Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Сжиженные газы представляют собой смесь углеводородов, в основном пропана и бутана с небольшими примесями более тяжелых углеводородов. Источниками их получения является попутные газы нефтяных и газоконденсатных месторождений и газы, образующиеся при переработке нефти. При атмосферных условиях сжиженные газы находятся в газообразном состоянии, а при повышении давления или при снижении температуры они превращаются в жидкость. Для транспортировки и хранения эти газы обычно сжижаются, а используются у потребителей в газовой фазе.

В основу проектирования и расчета систем снабжения сжиженными углеводородными газами положены термодинамические свойства двухфазных, многокомпонентных систем с учетом климатических условий расположения газоснабжаемых объектов.

В проекте «Газоснабжение жилого района сжиженным углеводородным газом» необходимо произвести расчет численности населения и газопотребления жилыми районами, представив полный расчет основной производственной единицы в системе снабжения сжиженным газом населения - ГНС. После выбора и размещения оборудования и составления схемы газопроводов следует произвести расчет внутридомового, внутриквартального, а также внутрицехового газопровода.

В проекте помимо этого необходимо представить расчет резервуаров с естественными и искусственными испарениями и определить размеры инжекционной горелки низкого давления.

1. Расчет численности населения

По генплану района определяем площади кварталов и, исходя из плотности населения, в данном проекте с=500 чел./га, находим количество человек, проживающих в каждом квартале. Расчет сведем в таблицу 1.

газопровод резервуар внутрицеховой

Таблица 1 - Расчет численности населения

№ квартала	Площадь квартала, га	Плотность населения, чел./га	Количество проживающих, чел.
1	5.46	500	2730
2	5.46		2730
3	5.46		2730
4	5.46		2730
5	6.25		3125
6	9		4500
7	8.8		4400
8	4.8		2400
9	9		4500
10	2.86		1.430
11	2.86		1.430
12	2.86		1.430
13	7.2		3.610
15	12.4		6200
16	4.1		2050
17	4.1		2050
18	4.48		2240
19	1.69		845
20	1.69		845
21	11.48		5740
22	4.1		2050
23	11.48		5740
24	4.1		2050
			?67555

2. Расчет газопотребления жилым районом

Расчет газового потребления жилым районом сводим в таблицу 2.

Таблица 2 - Расчет газопотребления жилым районом

Назначение расходуемого газа	Количество потребителей	Норма расхода на 1 чел.	Газопотребление
		кДж	м3	кг	м3	кг
При наличии газовой плиты и газового водоподогре-вателя.	N=n*a= 67555*0,8= 54044	2540*103	54,61	26,29	2951342,84	1420816,76
При наличии газовой плиты и отсутствии газового водоподогревателя.	N=n*(а-в)= 67555 *(0,85-0,8) = 3377,75	7300*103	156,96	75,55	530171,64	255189,01
Суммарное количество газа					3481514,48	1676005,77
Суммарное количество газа с учетом запаса					4177817,37	2011206,92

а - доля потребления газа районом на приготовление пищи, по заданию равна 0,85;

в-доля потребления газа районом на горячее водоснабжение, по заданию равна 0,80;

n - количество потребителей, берется из таблицы 1.

Плотность газовой фазы:

с_г=n_прс_пр^г+n_бутс_бут^г, кг/м³, (1)

где n_пр, n_бут - доли соответственно пропана и бутана в газе (по заданию);

с_пр^г, с_бут^г - плотности газовой фазы пропана и бутана.

с_пр^г=1,872 кг/м³,

с_бут^г=2,519 кг/м³.

с_г=0,8*1,872+0,2*2,519=2,000 кг/м³.

Плотность жидкой фазы:

с_ж= n_прс_пр^ж+n_бутс_бут^ж, кг/м³, (2)

где n_пр, n_бут - то же, что и в формуле (1);

с_пр^ж,с_бут^ж - плотности жидкой фазы пропана и бутана.

с_пр^ж=528, кг/м³,

с_бут^ж =601, кг/м³.

