ч)/м³ 4) ДР/Q=524/82.9=6.321 (Па*ч)/м³

Участок 8-3: Участок 1-8:

1) l_max=l_1-8-10=655+924=1579 м 1) l_max=l_1-8-10=655+924=1579 м

2) (ДР/l_max)'=910/1579=0.58 Па/м 2) (ДР/l_max)'=910/1579=0.58 Па/м

3) ДР=0.42*842=-353.6 Па 3) ДР=0.67*655=-438.9 Па

4) ДР/Q=-353.6/-382.5=0.924 (Па*ч)/м³ 4) ДР/Q=-438.9/-870.5=0.504 (Па*ч)/м³

Кольцо № II

Участок 8-3: Участок 4-3:

1) l_max=l_7-6-12=690+924=1614 м 1) l_max= l_7-6-12=690+924=1614 м

2) (ДР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м 2) (ДР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м

3) ДР=0.42*842=353.6 Па 3) ДР=0.75*640=-480 Па

4) ДР/Q=353.6/382.5=0.924 (Па*ч)/м³ 4) ДР/Q=-480/-209.8=2.288 (Па*ч)/м³

Участок 7-4: Участок 1-8:

1) l_max= l_7-6-12=690+924=1614 м 1) l_max= l_7-6-12=690+924=1614 м

2) (ДР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м 2) (ДР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м

3) ДР=0.82*842=--690.4 Па 3) ДР=0.67*655=-438.9 Па

4) ДР/Q=--690.4/-952.6=0.725 (Па*ч)/м³ 4) ДР/Q=-438.9/-870.5=0.504 (Па*ч)/м³

Кольцо № III

Участок 6-5: Участок 4-5:

1) l_max=l_7-6-12=690+924=1614 м 1) l_max= l_7-6-12=690+924=1614 м

2) (ДР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м 2) (ДР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м

3) ДР=0.56*842=-471.5 Па 3) ДР=0.41*690=282.9 Па

4) ДР/Q=-471.5/-118.6=3.976 (Па*ч)/м³ 4) ДР/Q=282.9/97.2=2.91 (Па*ч)/м³

Участок 7-4: Участок 7-6:

1) l_max= l_7-6-12=690+924=1614 м 1) l_max= l_7-6-12=690+924=1614 м

2) (ДР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м 2) (ДР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м

3) ДР=0.82*842=--690.4 Па 3) ДР=0.4*690=-276 Па

4) ДР/Q=--690.4/-952.6=0.725 (Па*ч)/м³ 4) ДР/Q=-276/-629.5=0.438 (Па*ч)/м³

Кольцо № IV

Участок 7-11: Участок 6-12:

1) l_max=l_7-6-12=690+924=1614 м 1) l_max= l_7-6-12=690+924=1614 м

2) (ДР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м 2) (ДР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м

3) ДР=0.8*924=-739.2 Па 3) ДР=0.52*924=480.5 Па

4) ДР/Q=-739.2/-938.8=0.787 (Па*ч)/м³ 4) ДР/Q=480.5/123.5=0.763 (Па*ч)/м³

Участок 11-12: Участок 7-6:

1) l_max= l_7-6-12=690+924=1614 м 1) l_max= l_7-6-12=690+924=1614 м

2) (ДР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м 2) (ДР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м

3) ДР=0.38*924=--262.2Па 3) ДР=0.4*690=276 Па

4) ДР/Q=--262.2/-92.2=2.844 (Па*ч)/м³ 4) ДР/Q=276/629.5=0.438 (Па*ч)/м³

Кольцо № V

Участок 7-11: Участок 11-10:

1) l_max=l_7-6-12=690+924=1614 м 1) l_max= l_7-6-12=690+924=1614 м

2) (ДР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м 2) (ДР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м

3) ДР=0.8*924=739.2 Па 3) ДР=0.61*640=390.4 Па

4) ДР/Q=739.2/938.8=0.787 (Па*ч)/м³ 4) ДР/Q=390.4/198.5=1.967 (Па*ч)/м³

Участок 8-10: Участок 7-8:

1) l_max= l_7-6-12=690+924=1614 м 1) l_max= l_7-6-12=690+924=1614 м

2) (ДР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м 2) (ДР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м

3) ДР=0.46*924=--425Па 3) ДР=0.46*640=-294.4 Па

4) ДР/Q=--425/-397.4=1.069 (Па*ч)/м³ 4) ДР/Q=-294.4/-1117.4=0.263 (Па*ч)/м³

Кольцо № VI

Участок 1-8: Участок 9-10:

1) l_max=l_7-6-12=690+924=1614 м 1) l_max= l_7-6-12=690+924=1614 м

2) (ДР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м 2) (ДР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м

3) ДР=0.67*655=438.9 Па 3) ДР=0.65*655=-425.8 Па

4) ДР/Q=438.9/870.5=0.504 (Па*ч)/м³ 4) ДР/Q=-425.8/-78.5=5.424 (Па*ч)/м³

Участок 8-10: Участок 1-9:

1) l_max= l_7-6-12=690+924=1614 м 1) l_max= l_7-6-12=690+924=1614 м

2) (ДР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м 2) (ДР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м

