Расчет и проектирование газовых сетей в г. Ташкент

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Ташкентский государственный технический университет имени Ислама Каримова

Факультет нефти и газа

Кафедра машин и оборудования нефтяной и газовой промышленности и систем трубопроводного транспорта

Направление: Эксплуатация газового оборудования

Курсовой проект

на тему:

Расчет и проектирование газовых сетей в г. Ташкенте

Выполнил: Каримджанов А.

Студент 41-20 группы

Проверила: Асадова Р.Д.

Ташкент-2024



Содержание

Введение

1. Расчет газоснабжения жилого квартала

1.1. Определение годового расхода теплоты и часового расхода газа каждого квартала города при потреблении газа в квартирах

1.2. Построение графиков бытового газопотребления

2. Гидравлический расчет диаметров кольцевого газопровода

2.1. Выбор схемы распределительного газопровода низкого давления

2.2. Определение оптимального числа ГРП

2.3. Расчет кольцевой сети низкого давления газа

3. Определение расхода газа на коммунально-бытовые нужды

4. Проектирование и гидравлический расчет системы газоснабжения высокого давления

Заключение

Список использованной литературы



Введение

Целями выполнения курсового проекта по дисциплине «Газоснабжение» являются: расчет газопотребления жилого квартала; выбор схемы газоснабжения; гидравлические расчеты - внутри квартальной кольцевой газовой сети низкого давления, тупиковых газопроводов высокого давления, внутренних и наружных тупиковых газопроводов низкого давления; подбор оборудования газорегуляторных пунктов, а также усвоение теоретического материала и приобретение навыков проектирования газовых сетей и газоиспользующего оборудования.

На сегодняшний день существует несколько алгоритмов гидравлического расчета и подбора оборудования систем газоснабжения. В данном пособии был выбран наиболее оптимальный вариант расчета систем газоснабжения. Цель выбранного варианта - научить студентов основам проектирования систем газоснабжения. Основная задача гидравлического расчета - выбор оптимальных диаметров трубопроводов.

Расчеты ведутся при условии максимальных нагрузок с учетом работы всех газопотребляющих приборов. Проектирование систем газоснабжения городов представляет отрасль проектного дела, примыкающую, с одной стороны, к проектированию источников газоснабжения (газовые и нефтяные промыслы, газовые заводы, предприятия, вырабатывающие горючий газ в виде попутного продукта), а с другой - к проектированию городских систем теплоснабжения, водоснабжения и канализации. Для проектирования системы газоснабжения города необходимы данные о годовом потреблении газа различными потребителями. Расчет годового потребления проводят согласно нормативной документации.

При проектировании системы газоснабжения разрабатывают ряд вариантов и производят их технико-экономическое сравнение. Для строительства применяют на выгоднейший вариант. Двух-, трех- и многоступенчатые системы газоснабжения с газорегуляторными пунктами, располагаемыми в отапливаемых отдельно стоящих зданиях, с газопроводами нескольких ступеней давлений являются наиболее разработанными, распространенными, классическими городскими системами. Для средних и небольших городов обычно принимают двухступенчатую систему с газопроводами высокого (до 0,6 МПа) и низкого давлений. В первом случае высокое давление заменяют средним только частично: в центральной, наиболее плотно застроенной и населенной части города. Высокое давление применяют только для крупных городов и в областных системах.

Системы газоснабжения любых объектов должны обеспечивать надежность и бесперебойность подачи газа. Основы повышения надежности закладываются на этапе проектирования системы газоснабжения, а дальнейшее повышение надежности достигается при строительстве и приемке в эксплуатацию подземных газопроводов и сооружений на них.

Снабжение природным газом городов и населенных пунктов имеет своей целью: улучшение бытовых условий населения; замену более дорогого твёрдого топлива или электроэнергии в тепловых процессах на промышленных предприятиях, тепловых электростанциях, на коммунально-бытовых предприятиях, в лечебных учреждениях, предприятиях общественного питания и т.п.; улучшение экологической обстановки в городах и населенных пунктах, так как природный газ при сгорании практически не выделяет в атмосферу вредных газов.