с_ж=0,8*528+0,2*601=542,6 кг/м³.

Низшая массовая теплота сгорания жидкой фазы:

Q_н^р=n_прQ_р^н_(пр.м)+n_бутQ_р^н_(бут.м), КДж/кг, (3)

где n_пр, n_бут - то же, что и в формуле (1);

Q_р^н_(пр.м), Q_р^н_(бут.м) - массовая низшая теплота сгорания пропана и бутана соответственно.

Q_р^н_(пр.м)=46300, КДж/кг,

Q_р^н_(бут.м)=47330, КДж/кг.

Q_н^р=0,8*46300+0,2*47330=46506, КДж/кг.

Низшая массовая теплота сгорания газовой фазы:

Q_н^р=n_прQ_р^н_(пр.г)+n_бутQ_р^н_(бут.г), кг/м³, (4)

где n_пр, n_бут - то же, что и в формуле (1);

Q_р^н_(пр.г)= 91140, КДж/м³,

Q_р^н_(бут.г)= 118530, КДж/м^3.

Q_н^р=0,8*91140+0,2*118530=96618, КДж/м^3.

Нормы расхода газа на одного человека (графа 3) принимаем согласно

СНиП 2.04.08-87* «Газоснабжение».

Графа 4 определяется отношением графы 3 к массовой низшей теплоте сгорания пропана и бутана, кДж/кг.

Графа 5 - отношением графы 3 к низшей теплоте сгорания газовой фазы, кДж/м?.

Графа 6 - является произведением граф 4 и 2, а графа 7 - 5 и 2.

3. Расчет газонаполнительной станции (ГНС)

ГНС является основными производственными единицами в системе снабжения сжиженным газом населения и коммунально-бытовых потребителей.

Они осуществляют прием, хранение, распределение и в ряде случаев поставку газа своим транспортом. Газ на ГНС поставляют железнодорожным, трубопроводным, автомобильным транспортом. Для снабжения потребителей используют автомобильные цистерны (для резервуарных установок, зданий промышленных и сельскохозяйственных потребителей), баллоны различной вместимости (для населения). Современные ГНС снабжены сливными железнодорожными эстакадами, базой хранения с резервуарами для сжиженных газов, производственными зданиями с насосно-компрессорным, наполнительным, сливным, воздушно компрессорами, погрузочно-компрессорным, бытовым и другими отделениями, а также блоками вспомогательных помещений с механическими мастерскими, котельными, административно-хозяйственны-ми помещениями, гаражами для автотранспорта и оборудованы системами водо -, тепло- и электроснабжения, связи и канализации.

Проектирование ГНС должно осуществляться в соответствии с требованиями СНиП 2.04.08-87*(Газоснабжение, Правила безопасности в газовом хозяйстве) и госгортехнадзора, т.к. ГНС являются объектами повышенной опасности. Этими документами устанавливаются места их расположения, безопасные расстояния между зданиями, сооружениями и окружающих зданий и сооружений различного назначения, а также рациональная планировка территории, дорог, противопожарные требования к зданиям и сооружениям, резервуарами базы хранения, насосами, компресс-сорами и системами водоснабжения, отопления и вентиляции и многие другие положения.

3.1 Расчет резервуарного парка ГНС

Для хранения сжиженных газов на ГНС используют горизонтальные цилиндрические резервуары вместимостью 50 м³, устанавливаемые над землей и под землей. В данном проекте принята подземная установка резервуаров на ГНС по следующим причинам:

они безопаснее в пожарном отношении;

небольшие сезонные изменения температуры, надежная теплоизоляция в зимнее время;

дешевая эксплуатация.

Необходимый объем резервуарного парка определяется, исходя из газового объема потребления, запас рассчитываем на 5 суток, т.к. расстояние до поставщика не превышает 500 км.

Общий объем хранения газа на ГНС:

, м³, (5)

где Q_год - годовое потребление (массовое количество) газа, кг;

n - принятый запас хранения, сут; приняли 5;

к - коэффициент заполнения резервуара 0,85-0,9 (для подземного размещения равен 0,9);

_ж - плотность жидкой фазы.

