Расчет системы газоснабжения города Омска

Определение низшей теплоты сгорания газа и плотности сгорания газообразного топлива. Расчет годового расхода и режима потребления газа на коммунально-бытовые нужды. Вычисление количества газораспределительных пунктов, подбор регуляторов давления.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 21.12.2013
Размер файла 184,6 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Содержание

Исходные данные

1. Определение низшей теплоты сгорания газа и плотности сгорания газообразного топлива

2. Расчет годового расхода газа

2.1 Определение количества населения

2.1.1 Определение необходимого расхода газа для жилых зданий

2.1.2 Расчет годового потребление газа на стирку белья в прачечной

2.1.3 Расчет годового потребление газа камерами дезинфекции белья

2.1.4 Расчет потребление газа в общественных банях

2.1.5 Расчет годового расхода газа предприятиями общественного питания

2.1.6 Расчет годового потребление газа учреждениями здравоохранения

2.1.7 Расчет потребление газа предприятиями по производству хлеба и хлебобулочных изделий

2.2 Определение расхода газа на отопление и вентиляцию общественных зданий

2.2.1 Определение годового расхода газа на централизованное горячее водоснабжение

3. Режим потребления газа

3.1 Расчёт режима потребления газа на отопление и вентиляцию зданий за отопительный период

3.2 Расчет режима потребления газа на коммунально-бытовые нужды по месяцам

3.3 Расчет режима потребления газа на технологические нужды

3.4 Расчет режима потребления газа на коммунально-бытовые нужды по дням недели

3.5 Расчет суточного режима потребления газа на коммунально-бытовые нужды

4. Расчетное потребление газа и условия подключения потребителей

5. Определение количества ГРП

6. Подбор регуляторов давления ГРП

Исходные данные

91%

3%

2,3%

1,3%

1,8%

0,5%

0,1%

Влагосодержание сухого газа при н.у., d=0,0156

Исходные данные для проектирования

1) Давление газа на выходе из ГРС: P= Па

2) Расстояние от ГРС до городской сети: D=3,5км

3) Расположение ГРС относительно населённого пункта: З

4) Количество этажей 1-го квартала: N=4

5) Количество этажей 2-го квартала: N=2

6) Количество квартир с проточным нагревателем: 60%

7) Общественные бани: 40%

8) Процент стирки белья в домашних условиях: 60%

9) Хлебозаводы (на 1000 жителей): 0,8

10) Предприятия здравоохранения (на 1000 жителей): 8

11) Процент местного отопления жилых и общественных зданий: 50%

12) Расход газа предприятиями: =1, =3,5

13) Количество рабочих смен: 2

14) Количество котельных: 2

15) Город: Омск

Климатические данные

1) Внутренняя температура воздуха:

2) Средняя температура отопительного сезона:

3) Расчётная температура наружного воздуха :

4) Продолжительность отопительного сезона :

1. Определение низшей теплоты сгорания газа и плотности сгорания газообразного топлива

Газообразное топливо представляет собой смесь горючего газа, кислорода и инертных компонентов, таких как оксид азота и диоксида углерода, водяного пара и механических примесей.

1) Определяем низшую теплотворную способность сжигания газа в сухом состоянии,:

(1.1)

где: - верхняя теплота сгорания компонента “j” в смеси;

- процентное содержание компонента “j” в смеси.

.

2) Определяем плотность газа в сухом состоянии,:

(1.2)

.

3) Определяем низшую теплотворную способность сжигания газа во влажном состоянии, :

где K- поправочный коэффициент, вычисляется по следующему уравнению:

, (1.3)

где d-влагосодержание, ;

0,804-плотности водяного пара при нормальных условиях, .

4) Определяем плотность газовой смеси во влажном состоянии,:

; (1.4)

2. Расчет годового расхода газа

Потребление газа различными категориями потребителей является основой для разработки проектов газоснабжения населенных пунктов.