Природный газ подается в города и поселки по магистральным газопроводам, начинающимся от мест добычи газа (газовых месторождений) и заканчивающихся у газораспределительных станций (ГРС), расположенных возле городов и поселков.

Для снабжения газом всех потребителей на территории городов строится распределительная газовая сеть, оборудуются газорегуляторные пункты или установки (ГРП и ГРУ), сооружаются необходимые для эксплуатации газопроводов контрольные пункты и другое оборудование.

На территории городов и посёлков газопроводы прокладываются только под землёй. На территории промышленных предприятий и тепловых электростанций газопроводы прокладываются над землей на отдельно стоящих опорах, по эстакадам, а также по стенам и крышам производственных зданий. Прокладку газопроводов выполняют в соответствии с требованиями СНиП.

Природный газ используется населением для сжигания в бытовых газовых приборах: плитах, водяных газовых нагревателях, в отопительных котлах

На предприятиях коммунально-бытового обслуживания населения газ используется для получения горячей воды и пара, выпечки хлеба, приготовления пищи в столовых и ресторанах, отопления помещений. характеристики источников теплоснабжения населения и промышленных предприятий; данные по выпуску продукции промышленными предприятиями и нормы затрат теплоты на единицу этой продукции; численность населения города или плотность населения на один гектар; перечень всех потребителей газа на период газификации и перспективы развития города или посёлка на ближайшие 25 лет; перечень и тип газоиспользующего оборудования на промышленных и коммунально-бытовых предприятиях; этажность застройки жилых районов.



1. Расчет газоснабжения жилого квартала

В данном разделе представлен алгоритм расчета годового расхода теплоты и часового расход газа только на газопотребляющее оборудование жилых домов, без учета расход газа на коммунально-бытовые предприятия.

Алгоритм расчета годового расхода теплоты, по которому определяется годовой и часовой расход газа в жилом секторе квартала крупного города, основан на использовании нормативной документации, которая на сегодняшний день является рекомендуемой к применению при проектировании систем газоснабжения.

В исходных данных, выдаваемых преподавателем, помимо схемы квартала представлены все необходимые данные для расчетов, а именно:

- низшая рабочая теплота сгорания газа;

- плотность населения;

- коэффициент полезного действия теплогенерирующих агрегатов;

- мощность теплогенерирующих агрегатов;

- начальные и конечные давления (высокое - II категории и низкое - IV категории);

- расстояние от магистрального газопровода высокого давления до красной линии застройки квартала;

- количество населения в процентном соотношении от общего числа жителей квартала, которые пользуются услугами предприятий коммунально-бытового назначения;

- расход газа на газопотребляющее оборудование промышленных предприятий.

Годовой расход газа для каждой категории потребителей следует определять на конец расчетного периода с учетом перспективы развития объектов - потребителей газа.

Продолжительность расчетного периода устанавливается на основании плана перспективного развития объектов - потребителей газа, расчеты производятся на основе укрупненных показателей.

1.1 Определение годового расхода теплоты и часового расхода газа каждого квартала города при потреблении газа в квартирах

На основании использования ряда исходных данных производим расчет расхода газа газопотребляющего оборудования в жилых домах.

В первую очередь определяем количество человек (чел.), проживающих в каждом квартале, по следующей формуле:

где Fкв - площадь в га, полученная в результате замеров по плану застройки;

m - плотность населения, чел./га;

n - этажность застройки каждого квартала, принимается по генплану.

Годовой расход теплоты в квартале, МДж/год:

где qn - нормы расхода теплоты в МДж (тыс. ккал) на 1 человека в год (табл. 1.1).

В связи с тем, что нельзя точно вычислить количество работающих газовых приборов в различное время года или суток, то на основании нормативной документации расчет расхода теплоты, прямо пропорционально зависящий от норм расхода теплоты на 1 человека в год, производится по максимальным нагрузкам (расходу газа) потребителями.