, м³

Необходимое количество резервуаров при единичном объеме одного резервуара марки ПС-50:

, шт., (6)

где V - запас сжиженного газа на ГНС, м³;

V_p - объем единичный принятого к установке резервуара равный 50 м³.

, шт.

3.2 Расчет сливных эстакад

Эстакада представляет собой металлические или железобетонные сооружение высотой 5 м и длинной до 180 м в зависимости от количества сливных и наливных устройств, каждое с двумя патрубками для жидкой фазы и одним для паровой.

Под ними прокладывают коллекторы жидкой и паровой фаз сжиженного газа, соединенные с трубопроводами станции.

Число сливных устройств определяется в зависимости от числа железобетонных цистерн, которое должно одновременно подаваться для слива газа:

, шт., (7)

где Q_мах - максимальный грузооборот в месяц, т,

G - масса газа в одной цистерне, равна 32,1 т,

24 - число рабочих дней в месяце для слива газа.

, шт.

Принимаем один пост.

3.3 Расчет числа газораздаточных колонок

Отпуск сжиженных газов с ГНС в автоцистерны осуществляется через газораздаточные колонки. Число колонок определяется исходя из необходимости суточной реализации газа в автоцистернах.

, шт., (8)

где G_сут - суточный расход газа, т.

, т/сут, (9)

где к' - доля реализации газа через групповые установки;

g - расчетная производительность колонки, равна 1 т/ч;

t - время работы колонки в сутки, 8 ч;

К - коэффициент заполнение резервуара, 0,85-0,9

, т/сут.

, шт.

3.4 Расчет числа автомобилей для перевозки баллонов

Опыт эксплуатации показывает, что ГНС должны располагать необходимым автотранспортом для повышения эффективности снабжения населения и коммунально-бытовых объектов газом. Поэтому необходимо рассчитать количество автомобилей для перевозки баллонов от ГНС до промежуточных пунктов.

Для этого определяем число рейсов автомобиля в сутки:

n=, (10)

где - время работы автомобилей в сутки (принимаем равным 8 ч);

в - расстояние от ГНС до склада, км (принимается в пределах 3-5 км);

с - скорость движения автомобиля, 30-50 км;

₁ - время потраченное на погрузку и разгрузку, для типовых автомобилей равно 2 ч.

рейса.

Определяем средний объем перевозок одним автомобилем в сутки:

g₁ =g* n, т, (11)

где g - грузоподъемность одного автомобиля равная 0,8 т.

g₁=0,8*2=1,6, т.

Необходимый объем перевозок в сутки:

, т, (12)

где Q_год - объем реализации газа за год;

К - коэффициент неравномерности, равный 1,15;

N - число рабочих дней в году, берем 250 дней.

, т

Требуемое количество автомобилей:

, шт.

Значит 8 автомобилей необходимо для перевозки баллонов.

3.5 Расчет числа баллонов подлежащих заполнению в течение суток

Количество заполняемых баллонов:

n_б=, шт., (13)

где g_б - масса газа в одном баллоне 0,021 т.

, шт.

G_б - максимальное потребление газа, т/сут.

G_б=2011*0,05/365=0,275, т/сут.

Значит, в течение суток необходимо заполнить 13 баллонов.

3.6 Расчет числа постов для слива неиспарившихся остатков

В зимнее время к сливу остатков подвергается все баллоны.

Количество постов для слива неиспарившихся остатков определяется по формуле:

шт., (14)

где N_k - количество баллонов, реализуемое в сутки;

t_сл - время слива одного баллона, 10 мин;

Т_сл - время слива в течении часа, 60 мин.

шт.

Значит необходимо 3 поста для слива неиспарившихся остатков.

4. Расчет внутридомового газопровода

В жилые здания газ поступает по газопроводам от групповой резервуарной установки. Эти газопроводы состоят из внутриквартальной сети, подводящих газ к зданию и внутридомовых газопроводов, которые транспортируют газ внутри здания и распределяют его между отдельными газовыми приборами.