3) ДР=0.46*924=-425Па 3) ДР=1*924=--924 Па

4) ДР/Q=-425/397.4=1.069 (Па*ч)/м³ 4) ДР/Q=--924/-253.6=3.644 (Па*ч)/м³

Вычислим ошибку при расчете. Она не должна превышать 10%

O_I=(236.7/0.5*1821.7)*100=25.9% O_II=(-522.4/0.5*1818.4)*100=-57.5%

O_III=(225.8/0.5*1720.8)*100=26.2% O_IV=(-244.9/0.5*1757.9)*100=-27.9%

O_I=(410.2/0.5*1849)*100=44.4% O_VI=(-485.9/0.5*2213)*100=--43.9%

4.4 Гидравлическая увязка газопроводов сети низкого давления

Для окончательной гидравлической увязки используем следующие формулы:

Поправочный расход, м³/ч:

- поправка первого порядка, м³/ч;

,

ДQ_IK^I=-(236.7/(1.75*8.869))= -15.3 м³/ч

ДQ_IIK^I=-(-522.4/(1.75*4.2)) = 71.1 м³/ч

ДQ_IIIK^I=-(225.8/(1.75*8.049))= -16 м³/ч

ДQ_IVK^I=-(-244.9/(1.75*4.832))= 28.9 м³/ч

ДQ_VK^I=-(410.2/(1.75*4.086))= -57.4 м³/ч

ДQ_VIK^I=-(-485.9/(1.75*10.641))= 26.1 м³/ч

- поправка второго порядка, м³/ч.

,

ДQ_IK^II=(0.924*71.1+0.504*26.1)/8.869=8.9 м³/ч

ДQ_IIK^II=(0.924*(-15.3)+0.725*(-16)+0.263*(-57.4))/4.2= -9.7 м³/ч

ДQ_IIIK^II=(0.725*71.1+0.438*28.9)/8.049=7.9 м³/ч

ДQ_IVK^II=(0.438*(-16)+0.787*(-57.4))/4.832= -10.8 м³/ч

ДQ_VK^II=(0.787*28.9+0.263*71.1+1.069*26.1)/4.086=16 м³/ч

ДQ_VIK^II=(0.504*(-15.3)+1.069*(-57.4))/10.641= -6.5 м³/ч

Окончательный расчетный расход:

Q_нов.уч.=Q+ДQ

Где , - поправочный расход на участке, м³/ч

- поправочный расход соседнего кольца (прибавляется к расходу на участке с противоположным знаком) м³/ч.

ДQ_IK= -15.3+8.9= -6.4 м³/ч

ДQ_IIK=71.1-9.7=61.4 м³/ч

ДQ_IIIK= -16+7.9= -8.1 м³/ч

ДQ_IVK=28.9-10.8=18.1 м³/ч

ДQ_VK= -57.4+16= -41.4 м³/ч

ДQ_VIK=26.1-6.5=19.6 м³/ч

Определим поправочный расход на участке:

Кольцо № I

ДQ_8-3= -6.4-61.4= -67.8 м³/ч ДQ_1-8= -6.4-19.6= -26 м³/ч

Кольцо № II

ДQ_8-3= 6.4+61.4=67.8 м³/ч ДQ_7-4= 61.4+8.1= 69.5 м³/ч

ДQ_7-8= 61.4+41.1= 102.8 м³/ч

Кольцо № III

ДQ_7-4= -8.1-61.4= -69.5м³/ч ДQ_7-6= -8.1-18.1= -26.2 м³/ч

Кольцо № IV

ДQ_7-11= 18.1+41.4= 59.5м³/ч ДQ_7-6= 18.1+8.1=26.2 м³/ч

Кольцо № V

ДQ_8-10= -41.4-19.6= -61 м³/ч ДQ_7-11= -41.4-18.1= -59.5 м³/ч

ДQ_7-8= -61.4-41.1= -102.8 м³/ч

Кольцо № VI

ДQ_1-8= 19.6+6.4= 26м³/ч ДQ_8-10= 19.6+41.4=61 м³/ч

Ввиду малого различия в расходах на участках новые потери давления на участках рассчитываются аналитически пропорционально изменению отношения расхода газа в степени 1,8, т.е. (Q_р/Q)^1,8, где Q_р - новый расход газа, Q - расход газа полученный при предварительном расчете. Результаты сводим в таблицу 6.

По новому расчетному расходу и диаметру определяем потери давления газа на участках сети. Ошибку определяем повторно. Результаты сводим в таблицу 6

O_I=(9.1/0.5*1882.7)*100=0.97% O_II=(-39.8/0.5*1678.24)*100= -4.7%

O_III=(16.72/0.5*1672.5)*100=1.99% O_IV=(77.5/0.5*1745.7)*100=8.9%

O_I=(18.66/0.5*1807.7)*100=2.06% O_VI=(-41/0.5*2065)*100=- -3.97%

Так как ошибки во всех кольцах при расчете окончательного распределения не превышают 10%, гидравлический расчет кольцевой сети низкого давления можно считать законченным.

Рекомендуемая литература

1. Ионин А.А., Жила В.А. Газоснабжение. Учебник для вузов. М. 2011г.

2. Газовые сети и установки. Учебное пособие для сред. проф. образования / Жила В.А., М.А. Ушаков, О.Н. Брюханов. - М.: Издательский центр «Академия», 2003. - 272с.

3. Свод правил по проектированию и строительству. СП 42-101-2003 Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб.

4. СНиП 42-01-2002 Газораспределительные системы.

5. Методические указания к заданиям для практических занятий по газоснабжению для студентов специальность 2907 «Теплогазоснабжение, вентиляция и охрана воздушного бассейна»/ А.А. Ионин , В.А. Жила и др.: М МГСУ 1994г.

6. СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование.

7. СНиП 41-02-2003 Тепловые сети

Размещено на Allbest.ru