Потребителей газа можно подразделить на следующие категории:

1) бытовое потребление- потребление газа в квартирах для приготовления пищи и горячей воды на хозяйственно-бытовые нужды;

2) коммунальное потребление - потребление газа для нужд коммунально-бытовых потребителей производственного характера и потребление в общественных зданиях;

3) потребление на отопление, вентиляцию и центральное газоснабжение;

4) промышленное потребление - на технологические нужды промышленных предприятий.

2.1 Определение количества населения

Расход газа зависит непосредственно от количества населения, благоустройства территорий, уклада жизни людей.

Для определения годового расхода газа для данного города необходимо выполнить расчёт по определению количества жителей проживающих в каждом районе.

N=F•P, где (2.1.1)

N - количество людей проживающих в данном районе;

P - площадь района, га;

F - плотность населения на 1 га.

Плотность населения Р зависит от нормы жилой площади на одного человека и количества этажей закладке зданий.

Норма жилья для человека 12 м2

=300 =210

=210 га =135 га

=300•210=63000 человек =210•135=28350 человек

2.1.1 Определение необходимого расхода газа для жилых зданий

Годовой расход газа является основным параметром для проектирования систем газоснабжения в населённых пунктах. Потребление газа для нужд населённых пунктов можно подразделить на следующие категории: годовое потребление на нужды жилых домов, потребление газа коммунальными предприятиями, годовой расход газа на вентиляцию и отопление.

Годовое потребление газа на нужды жилых домов определяется по формуле :

где - коэффициент, учитывающий охват жилых домов системами газоснабжения, ;

N - численность населения, пользующихся газом;

q1, q2, q3 - удельные нормы расхода тепла на соответствующие виды услуг, кДж/год,

q1 (на 1чел. в год) = 4,1•106 кДж/год;

q2 (водонагреватели) = 10•106 кДж/год;

q3 (плиты)= 6•106 кДж/год;

z1, z2, z3 - коэффициент, показывающий охват населения соответствующими видами услуг.

Требования для небольших муниципальных предприятий 5% от потребляемого газа домохозяйства:

2.1.2 Расчет годового потребление газа на стирку белья в прачечной

Удельная норма расхода тепла для соответствующих видов услуг данных предприятий приведена для стирки белья на 1 тонну сухого белья.

Определяем потребление газа на стирку белья в прачечной по следующей формуле:

где 100- норма накопления белья на человека в год ;

- степень охвата прачечных системами газоснабжения;

N- количество людей, пользующихся услугами общественных прачечных;

q1, q2, q3 - удельные нормы расхода тепла на 1т сухого белья

q1 -в механизированных прачечных 8,8•106 кДж/год

q2 -в немеханизированных прачечных с осушкой белья 12,6•106 кДж/год

q3 - в механизированных прачечных с осушкой и стиркой белья 18,8•106 кДж/год

z1, z2, z3 - распределение по видам услуг.

2.1.3 Расчет годового потребление газа камерами дезинфекции белья

Определяем годовое потребление газа камерами дезинфекции по следующей формуле:

yпр - коэффициент, учитывающий охват камер дезинфекции белья системами газоснабжения;

N- количество людей, пользующихся услугами камер дезинфекции;

q1; q2 - расход тепла на дезинфекцию 1тонну сухого белья:

q1 -в паровых камерах: 2,24•106 кДж/год,

q2 -в горячевоздушных камерах: 1,26•106 кДж/год ;

z1, z2 - распределение по видам услуг: дезинфекция белья и одежды в паровых камерах, дезинфекция белья и одежды в горячевоздушных камерах.

2.1.4 Расчет потребление газа в общественных банях

Удельная норма расхода тепла приведена на одну помывку, т.е. для определения расхода газа для данных предприятий необходимо знать среднее количество помывок на одного человека в год.

Определяем потребление газа в общественных банях по следующей формуле:

где yб - степень охвата данных предприятий системами газоснабжения;

N- количество людей, пользующихся услугами общественных бань;

- количество помывок в год, 52

q1; q2 - удельные нормы расхода тепла для соответствующих видов услуг :

q1 - мытьё без ванн: 0,04•106 кДж/год,

q2 - мытьё в ваннах: кДж/год ;

z1, z2 - распределение по видам услуг.