Газопровод вводят в здания через нежилые помещения, доступные для осмотра труб. Газовые стояки прокладывают в кухнях, лестничных клетках или коридорах. Если от одного ввода в жилое здание газ подают к нескольким стоякам, то на каждом из них устанавливают кран или задвижку. Перед каждым газовым прибором устанавливают краны. Расчет внутридомового газопровода сводится к определению диаметров газопровода при условии бесперебойного снабжения всех потребителей в часы наибольшего газопотребления.

4.1 Определение расхода газа

Рисунок 1 - Схема внутридомового газопровода

Расчет внутридомового газопровода начинается с определения расчетных расходов газа по участкам:

V_г=К₀n_i, м³/ч, (15)

где К₀ - коэффициент одновременности действия однотипных групп приборов, принимается по СНиП «Газоснабжение «;

g_i - номинальный расход газа одним или несколькими приборами, кДж/ч. Для четырехкомфорочной плиты с духовым шкафом (П4) = 40000 кДж/ч;

Q_н^р - низшая теплота сгорания кДж/ м³;

n_i - число квартир.

Расчет сведем в таблицу 3.

Таблица 3 - Расход газа на каждом участке

Номер участка	Ассортимент прибора	Число квартир	К0	Vг, м3/ч
1-2	П4	1	1	0,414
2-3	П4	1	1	0,414
3-4	2П4	2	0,65	0,538
4-5	3П4	3	0,45	0,559
5-6	4П4	4	0,35	0,579
6-7	5П4	5	0,29	0,6
7-8	15П4	15	0,24	1,49

4.2 Гидравлический расход внутридомового газопровода

Расчетные расходы для всех участков переписываются из таблицы 3.

Расчетные длины участков определяются по плану секции.

Процентная надбавка - а, %:

- Для внутриквартирных участков -450%;

- Для стояков-20%;

- Для горизонтальных участков -25%.

Расчетная длина L _Р определяется по формуле:

L_Р= L (1+), м, (16)

где L - длина участка по плану, м;

а - процентная надбавка к потерям на трение, %;

По номограмме определяются диаметр и потери давления в газопроводе. При этом d зависит от V _г и Р _уд ^ср

Р _уд^ср=, Па/м, (17)

где Р_расч - расчетный перепад давления, равен 350 Па.

Р _уд^ср=, Па/м.

6. Z - разность высотных отметок конца и начала участка, считая по ходу газа, м.

7. Н_г - гидростатическое давление, Па.

Н_г= + (9,81?Z (1,293-_г)), (18)

где _г-плотность газовой фазы.

В конце расчета определяются потери давления на участках с учетом гидростатического давления и их сумма по всем участкам не должна быть больше Р_расч=350 Па.

Расчет сведен в таблицу4.

Таблица 4 - Гидравлический расчет внутридомового газопровода

№ участка	Расчетный расход газа Vг, м3/ч	Длина участка L, м	Надбавка на местные сопротивления а, %	Расчетная длина Lр, м	Средняя удельная потеря давления (ДР/h)ср, Па/м	Диаметр газопровода d, мм	Удельная потеря давления (ДР/l)д, Па/м	Потеря давления ДР, Па	Разность абсолютных отметок z, м	Гидростатический напор Нг, Па	Общая потеря давления на участке ДР+Нг, Па
1-2	0,414	2	450	11	7,81	15	0,8	8,8	0	0	8,8
2-3	0,414	3	20	3,6	7,81	15	0,8	2,88	3	24,3	27,2
3-4	0,538	3	20	3,6	7,81	15	2,8	10,1	3	24,3	34,4
4-5	0,559	3	20	3,6	7,81	15	2,9	10,4	3	24,3	34,7
5-6	0,579	2	20	2,4	7,81	15	2,9	6,9	2	16,4	23,3
6-7	0,6	9	25	11,25	7,81	15	2,15	24,2	0	0	24,2
7-8	1,49	7	25	8,75	7,81	20	2,9	25,4	2	16,4	41,8
сумма				44,8							198

Условие расчета выполнено, т.к. 198 Па<350 Па. Диаметры можно считать подобранными.