При расчетах тепловых нагрузок необходимо учитывать суммарное число жителей квартала и тип газопотребляющего оборудования (задается преподавателем), устанавливаемого в каждом микрорайоне (три возможных типа, см. исходные данные и табл. 1.1)

Таблица 1.1

Нормы расхода теплоты, МДж (тыс. ккал), на 1 человека в год

Годовой расход газа каждого квартала, м3 /год, определяется по формуле

где - низшая рабочая теплота сгорания топлива, МДж/м3 (см. 2-й лист задания, выданного преподавателем).

После определения годового расхода газа в каждом квартале определяется часовой расход газа, м3 /ч:

где km - коэффициент часового максимума; принимается по суммарной численности населения района, и его расчет производится методом интерполяции.

Значения коэффициента часового максимума расхода газа на хозяйственно-бытовые нужды приведены в табл. 1.2.

Расчеты по определению расхода газа на бытовые нужды сводятся в табл. 1.3.

Таблица 1.2

Значения коэффициента часового максимума расхода газа

Таблица 1.3

Расчет газопотребления



1.2 Построение графиков бытового газопотребления

Все районные потребители отличаются неравномерностью газопотребления по месяцам, дням недели, часам суток.

Графики бытового газопотребления более наглядно отражают количество расходуемого газа в различное время года, дни недели и часы суток, что очень удобно при проектировании систем газораспределения, планировке добычи топлива, а также при установке оборудования, обслуживающего ГРС, ГРП (ГРУ, ШРП) и др.

Расчет начинаем с определения расхода газа каждого месяца, выбираем месяц, в течение которого расход газа является максимальным, затем производим расчет каждого дня недели этого месяца, выбираем день с максимальным расходом газа и по этому дню рассчитываем часовую нагрузку.

Результаты расчетов сводятся в таблицы и на основании произведенных расчетов строятся графики бытового потребления газа.

В первую очередь необходимо определить расход газа для каждого месяца, м3 /мес., который производится по формуле

где qn - доля данного месяца в обще годовом потреблении газа, %.

Результаты расчета сводятся в табл. 1.4.

Таблица 1.4

Распределение потребления газа по месяцам

Пример графика распределения потребления газа по месяцам см. на рис. 1.1.

Рис. 1.1 Распределение потребления газа по месяцам

Максимальный расход газа приходится на январь, следовательно, в дальнейшем он используется как расчетный.

Определяем расход газа бытовыми потребителями в январскую неделю, м3 /нед.:

Затем производим расчет расхода газа на каждый день январской недели, м3 /мес.:

где qn - доля данного дня в недельном потреблении газа, %.

Результаты расчета сводятся в табл. 1.5.

Таблица 1.5

Распределение потребления газа по дням недели

Пример графика распределения потребления газа по дням январской недели см. на рис. 1.2.

Рис. 1.2 Распределение потребления газа по дням январской недели

Далее производим расчет часового расхода газа по самому нагруженному дню недели, который приходится на субботу. Расчет выполняем следующим образом:

где qn - доля часа в дневном потреблении газа, %.

Результаты расчета сводятся в табл. 1.6.



Таблица 1.6

Распределение потребления газа по часам суток

Пример графика распределения потребления газа по часам суток субботы см. на рис. 1.3.

Рис. 1.3 Распределение потребления газа по часам суток субботы

Максимальные нагрузки на графиках необходимо выделить.

газоснабжение город жилой квартира расход газ



2. Гидравлический расчет диаметров кольцевого газопровода

В системах газоснабжения городов и населенных пунктов чаще всего используют смешанную систему газоснабжения (кольцевая и тупиковая), так как она является наиболее оптимальным решением с точки зрения надежности и экономичности системы.

В третьем разделе представлен гидравлический расчет кольцевого газопровода низкого давления каждого квартала.

Алгоритм расчета кольцевого газопровода низкого давления (осуществляется в два этапа):

1. Расчет часовых расходов газа каждого квартала.

2. Выбор оптимальных диаметров каждого участка кольцевого газопровода на основании расходов газа каждого квартала и потерь давления.