2.1.5 Расчет годового расхода газа предприятиями общественного питания

Удельная норма расхода тепла для соответствующих услуг данных предприятий приведена для одного обслуживания (завтрак, обед, ужин).

Расчет ведется по следующей формуле:

где yп.о.п - степень охвата данных предприятий системами газоснабжения ;

N- количество жителей населенного пункта ;

- процент людей постоянно, пользующихся услугами предприятий общественного питания;

q1; q2 ; q3 - удельные нормы расхода тепла на приготовление одного завтрака, обеда или ужина :

q1; q3 - расход тепла на приготовление завтраков или ужинов - 2,1•103 кДж/год на один завтрак или ужин.

q2 - расход тепла на приготовление обедов - 4,2•103 кДж/год на один обед.

2.1.6 Расчет годового потребление газа учреждениями здравоохранения

Удельная норма расхода тепла для соответствующих услуг данных предприятий, выведена исходя из определенного количества больничных коек на 1000 человек.

Расчет ведется по следующей формуле:

где q1 - расход тепла на приготовление пищи для больных - 3,2•106 кДж/год на 1 койку в год;

q2 - расход тепла на приготовление горячей воды для хозяйственно-бытовых нужд- 9,2•106 кДж/год на 1 койку;

К- число коек на 1000 жителей, (по заданию) - 8.

2.1.7 Расчет потребление газа предприятиями по производству хлеба и хлебобулочных изделий

Удельная норма расхода тепла для соответствующих услуг данных предприятий приведена на одну тонну изделий.

Потребление газа предприятиями по производству хлеба и хлебобулочных изделий вычисляется по следующей формуле:

yх.п. - степень охвата данных предприятий системами газоснабжения;

N- количество жителей населенного пункта ;

q1 - расход тепла на выпечку формового хлеба - 2,5•106 кДж/год на 1тонна изделий;

q2 - расход тепла на выпечку хлеба подового, батонов, булок, сдобы -5,45•106 кДж/год на 1т изделий;

q3 - расход тепла на выпечку кондитерских изделий - 7,75•106 кДж/год на 1тонну изделий;

n - норма выпечки т/сут. на 1000 жителей (по заданию) - 0,8.

2.2 Определение расхода газа на отопление и вентиляцию общественных зданий

Потребление газа для нужд отопления и вентиляции жилых и общественных зданий зависит в основном от наружных климатических условий, степени совершенства источников производства теплопотребляющих установок, а так же от степени охвата потребителей системами централизованного отопления.

Определяем расход газа на отопление и вентиляцию общественных зданий по следующей формуле:

где tВ - температура внутреннего воздуха, °С;

- средняя температура наружного воздуха за отопительный период, °С;

- расчётная температура наружного воздуха для системы вентиляции, °С;

- расчётная температура наружного воздуха для системы отопления, °С;

k, k1 - коэффициент, учитывающий расход теплоты на отопление и вентиляцию общественных зданий;

k = 0,25, k1 = 0,4;

z- среднее число часов работы системы вентиляции, 16 ч/сут;

qо - укрупненный показатель максимального часового расхода топлива на отопление общественных зданий; принимается в зависимости расчётной температуры наружного воздуха для системы отопления;

F - жилая площадь отопительных зданий, F = 9 ч 12м2;

nо - продолжительность отопительного периода;

з - кпд отопительных систем (0,8 ч 0,85).

2.2.1 Определение годового расхода газа на централизованное горячее водоснабжение

Потребление газа на централизованное горячие водоснабжение зависит от степени оснащенности жилых домов системами централизованного горячего водоснабжения и от степени совершенства этих установок.

Определяем годовой расход газа на централизованное горячее водоснабжение по следующей формуле:

где qг.в. - укрупненный показатель максимального часового расхода тепла на горячее водоснабжение - 1470 кДж/чел;

Nг.в. - количество жителей пользующихся данным видом услуг;

n - продолжительность отопительного периода

- температура водопроводной воды в зимнее время - + 5 0С.

- температура водопроводной воды в летнее время - +15 0С.