4.3 Расчет внутриквартального газопровода

Расчет ведется для квартального газопровода низкого давления. Расчетный перепад давления принимается 250 Па, потери давления местных сопротивлений учитываются с помощью десяти процентной надбавки к потерям давления по длине.

Расчет считается законченным, если суммарные потери давления по наибольшей магистрали не превышают 250 Па. Расчетные расходы газа на участках определяются с помощью коэффициента одновременности.

V_г=К₀n_i, м³/ч, (19)



Рисунок - 2 Схема внутриквартального газопровода

Расчетная длина:

L_Р=1,1 L, м, (20)

Диаметр и потери давления определяются по номограмме для определения потерь давления в газопроводах низкого давления, причем диаметр зависит от V_г и Р_уд^ср.

Р_уд^ср=250/?L_р, Па/м, (21)

Диаметр газопровода принимается не менее 50 мм.

В начале расчета определяем количество подъездов в любом выбранном квартале (квартал 24).

, шт., (22)

где N_пот-количество потребителей в квартале (таблица 1);

К_сет - коэффициент семейности (по заданию);

N_кв - количество квартир в подъезде;

Определяем количество жителей в доме и количество домов в квартале.

N_чел=2050 чел.

N_под=N_кв*N_э, шт., (23)

N_под=3*5=15, шт.

N_чел^под= N_под*К_сем, чел., (24)

N_чел^под=15*3,7=55,5?56 чел.

шт.

Возьмем 4 дома по 9 подъездов.

Р_уд^ср=250/280=0,89, Па/м

Расчет сведем в таблицу 5.

Таблица 5 - Расход газа для участков внутриквартального газопровода

Номер участка	Ассортимент прибора	Число квартир	К0	VГ м3/ч
1-2	15П4	15	0,240	1,509
2-3	30П4	30	0,231	2,905
3-4	45П4	45	0,225	4,244
4-5	60П4	60	0,220	5,533
5-6	75П4	75	0,216	6,759
6-7	90П4	90	0,212	7,997
7-8	105П4	105	0,21	9,242
8-9	120П4	120	0,21	10,562
9-10	135П4	135	0,21	11,883
10-11	150П4	150	0,21	13,203
11-12	165П4	165	0,21	14,523
12-13	180П4	180	0,21	15,844
13-14	195П4	195	0,21	17,164
14-ГРП	210П4	210	0,21	18,484

Таблица 6 - Гидравлический расчет внутриквартального газопровода

N участка	Vг, м3/ч	L, м	LР, м	d, мм	(Р/l) д	Р, Па
1-2	1,509	15	16,5	32	0,4	6,6
2-3	2,905	15	16,5	32	0,35	5,77
3-4	4,244	15	16,5	40	0,25	4,12
4-5	5,533	15	16,5	50	0,45	7,425
5-6	6,759	15	16,5	50	0,48	7,92
6-7	7,997	15	16,5	50	0,27	4,455
7-8	9,242	50	55	50	0,33	18,15
8-9	10,56	15	16,5	70	0,4	6,6
9-10	11,88	15	16,5	70	0,35	5,775
10-11	13,20	15	16,5	70	0,45	7,425
11-12	14,52	15	16,5	80	0,47	7,755
12-13	15,84	15	16,5	80	0,49	8,085
13-14	17,16	15	16,5	80	0,4	6,6
14-ГРП	18,48	50	55	80	0,4	22
			?308			?118,7

Расчет выполнен, т.к. 118,7 Па<250 Па.

5. Расчет резервуаров с естественным и искусственным испарением

5.1 Расчет резервуаров с естественным испарением

Схема газоснабжения включает в себя источник газоснабжения (резервуарную установку с естественным испарением), трубопроводы обвязки, распределительные газопроводы и запорно-регулирующую арматуру.

Испарение сжиженного газа в резервуарах происходит за счет тепла, поступающего к ним от окружающего грунта.