Пропускная способность газопроводов может приниматься из условий создания при максимально допустимых потерях давления газа наиболее экономичной и надежной в эксплуатации системы, обеспечивающей устойчивость работы ГРП (ГРУ), а также работы газогорелочных устройств потребителей в допустимых диапазонах давлений.

Расчетные внутренние диаметры газопроводов определяются исходя из условия обеспечения бесперебойного газоснабжения всех потребителей в часы максимального потребления газа.

Гидравлический расчет в курсовом проекте следует производить по приведенным ниже формулам и по номограмме низкого давления.

2.1 Выбор схемы распределительного газопровода низкого давления

Распределительный газопровод -- это газопровод газораспределительной сети, обеспечивающий подачу газа от источника газоснабжения до газопроводов-вводов к потребителям газа.

Перед началом расчетов необходимо запроектировать кольцевой газопровод таким образом, чтобы была возможность ввода в квартал газопровода с любой стороны кольца (пример см. на рис. 2.1).

Кольцевые распределительные газопроводы низкого давления в данном проекте прокладываются вдоль уличных проездов. Источником газоснабжения жилых домов в кварталах являются газорегуляторные пункты (ГРП), потребителем газа - бытовые потребители. Схема газоснабжения низкого давления выбирается из условий минимальных металловложений и максимальной надежности.

В первую очередь необходимо определить количество ГРП в городской системе газоснабжения, затем произвести установку ГРП с учетом равномерного распределения газа по потребителям жилого сектора.

2.2 Определение оптимального числа ГРП

Газорегуляторный пункт (ГРП, ГРУ) - совокупность технологических устройств, предназначенных для снижения давления (редуцирования) газа, поддержания его на заданном уровне вне зависимости от расхода газа потребителями в газораспределительных сетях (ГРС), очистки газа от механических примесей, а также отключения подачи газа потребителям в случаях перепада давления сверх установленных норм.

При проектировании газоснабжения городов большое значение имеют правильный выбор количества ГРП, их производительность и размещение.

С увеличением количества ГРП уменьшаются радиусы действия и нагрузки на сеть и, как следствие, диаметры и стоимость сети, однако экономические затраты увеличиваются.

Исходя из вышеперечисленных факторов, студенту необходимо определить оптимальное количество ГРП.

Для ГРП, питающего сеть низкого давления, оптимальная производительность . С учетом этого количество ГРП определяется по формуле, шт.

УVчас - суммарный расход газа, м3 /ч (см. табл. 2.3).

Полученное количество ГРП, их фактические нагрузки и местоположение учитываются по местным условиям, исходя из планировки города и расположения отдельных районов.

Каждый ГРП должен размещаться вблизи проездов между кварталами, таким образом, чтобы распределение газа между кварталами было равномерным, а также по возможности ГРП необходимо устанавливать в кварталах ближе к зоне повышенной нагрузки. При выборе места для ГРП необходимо соблюдать все правила нормативной документации и правила безопасности Госгортехнадзора по размещению и допустимым расстояниям до здания, сооружений, дорог.

Методика расчета предполагает, что расход газа равномерно распределяется по всей длине участка.

После установки газорегуляторных пунктов необходимо запроектировать отвод газопровода от каждого ГРП до точки врезки в кольцевой газопровод. Все точки пересечения газопроводов необходимо пронумеровать, а полученные при этом участки трубопроводов кольцевой сети указать в табл. 2.2. Затем необходимо определить «нулевые» точки.

Нулевой точкой называют точку схождения всех потоков газа, если хотя бы один газовый поток выходит, такая точка не является «нулевой». Количество нулевых точек выбирается равным количеству ГРП или на одну больше.



2.3 Расчет кольцевой сети низкого давления газа

1 этап

Задача гидравлического расчета заключается в определении оптимальных диаметров газопровода по заданным расходам и расчетным потерям давления в сети для обеспечения всех потребителей требуемым расходом газа с требуемым давлением. Расчет ведется по максимальным расходам газа.