в - коэффициент, учитывающий снижение расхода гор. воды в летнее время - 0,8

з - КПД, 0,8 - 0,85;

3. Режим потребления газа

В течение года режим потребления газа неравномерный. Часовые расходы в зависимости от сезона и времени суток сильно отклоняются от среднего значения расхода. Поэтому пропускная способность элементов газоснабжения должна рассчитываться с учетом неравномерности газопотребления.

3.1 Расчёт режима потребления газа на отопление и вентиляцию зданий за отопительный период

Найденные годовые расходы газа на отопление и вентиляцию зданий распределяем по отдельным месяцам отопительного периода пропорционально величинам среднемесячных расчетных отопительных температур наружного воздуха и число отопительных суток в месяце.

Таблица 3.1. Режим потребления газа на отопление и вентиляцию

Месяц

периода

Кол-во дней

Средняя температура месяца,

Расход газа

Всего

1

2

3

4

5

6

7

Сентябрь

9

10,8

82,8

1,28

0,87·106

68,01·106

Октябрь

31

1,4

576,6

8,9

6,05·106

Ноябрь

30

-8,9

867

13,38

9,09·106

Декабрь

31

-16,5

1131,5

17,47

11,88·106

Январь

31

-19,2

1215,2

18,76

12,76·106

Февраль

28

-17,8

1058,4

16,34

11,11·106

Март

31

-11,8

985,8

15,22

10,35·106

Апрель

30

1,3

561

8,66

5,89·106

6478,3

3.2 Расчет режима потребления газа на коммунально-бытовые нужды по месяцам

Помесячное распределение расхода газа на коммунально-бытовые нужды

= + + + ++ + + (3.2.1.)

= 9,95+ 0,49+ 0,71+ 0,08+1,20+ 0,96+ 0,16+ 1,34 = 14,86,

= 4,48+ 0,23+ 0,32+ 0,036+0,54+ 0,54+ 0,07+ 0,6 = 6,82,

Таблица 3.2 Режим потребления газа по месяцам на коммунально-бытовые нужды

Месяц

% от годового потребления газа, а

Расход газа

Район

Всего, 106

I, 106

II, 106

1

2

3

4

5

Январь

10,11

1,5

0,68

2,18

Февраль

9,12

1,36

0,62

1,98

Март

9,55

1,42

0,65

2,07

Апрель

8,81

1,31

0,60

1,91

Май

7,92

1,18

0,54

1,72

Июнь

7,30

1,09

0,49

1,58

Июль

6,20

0,92

0,42

1,34

Август

6,20

0,92

0,42

1,34

Сентябрь

7,40

1,1

0,50

1,60

Октябрь

8,52

1,27

0,58

1,85

Ноябрь

8,87

1,32

0,60

1,92

Декабрь

10,06

1,49

0,68

2,16

?= 14,89

?=6,82

?=21,65

3.3 Расчет режима потребления газа на технологические нужды

Таблица 3.3. Режим потребления газа на технологические нужды

Месяц

, x106

1

2

3

4

5

6

7

Январь

1,05

4500

16

72000

24

1,81

Февраль

1,05

24

1,81

Март

1,00

25

1,80

Апрель

1,00

26

1,87

Май

1,00

25

1,80

Июнь

0,95

25

1,71

Июль

0,95

27

1,85

Август

0,95

25

1,71

Сентябрь

1,00

25

1,71

Октябрь

1,00

27

1,95

Ноябрь

1,00

26

1,87

Декабрь

1,05

26

1,97

?= 21,86

3.4 Расчет режима потребления газа на коммунально-бытовые нужды по дням недели

Таблица 3.4. Недельный расход газа на коммунально-бытовые нужды

Дни недели

Доля в % от еженед. потребления, б2,

Расход газа по дням недели

Всего

Район

I

II

1

2

3

4

5

Понедельник

13,6

0,046

0,021

0,067

Вторник

13,7

0,046

0,021

0,067

Среда

13,8

0,047

0,021

0,068

Четверг

14,0

0,047

0,022

0,069

Пятница

14,8

0,050

0,023

0,073

Суббота

17,0

0,058

0,026

0,084

Воскресенье

14,2

0,048

0,022

0,070

?=0,338

?=0,154

?=0,498

где: - количество дней в месяце с максимальным расходом газа;

- кол-во дней в неделе;

-максимальный месячный расход газа.