Производительность резервуаров зависит от фракционного состава газа (содержание пропана), температурных условий, в которых находятся резервуары, и режима наполнения резервуаров газом по мере его расхода.

Надежность и экономичность резервуарных установок в значительной степени зависит от правильности выбора количества резервуаров и точности определения расчетного расхода газа.

Требуемое количество резервуаров в установке:

, шт., (25)

где V_рез - производительность одного резервуара, м³/ч, определяется по номограмме, для выбранного резервуара объемом 5 м³ V_рез = 1,9, м³/ч;

V_р - расчетный расход газа, м³/ч, при максимально суточном потреблении подсчитывается:

V_р=, м³/ч, (26)

где n - количество жителей, пользующихся газом от резервуарной установки, для квартала 24 равно 2050 человек;

К_н - коэффициент суточной неравномерности потребления газа в течение года, при наличии плит 1,4;

q_год - расход газа в тепловых единицах на одного человека в год, кДж, для приготовления пищи и горячей воды при установке в квартире плиты и водонагревателя норма расхода равна 4600*10³ кДж,

К^н₂ - показатель часового максимума суточного расхода, принимается равным 0,12;

Q_н^р -низшая теплота сгорания газа, кДж/ м³

, м³/ч

, резервуар.

При грунтовом расположении резервуаров на расстоянии друг от друга, равном диаметру резервуара, происходит тепловое взаимодействие между ними. В результате грунт между ними охлаждается, и производительность каждого резервуара в групповой установке уменьшается.

Поэтому производительность группы резервуаров не равна сумме производительностей такого же количества отдельно стоящих резервуаров, а зависит от расстояния между ними и их взаимного расположения. Все эти факторы учитываются коэффициентом m=0,84.

Производительность групповой установки с учетом влияния резервуаров:

V_уст=N * Vрез *m, м³/ч, (27)

V_уст=24*1,9*0,84=38,3, м³/ч.

Следовательно, 24 резервуара не обеспечат расчетной производительности. Следует установить 29 резервуаров.

V_уст=29*1,9*0,84=46,3, м³/ч.

Для обеспечения бесперебойности снабжения запас газа в резервуарах установки должен быть не менее чем на 2 недели.

Поэтому следует проверить запас газа (м³), находящейся в резервуарах установки:

V_зап=N* V_геом*h* V_cж, м³, (28)

где V_геом - геометрическая емкость резервуара, 5 м³;

h - количество газа, которое может быть отобрано из резервуара между очередными заправками, 0,55;

V_cж - объем паров, образующихся при испарении 1 м³ сжиженного газа:

V_cж=269*К_пр+235* К_бут, м³, (29)

где К_пр, К_бут, - доли пропана и бутана в составе газа, (по заданию).

V_cж=269*0,85+235*0,15=228,95, м³

V_зап=29*5*0,55*228,95=18258,7, м³

Среднесуточный расход газа, м³/сут:

м³

Число суток между очередными заправками резервуаров установки:

сут.

Таким образом, для газоснабжения квартала потребуется резервуарная установка из 29 резервуаров емкостью 5 м³.

5.2 Расчет резервуарной установки с искусственным испарением

Схема газоснабжения включает в себя источник газоснабжения, трубопроводы обвязки, распределительные газопроводы и запорно-регулирующую арматуру.

Резервуарные установки сжиженного газа могут оборудоваться емкостями, проточными и комбинированными испарителями.

Количество и требуемую производительность испарителя необходимо определить исходя из расчетного расхода газа (кг/ч).

G=, кг/ч, (30)

где n - количество жителей, пользующихся газом от резервуарной установки, для рассматриваемого квартала 24 равно 2050 человек;

К_н - коэффициент суточной неравномерности потребления газа в течении года, при наличии плит принимается равным 1,4;

q_год - расход газа в тепловых единицах на одного человека в год, кДж, для приготовления пищи при наличии в квартире горячего водоснабжения норма расхода равна 4600*10³ кДж;

К^н_r - показатель часового максимума суточного расхода, принимается равным 0,12;

Q_н^р - низшая массовая теплота сгорания, кДж/кг.