Методика расчета предполагает, что расход газа равномерно распределяется по всей длине участка. Направления движения потоков газа выбираются так, чтобы газ от точки выхода из ГРП подавался ко всем потребителям по кратчайшему пути с учетом минимальных гидравлических потерь давления газа.

Направления движения газа выбираются, начиная от точки выхода из ГРП к периферии. В результате выявляются нулевые точки - конечные точки встречи потоков газа.

Суммарные потери давления газа от ГРП до наиболее удаленного прибора не должны превышать 1 200 Па. Согласно заданным условиям, давление на выходе из ГРП составляет 3 000 Па, оптимальное давление в нулевой точке - 1 800 Па. Исходя из вышеприведенных данных, потери давления при гидравлическом расчете невыгодных ветвей (наиболее протяженные участки от ГРП до нулевой точки) должны быть увязаны с допустимыми потерями давления - 1 200 Па. Сопротивление движению газа складывается из линейных сопротивлений трения и местных сопротивлений.

Сопротивление трения имеется по всей длине трубопровода. Местные сопротивления образуются в местах изменения скорости и направления 21 движения газа. Линейные и местные сопротивления учитываются в вычислениях расчетных длин участков - l р (см. формулу (2.8)).

Расчеты необходимо делать для каждого участка кольцевого газопровода.

Расчет начинаем с определения удельных, путевых, эквивалентных, транзитных и расчетных расходов для всех контуров питания потребителей. Результаты расчета фиксируются в табл. 2.2.

Расчет ведется в следующей последовательности.

1. Определяем удельные расходы газа на каждом участке:

где V кв. - часовой расход газа в квартале, м3 /ч (см. табл. 2.1);

Уl уч - суммарная длина участков по периметру газопровода, снабжающего данный квартал, м (сумма длин участков вокруг квартала).

Для смежных участков в числителе часовые расходы газа кварталов суммируются, в знаменателе рекомендуется взять сумму длин участков квартала, имеющего максимальный часовой расход газа, это связано с неравномерным потреблением газа (см. рис. 2.1):

- участок «2-1» обслуживает только первый квартал, при этом участок «1-6» также обслуживает только первый квартал, следовательно, можно записать следующее уравнение:

- участок «15-11» обслуживает только шестой квартал, следовательно, можно записать следующее уравнение:

- участок «10-4» обслуживает третий и четвертый кварталы, следовательно, можно записать следующее уравнение (с учетом неравномерного потребления газа):

- для участков «20-2» и «20-7» можно записать следующие уравнения:

2. Путевой расход газа на участке сети, м3 /ч:

где - удельный расход газа в квартале, который обеспечивает данный участок, м3 /ч;

- геометрическая длина участка, м.

3. Эквивалентный расход газа на участке сети, м3 /ч:

где - путевой расход газа на участке, м3 /ч.

4. Проектируемые транзитные расходы газа на участке -- это неистраченный на квартал с каждого прокладываемого участка газопровода расход газа, транспортируемый на соседние участки, если направление движения газа в них совпадает с направлением на рассчитываемом участке. При выборе направления движения газа на участке руководствуются разницей давлений в начальной и конечной точках участка. Исходя из разницы давлений, газовый поток движется от точки с большим давлением в точку с меньшим давлением.

5. Расчет транзитных расходов газа начинают с нулевых точек, так как на участках, прилегающих к нулевым точкам, транзитные расходы газа равны нулю. Для остальных участков транзитные расходы определяются по формуле как сумма путевых и транзитных расходов газа участков, прилегающих к определяемому и следующих за рассчитываемым участком по ходу движения газа. При этом необходимо учитывать неравномерность потребления газа кварталом с учетом направлений движения газа в прилегающих участках, выбирая нужные пропорции.

Принцип расчета транзитных расходов газа представлен на рис. 2.1 и в табл. 2.1.