3.5 Расчет суточного режима потребления газа на коммунально-бытовые нужды

Таблица 3.5. Суточное распределение газа по часам на коммунально-бытовые нужды

Часы дня

б3,%

Расход газа по часам

Всего

Районы

I

II

1

2

3

4

5

0-1

0,63

3,654

1,638

5,292

1-2

0,37

2,146

0,962

3,108

2-3

0,17

0,986

0,442

1,428

3-4

0,17

0,986

0,442

1,428

4-5

0,17

0,986

0,442

1,428

5-6

0,50

2,90

1,30

4,20

6-7

2,21

12,818

5,746

18,564

7-8

5,04

29,232

13,104

42,336

8-9

6,26

36,308

16,276

52,584

9-10

6,99

40,542

18,174

58,716

10-11

7,19

41,702

18,694

60,396

11-12

8,41

48,778

21,866

70,644

12-13

8,00

46,40

20,80

67,20

13-14

7,03

40,774

18,278

59,052

14-15

6,11

35,438

15,886

51,324

15-16

5,53

32,074

14,378

46,452

16-17

5,44

31,552

14,144

45,696

17-18

5,80

33,640

15,08

48,720

18-19

5,87

34,046

15,262

49,304

19-20

5,61

32,538

14,586

47,124

20-21

4,96

28,768

12,896

41,664

21-22

3,41

19,778

8,866

28,644

22-23

2,69

15,602

6,994

22,596

23-24

1,44

8,352

3,744

12,096

?=100

?=580

?=260

?=840

4. Расчетное потребление газа и условия подключения потребителей

газ топливо регулятор давление

1) Потребители с расходом газа до 50 нм3/ч присоединяются к сетям низкого давления как равномерно распределённая нагрузка.

2) Потребители с расходом газа 50-150 нм3/ч подсоединяются к сетям низкого давления как сосредоточенная нагрузка.

3) Потребители с расходом газа выше 150 нм3/ч подсоединяются к сетям среднего (высокого) давления как сосредоточенная нагрузка.

Таблица 4.1 Расчетное потребление газа и условия подключения потребителей

Потребитель

Годовой расход газа, нм3/год

Коэф. часового максимума, Кmax

Часовой расход газа, нм3

Количество потребителе

Способ присоединения к газовым сетям

1

2

3

4

5

6

7

1

Жилые дома и мелкие коммунально-бытовые предприятия

14,43•106

1/2805

5144,38

-

Н.Д.Р.Р.

2

Установки местного отопления

34,005•106

1/2797

12157,67

-

Н.Д.Р.Р.

3

Прачечные и камеры дезинфекции

0,116•106

1/2900

40

3/13,34

С.Д.

4

Общественные бани

1,74•106

1/2700

644,44

4/161,11

С.Д.

5

Учреждения здравоохранения

0,23•106

1/2805

81,99

-

Н.Д.Р.Р.

6

Предприятия общественного питания

1,7•106

1/2000

700

4/175

С.Д.

7

Предприятия по производству хлеба

1,94•106

1/6000

323,33

2/161,67

С.Д.

8

Котельные

34,005•106

1/2429

13999,59

2/8226,74

С.Д.

7,45•106

1/3036

2453,89

С.Д.

9

Промышленные предприятия

-

-

4500

1/1000

С.Д.

1/3500

Число часов использования максимальной мощности нагрева и вентиляции зависит от климатических факторов и продолжительности отопления и вентиляции, и может быть определена по формуле:

где: - отопительный период в днях;

tв - внутренняя расчетная температура, 0C;

t - средняя температура отопительного сезона,0C;

t- расчётная температура наружного воздуха, 0C;

k=0,25 и k1=0,4 - коэффициенты, которые принимаются для потребление тепла в системах отопления и вентиляции общественных зданий;

Значение ma.c. для установок потребления горячей воды:

где: k - коэффициент неравномерности на поставку горячей воды, k = 2,4;

5. Определение количества ГРП

Количество ГРП определяется по формуле:

где: V- часовой расход газа потребителей подключенных к сетям Н.Д.