G=

Требуемое количество испарителей:

N_u=, шт., (31)

где Gu - паспортная производительность одного испарителя, выбранного по технико-экономическим показателям. Принимаем форсуночный испаритель с Gu=60 кг/ч.

, шт.

Форсуночный испаритель представляет собой теплообменный аппарат «труба в трубе». Во внутренней трубе идет интенсивное испарение сжиженного газа, куда он попадает в распыленном состоянии. Для этой цели сжиженный газ подводится и разбивается 3 форсунками - крайней диаметром по 25 мм и средней сжижением 6 мм. Для управления форсунками установлены запорные условные вентили.

Для защиты испарителя при повышение давления сверх допустимого со стороны выхода испарившегося сжиженного газа установлен предохранительный клапан.

Преимуществами форсуночных испарителей перед другими типами испарителей является:

- простота конструкции, удобное обслуживание и регулирование испарительной способности, малая масса и небольшие размеры.

- К недостаткам относят:

- отсутствие естественной автоматизации процесса испарения.

Количество резервуаров, необходимое для снабжения газом потребителей, определяется исходя из расчетного суточного расхода и принятого запаса:

N=, шт., (32)

где Z - число суток между очередными заправками, 20-30 суток;

V_рез - полезная емкость одного резервуара, 5 м³;

_ж - плотность жидкой фазы, кг/м³.

рез.

Среднесуточный расход газа:

G_сут=, кг/сут, (33)

, кг/сут

Таким образом, для газоснабжения квартала потребуется резервуарная установка, состоящая из 6-и испарителей.

6. Расчет горелочных устройств

Рисунок 3 - Схема горелки низкого давления

1 D₁ - сопло;

2 D₂ - конфузор;

3 D₃ - смеситель;

4 D₄ - диффузор;

5 L_K - длина горелочного коллектора.

Исходные данные для определения размеров инжекционной горелки среднего давления с огнеупорным туннелем.

Номинальный расход газа V_г = 6 м³/час;

Давление газа перед соплом Р =140 мм. вод. ст;

Средняя скорость истечения газа из сопла:

w=, м/с;

где - коэффициент истечения равный 0,8.

1.W==0,8v(2*9,81*140)/2,12=28,8 м/с, (34)

2. Диаметр проходного отверстия сопла, для односопловой горелки.

D₁ = 0,0188vv_г/w_г, (35)

D₁=0,0188*v6/28,8=0,0084 м.

с₁ = с₀*(273*(Р_бар + Р_изб))/((273+t₁)*760), кг/м³, (36)

с₁ = 2,16*(273*(750+150)/((273+10)*760))=2,47, кг/м³

3. U = (0,5 - 0,7) L_m, (37)

L_m=1,13*Q_р^н/1000*4,19, м³/ч, (38)

L_m =1,13*46506/1000*4,19=12,5, м³/ч,

U = 0,6*12,5=7,5.

4. Диаметр входного сечения конфузора.

D₂=(1,5-2)* D₃, мм (39)

D₂=1,5*6,5=9,75, мм

5. Диаметр горловины инжектора.

D₃=D₁*v(1+U)*(1+U*с_в/с_г)*(1+/2), мм, (40)

D₃=0,84v(1+7,5)*(1+7,5*(1,293/2,122)*(1+0,8/2)=6,5, мм

6. Диаметр входного сечения диффузора.

D₄=(2,0-2,2) D₃, мм, (41)

D₄=2,2*6,5=14,3, мм

7. Длина конфузора.

L₁=(1,5-2) D₃, мм (42)

L₁=2*6,5=13, мм

8. Длина горловины инжектора.

L₂=(1,0-1,5) D₃, мм, (43)

L₂=1,5*6,5=9,75, мм

9. Длина диффузора.

L₃=D₄-D₃/2tg (в/2), мм, (44)

L₃=14,3 - 6,5/2tg (5/2)=97,5, мм

в - угол раскрытия диффузора, принимается в пределах 4-7.