Рис. 2.1 Расчетная схема кольцевой сети газопровода низкого давления

Таблица 2.1

Пример расчета транзитных расходов газа

*Данные схемы объясняют ряд примеров расчета транзитных расходов газа в случаях, встречающихся в исходных данных в выданном студенту задании

6. Расчетный расход газа на участке сети, м³/ч, определяется следующим образом:

Таблица 2.2

Расчетные расходы газа на участках

Для проверки расчетов необходимо произвести увязку суммарных (по всем участкам) путевых и транзитных расходов (по ГРП) с суммарным часовым расходом (см. табл. 2.3):

2 этап

На втором этапе необходимо выбрать диаметры каждого участка кольцевой сети.

После определения расчетных расходов на участках производим гидравлический расчет всех возможных направлений движения газа от ГРП до нулевых точек, начиная с самого протяженного (принцип расчета см. в табл. 2.3). Выбор невыгодных ветвей и ответвлений производится от точки с более высоким давлением к точке с менее высоким давлением, при этом направление движения потока газа по газопроводу должно быть от точки с большим давлением до точки с меньшим давлением газа на всех участках. Расчет геометрической длины каждого участка производится согласно заданному масштабу (см. исходные данные). Для учета потерь на местные сопротивления геометрическая длина участков увеличивается на 10%, т.е. коэффициент потерь давлений на местные сопротивления k = 1,1.

Гидравлический расчет производится для каждого участка кольцевой сети по номограмме низкого давления.

Расчет выполняется следующим образом:

1. Для каждого ГРП выбираем невыгодные ветви - наиболее протяженные и нагруженные от ГРП до нулевой точки; помимо невыгодных ветвей необходимо выбрать ответвления, которые должны охватить все участки кольцевой сети, не вошедшие в невыгодные ветви. Ответвления могут состоять как из одного, так и из нескольких участков. Количество невыгодных ветвей должно быть равно количеству нулевых точек. Пример выбора и расчета невыгодных ветвей и ответвлений представлен в табл. 3.3.

Таблица 3.3

Принцип гидравлического расчета кольцевого газопровода



2. Определяем удельные потери давления на невыгодных ветвях, так чтобы фактические потери не превышали допустимые, по формуле

Удельные потери на ответвлениях определяются согласно табл. 2.3.

Допустимая невязка составляет 10 %, расчет производится по формуле

2. Далее производим расчет удельных потерь давления на каждый метр газопровода всех участков кольцевого газопровода - Rуд, который необходим для подбора диаметра каждого участка газопровода по номограмме, на основании рассчитанного расхода газа:

Зная расчетный расход на участках и примерные удельные потери давления на участке, подбираем по номограмме диаметры для газопроводов низкого давления, а также определяем фактические удельные потери на всем участке:

Правила применения номограммы низкого давления для определения диаметров участков и потерь давления на 1 м каждого участка:

а) определив const и для каждой невыгодной ветви и ответвления различна), фиксируем значение на оси Дp / l (по горизонтали) и проводим перпендикулярную линию относительно оси Дp /

б) далее фиксируем на оси V (по вертикали), причем для каждого участка сети величина расхода газа различна и принимается согласно табл. 3.2, проводим линию перпендикулярно оси V до пересечения с линией ;

в) для выбора диаметра на определенном участке газопровода, от точки пересечения параллельно оси Дp / l движемся к ближайшему диаметру (наклонные линии) либо вправо, либо влево до пересечения с линией диаметра;

г) после выбора диаметра участка точку пересечения с линией диаметра проецируем на ось Дp / l, таким образом определяем потери давления на 1 м на участке газопровода - и производим расчет потерь давления на всем участке по формуле 3.12, результаты заносим в табл. 2.4.

После расчета каждой невыгодной ветви и ответвлений необходимо произвести проверку выбора диаметров, т. е. произвести расчет допустимой невязки. Допустимая невязка составляет 10%, расчет производится по формуле

Если невязка больше 10%, то изменяем диаметры газопроводов на одном или нескольких участках. Если и в этом случае невязка не выполняется, то допускается разбивка участка с одним расходом газа на два участка с разными диаметрами, при условии установки фитингов на переходе трубопроводов от одного диаметра к другому.