V- расход газа ГРП, принимается 2000 - 5000 нм3

6. Подбор регуляторов давления ГРП

Подбор регулятора давления выполняется по расчёту максимальной пропускной способности ГРП - по формуле:

где: - площадь клапана, см2;

- коэффициент расхода регулятора;

- абсолютное давление газа на входе в регулятор, кПа;

- абсолютное давление газа на выходе в регулятор, кПа;

- коэффициент, зависящий от отношения,;

- плотность газа во влажном состоянии, кг/м3.

Применяем RDUC2-200/140:

Определение максимальной пропускной способности регулятора:

Определяем номинальный расход газа:

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Рост потребления газа в городах. Определение низшей теплоты сгорания и плотности газа, численности населения. Расчет годового потребления газа. Потребление газа коммунальными и общественными предприятиями. Размещение газорегуляторных пунктов и установок.

    курсовая работа [878,9 K], добавлен 28.12.2011

  • Определение плотности и теплоты сгорания природного газа. Анализ основных параметров системы газоснабжения. Расчёт расхода теплоты на горячее водоснабжение. Локальный сметный расчет на внутренний и наружный газопровод. Оптимизация процессов горения.

    дипломная работа [370,5 K], добавлен 20.03.2017

  • Определение массовой, объемной и мольной теплоемкость газовой смеси. Расчет конвективного коэффициента теплоотдачи и конвективного теплового потока от трубы к воздуху в гараже. Расчет по формуле Д.И. Менделеева низшей и высшей теплоты сгорания топлива.

    контрольная работа [117,3 K], добавлен 11.01.2015

  • Расход теплоты на производственные и бытовые нужды. Тепловой баланс котельной. Выбор типа, размера и количества котлоагрегатов. Определение энтальпий продуктов сгорания и воздуха, расхода топлива. Тепловой и конструктивный расчет водного экономайзера.

    курсовая работа [635,9 K], добавлен 27.05.2015

  • Расчет теоретического объёма расхода воздуха, необходимого для горения природного газа и расчет реального объёма сгорания, а также расчет теоретического и реального объёма продуктов сгорания. Сопоставление расчетов, используя коэффициент избытка воздуха.

    лабораторная работа [15,3 K], добавлен 22.06.2010

  • Характеристика города и потребителей газа. Ознакомление со свойствами газа. Расчет количества сетевых газорегуляторных пунктов, выявление зон их действия и расчет количества жителей в этих зонах. Определение расходов газа сосредоточенными потребителями.

    курсовая работа [106,2 K], добавлен 02.04.2013

  • Краткая характеристика квартала. Определение расчетной плотности теплоты сгорания. Режим потребления газа на отопление, вентиляцию зданий и централизованное горячее водоснабжение. Расчет внутреннего газопровода низкого и среднего давлений для жилого дома.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 29.06.2014

  • Характеристики населенного пункта. Удельный вес и теплотворность газа. Бытовое и коммунально-бытовое газопотребление. Определение расхода газа по укрупненным показателям. Регулирование неравномерности потребления газа. Гидравлический расчет газовых сетей.

    дипломная работа [737,1 K], добавлен 24.05.2012

  • Определение потребности газа для обеспечения системы газоснабжения населенного пункта; нормативный и расчетный часовой расход газа на отопление зданий. Расчет газопроводов, схема направления потоков газа. Подбор оборудования для газорегуляторного пункта.

    курсовая работа [262,4 K], добавлен 24.04.2013

  • Характеристика района города, определение численности его населения. Определение годового потребления газа. Определение удельных часовых расходов газа по зонам застройки. Трассировка сети низкого давления. Гидравлический расчет внутридомового газопровода.

    курсовая работа [774,7 K], добавлен 10.12.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.