10. Площадь огневых отверстий горелки.

f_огн=V_г(1+U)/3600*W_огн, м², (45)

f_огн =6*(1+7,4)/3600*2,9 =0,004, м²

W_огн - скорость газовоздушной смеси в огневых отверстиях

11. Число отверстий.

N=f_огн*4/3,14*d_огн², (46)

N =0,004*4/3,14*0,006²=142 отв.

Шаг огневых отверстий:

S=(3-4) d_огн, (47)

S =3*6=18, мм

12. Высота внутреннего конуса пламени.

H_внутр=K*R*d_огн²/1000, мм, (48)

H_внутр =1,74*1308*6²/1000=81,9, мм

R=Vг*Q^р_н/n_огн*0,785*d_огн², ккал/см², (49)

R =5,5*96618/142*0,785*0,06²=1308, ккал/см²

13. Высота внешнего конуса пламени.

Н_внеш=с*R*vd³_огн/1000, мм, (50)

Н_внеш =5,85*1308v6³/1000=112,5, мм.

7. Гидравлический расчет внутрицехового газопровода

В промышленном цехе выбираем 3 наиболее мощные печи, проектируем к ним газопровод, для которого производим гидравлический расчет.

Расчет представлен в табличной форме.

Таблица 7 - Гидравлический расчет внутрицехового газопровода

N участка	Qр, м3/ч	L, м	LР, м	d, мм	Р, Па/м	(Р/ L) д, Па/м	(Р/l)ср
1-2	6	0,5	0,55	25	6,6	12	16,1
2-3	12	5,2	5,72	32	62,92	11	16,1
3-4	18	8,4	9,24	40	115,5	12,5	16,1
			?15,51		?185,02

=185,02<250 Па

(Р/l)_ср =250/15,51=16,1Па/м.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 4 - Схема внутрицехового газопровода

Подземная прокладка газопроводов

Трассировка газопроводов по территориям населенных пунктов, внутри кварталов или дворов должна обеспечивать наименьшую протяженность газопроводов и ответвлений от них к жилым зданиям, а также максимальное удаление от подземных строений и не напорных подземных коммуникаций. Трассировка газопроводов по незастроенным территориям должна производиться с учетом планировки будущей их застройки.

В любом случае регазификации газопроводов должен быть проложен на глубине от 1 до 1.3 м. При использование систем газоснабжения с испарителями или резигафикаторами подземные газопроводы низкого давления можно прокладывать в зоне промерзания на глубине не менее 1 м. При этом в смеси поставляемого газа должно быть не менее 25-30 процентов пропана.

Пучение и опускание грунтов могут существенно отражаться на всей системе групповой резервуарной установки.

Резервуарные установки и газопроводы необходимо засыпать крупно- и среднезернистым песком на всю глубину, начиная от фундаментов. До засыпки песком необходимо установить на нижнюю обвязку контрольные трубки.

Для газопроводов должны применяться только трубы из хорошо сваривающихся малоуглеродистых сталей. Максимальный диаметр труб прокладываемых в грунте, принимается равным 32 мм, а минимальная толщина их стенок-3 мм.

Все стальные газопроводы и резервуары, укладываемые в грунт, должны быть покрыты противокоррозионной изоляцией.

Газопроводы, при пересечение фундаментов, перекрытий, стен и перегородок должны заключаться в футляр.

Слабым местом на сооружениях подземного газопровода являются водоотводные трубки.

Список использованных источников

1 Газоснабжение жилого района сжиженными углеводородными газами. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности 2907 - «Теплоснабжение и вентиляция «/КИСИ - Красноярск, 1988, - 36 с.

2 Расчет газонаполнительной станции. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности 2907. Красноярск. КрасГАСА, 1998-14 с.

3 Ионин А.А. Газоснабжение. Учебник для вузов. - 4-е издание. переработанное и дополненное. - М. Стройиздат, 1989.-439 с.

4 СТО 4.2 - 07 - 2010 Система менеджмента качества. Общие требования к построению, изложению и оформлению документов учебной и научной деятельности.

Размещено на Allbest.ru