Пример расчетной схемы кольцевого газопровода низкого давления см. в Приложении 4 и на рис. 3.1

Таблица 3.4

Гидравлический расчет газопровода низкого давления



3. Определение расхода газа на коммунально-бытовые нужды

Расчет часовых расходов газа на коммунально-бытовые предприятия необходим для осуществления гидравлического расчета тупиковой системы газоснабжения высокого давления (алгоритм расчета системы газоснабжения высокого давления приведен в разделе 5).

В первую очередь необходимо определить годовой рас - ход теплоты.

Расход теплоты для данных потребителей учитывает расход газа на стирку белья в прачечных, на помывку людей в банях, на приготовление пищи в столовых, кафе и ресторанах, на выпечку хлеба.

Расход газа коммунально-бытовыми потребителями определяем по производительности или пропускной способности предприятий и нормам расхода теплоты на единицу продукции или одного потребителя.

Годовое количество теплоты, необходимое для функционирования любого заданного предприятия (баня, прачечная, хлебозавод, столовая), определяется по формуле

Причем количество теплоты для хлебозавода определяется следующим образом:

Здесь для столовых: обеды - s = 0,3 · 365ч0,5 · 365; завтраки, ужины - s = 0,1 · 365ч0,3 · 365.

В соответствии с исходными данными и данными табл. 3.1 и 3.2 определяется расход газа на коммунально-бытовые нужды, м3 /ч:

Таблица 3.1

Нормы расхода теплоты

Таблица 3.2

Коэффициент часового максимума

Часовой расход газа на один котел в газовой котельной рассчитывается по следующей формуле:



4. Проектирование и гидравлический расчет системы газоснабжения высокого давления

Движение газа в газопроводах высокого давления, в отличие от газопроводов низкого давления, происходит при значительном изменении плотности газа и скорости его движения. Поэтому при гидравлическом расчете газопроводов высокого давления используется другая методика расчета.

Сеть газопроводов высокого давления второй категории питает предприятия, которые находятся внутри рассматриваемого жилого района. Газопровод высокого давления проектируется по тупиковой схеме. Трассу газопровода прокладывают под землей вдоль проезжей части с минимальным заходом в зону жилой застройки. Выбираем точку подключения газопровода к магистральному газопроводу, который находится на расстоянии 2 км от линии застройки (см. исходные данные), затем выбирается наиболее протяженное и нагруженное направление - магистраль. Разбиваем ее на участки, на каждом из участков расход газа постоянен. Далее производится распределение газопроводов по ответвлениям к каждому неучтенному предприятию, ответвления к ним также разбиваются на участки. В местах врезки потребителей газа предусматривается установка запорной арматуры.

Производится расчет невыгодного кольца, затем расчет всех ответвлений с увязкой по давлению. Потери давления в местных сопротивлениях допускается учитывать путем увеличения расчетной длины газопроводов на 10%.

Для магистрали находим среднюю характеристику сети бср МПа2 /км, которая равна:



На каждом участке, зная геометрическую длину, учитываем местные сопротивления путем добавления 10 % от потерь по длине, определяем расчетную длину:

По полученной характеристике сети и расходу газа на участке по номограмме определяются диаметры участков и давления во всех точках сети:

1) по рассчитанной средней характеристике сети и расходу газа на промпредприятии по номограмме находится точка пересечения двух линий;

2) если найденная точка попадает на номограмме между двумя диаметрами, передвигаясь по линии постоянного расхода к ближайшему из них, фиксируем диаметр в таблице;

3) уточняем значение удельных потерь давления буч для каждого участка и заносим полученный результат в табл. 4.1.

Давление в конце каждого участка подсчитывается по формуле

Невязка между давлением в конце участка и давлением на входе в ГРП или коммунально-бытовое предприятие не должна превышать 10%.

Также производим увязку ответвлений. Потери в этих ответвлениях увязываются с потерями на участках магистрали. Невязка также не должна превышать 10%.

В конце каждого ответвления конечное давление принимаем равным давлению на выбранной магистральной трассе газопровода

Расчет газопровода высокого давления сводится в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Гидравлический расчет газопровода высокого давления

Пример расчетной схемы газопровода высокого давления.

Проверка гидравлического расчета производится по формуле



Заключение

Главные требования, предъявляемые жителями к сетям газопотребления жилых зданий и внутридомовому газопотребляющему оборудованию, - безопасность, надежность и экономичность. К горькому сожалению, вынуждены констатировать, что в XXI веке утечки и взрывы, как выражаются журналисты, «бытового» газа в жилых домах, отравление людей угарным газом от работающего газоиспользующего оборудования не остались в истории, а продолжают с пугающей регулярностью уносить жизни россиян.

Каждая крупная авария освещается в средствах массовой информации, на высоком уровне принимается «ряд срочных мер», однако количество аварий не сокращается, а наоборот - растет.

Существуют как объективные, так и субъективные причины роста аварийности газового оборудования в стране. К объективным причинам относятся: старение газопроводов и дымоходов, несоответствие их современным требованиям безопасности; сложности с «обязательностью» применения нормативных документов; неразбериха с собственностью на внутридомовые газовые сети; отсутствие эффективного механизма обновления бытового газового оборудования; неэффективная система естественной приточно-вытяжной вентиляции в большинстве жилых домов. К субъективным причинам следует отнести: формализм, исторически присутствующий в организации плановых проверок газового оборудования, дымоходов и вентканалов жилых домов; слабую пропаганду безопасных способов эксплуатации газового оборудования; «фактор населения» - незаконные врезки, самостоятельное подключение и ремонт газовых приборов, вандализм, маргинальный образ жизни части населения. 41 Как бороться с перечисленными явлениями? На первый взгляд, кажется, что борьба с ними бесполезна. Периодически даже обсуждаются радикальные (и явно популистские) предложения, например введение полного запрета на использование газового оборудования в многоквартирных жилых домах. По мнению авторов, безопасность каждого газифицированного жилого дома обеспечивается, во-первых, разумным и легитимным проектным решением; во-вторых, применением современного, исправного, полностью автоматизированного газоиспользующего оборудования; в-третьих, грамотной эксплуатацией этого оборудования и сопутствующих инженерных систем (дымоходов и вентканалов). Для профессионального выполнения проектных работ, монтажа, ремонта и обслуживания современного газоиспользующего оборудования необходимы кадры - специалисты по теплогазоснабжению и вентиляции. Надеемся, что учебное пособие поможет в подготовке таких специалистов, а также будет интересно практикующим инженерам-теплотехникам и газовикам.



Список использованной литературы

1. СНиП 42-101-2002. Газораспределительные системы. М.: Госстрой России, 2003.

2. СП 42-101-2003. Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб. М.: ЗАО «Полимергаз», 2003.

3. СП 42-103-2003. Проектирование и строительство газопроводов из полиэтиленовых труб и реконструкция изношенных газопроводов. М.: ЗАО «Полимергаз», 2003.

4. СП 42-12-2004. Проектирование и строительство газопроводов из металлических труб» М.: ОАО «Росгазификация», 2004.

5. СП 62.13330.2011. Газораспределительные системы. Актуализированная редакция СНиП 42-01-2002

6. ГОСТ 3262-75. Трубы стальные водогазопроводные. Технические условия (с изм. 1-6). Введ. 1977-01-01 / Госстандарт. М.: Стандартинформ, 2007. 15 с.

7. ГОСТ 5542-2014. Газы горючие природные для промышленного и коммунально-бытового назначения. Технические условия. - Взамен ГОСТ 5542-87. - Введ. 2015-07-01 / Росстандарт. М.: Стандартинформ, 2015. - 12 с.

8. ГОСТ 9.602-2005. Единая система защиты от коррозии и старения. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии. - Введ. 2007-01-01 / Росстандарт. - М.: Стандартинформ, 2010. - 58 с.

Размещено на Allbest.Ru