Газоснабжение микрорайона города

4.2.3 Общий расчетный  часовой расход газа на хозяйственные,  бытовые, отопительные, вентиляционные  нужды

4.2.4 Общий расчетный  часовой расход газа на микрорайон

 

                 4. Расчет тупиковой газовой сети

1. Определяем удельный расход газа на единицу площади застройки

где, - общий расчетный часовой расход газа на микрорайон 

- суммарная площадь  колец и прилегающих площадок

 

Таблица 4.1.

№ контура	Газоснабжаемые зоны			Длина питающего контура L, м	Удельный питьевой расход V,м³/м*ч
	Площадь      F, га	Численность населения N	Расход газа V, м³/час
1	4	1200	461,6	820	0,56
2	2,56	768	295,424	640	0,467
3	4	1200	461,6	820	0,56
4	2,56	768	295,424	640	0,467
5	4	1200	461,6	820	0,56
А	2,56	768	295,424	480	0,615
Б	2,56	768	295,424	480	0,615

 

F – площадь кольца (прилегающей площадки)

=250· 160= 4 га

N – численность населения

N₁ = · а = 4 ·300=1200 чел.

a – плотность населения

V - расход газа

V ₁ = V_{ст  *} = 115,4  ·4 = 461,6 м³/час

L - длина питающего контура

L ₁ = 160+250+160+250 = 820 м

V - удельный  расход

  м³/час

 м³/час

=0,56+0,56=1,12 м³/час

 

1. Определяем путевые расходы участков

 

_{- путевой  расход  участка} 

  _{- удельный  расход  участка}

_{- длина участка}

  м³/час

  м³/час

1,12 · 125=140 м³/час

 

2. Определяем расходы в начале участка

 

_{- расход газа в  начале участка}

  _{- удельный  расход  участка}

  м³/час

  м³/час

  м³/час

 

 

 

3. Определяем расчетный расход на участке

  _{- удельный  расход  участка}

_{- транзитный расход} 

_{- расход газа в  начале участка}

 

V5-3 = V3-10+V3-9 + V9-K2 + V9-11 + V9-12 + V12-13 + V12-14+V14-15 + V15-K1+V14-8+V8-K2+V8-2+V8-2+V2-6 +V6-7 +V7-8+V7-K1+V4-2+V4-5+

+0,55*V5-3= 98.4+55.4+140+196.8+188+98.4+140+74.72+79.5+164.32+ +140+163.2+ 74.72+74.7+37.36+149.44+89.6+140+49.2=2153.8 м³/час

 

Таблица№ 4.2.

№ уч-ка	Длина участка L, м	Удельный путевой расход V, м³/ч*м	Расход газа
			Vп	0,55 Vп	Vт	VР
ГРП- 1	5
1-3	125	0,28	35	19,25	1897.32	1916,57
1-2	125	0,28	35	19,25	2107.04	2126,29
2-4	160	0,56	89,6	49,28	2017.44	2066,72
4-5	250	0,56	140	77	1967.04	2044,04
5-3	160	0,56	89,6	49,28	2017.44	2066,72
3-10	160	0,615	98,4	54,12	0	54,12
3-9	160	1,175	188	103,4	1829.44	1932,84
9-11	160	1,23	196	107,8	0	107,8
9-12	160	1,175	188	103,4	1919.04	2022,44
12-13	160	0,615	98,4	54,12	0	54,12
12-14	250	0,56	140	77	1871.04	1948,04
2-8	160	1,027	164,32	90,376	1942.72	2033,1
8-14	160	1,027	164,32	90,376	1872.72	1963,1
7-8	160	0,934	149,44	82,192	1887.6	1969,8
6-2	160	0,467	74,72	41,096	1995.944	2037,04
6-7	160	0,467	74,72	41,096	1995.944	2037,04
9-к2	125	0,56	70	38,5	31.5	70
8-к2	125	0,56	70	38,5	31.5	70
7-к1	80	0,23	18,4	10,12	8.28	18,4
15-к1	80	0,23	18,4	10,12	8.28	18,4
15-14	160	0,467	74,72	41,096	18.4	59.5

 

 

2. Определяем удельные потери давления на трение с 10% запасом на

местное сопротивление

=1636,36 Па

 

3. Определяем удельные потери давления на трение на каждом из направлении

=1,03 Па/м

Находим от ГРП наиболее удаленную  точку в зависимости от длины  участка

ГРП -1   == 1585м

 

4. Гидравлический расчет кольцевой газовой сети

 

Первый этап гидравлического расчета кольцевой  сети включает предварительное распределение  потоков газа с соблюдением первого  закона Кирхгофа и заканчивается  подбором диаметров всех участков газопроводов. После подбора диаметров второй закон Кирхгофа для большинства  колец оказывается неудовлетворенным. Здесь следует отметить, что одной  из причин, приводящих к невыполнению второго закона Кирхгофа, являются ограничения, накладываемые на выбор  диаметров газопроводов при конструировании  сети. Эти ограничения порождаются  требованиями эксплуатации (например, применение минимального диаметра труб), учета прогноза роста газовых  нагрузок, а также требованиями надежности газоснабжения (например, проектирование колец с постоянным диаметром, с  резервом в диаметрах). Для главных  взаимозаменяемых линий и участков в соответствии с требованиями надежности назначают близкие по размеру  диаметры, при этом потери давления в замкнутых контурах могут не балансироваться. Другой причиной является дискретность диаметров труб в соответствии с ГОСТом.

 Учитывая  изложенное, при проектировании  кольцевой газовой сети вторым  этапом расчета всегда является  задача определения истинного  потокораспределения, соответствующего принятым диаметрам участков газопроводов. Необходимость в расчете потокораспределения возникает также при проведении гидравлических расчетов для различных нерасчетных эксплуатационных режимов, а также при расчете аварийных гидравлических режимов, возникающих при аварийном отключении какого-либо элемента сети.

 

Таблица № 4.3.   Гидравлический расчет кольцевой газовой сети

 

№ у-а	Расчетныйрасход	Длина трубы	ΔP	Ø трубы	Потери научастке ΔP*L
1-3	1916,57	125	1,03	3258	128,75
1-2	2126,29	125	1,59	3258	198,75
2-4	2066,72	160	1,6	3258	256
4-5	2044,04	250	0,32	3258	80
5-3	2066,72	160	0,35	3258	56
3-10	54,12	160	1,03	893	164,8
3-9	1932,84	160	1,28	3258	204,8
9-11	107,8	160	1,15	1144	184
9-12	2022,44	160	1,5	3258	240
12-13	54,12	160	1,03	893	164,8
12-14	1948,04	250	0,3	3258	75
2-8	2033,096	160	1,55	3258	248
8-14	1963,096	160	1,3	3258	208
7-8	1969,792	160	1,252	3258	200,32
6-2	2037,04	160	1,45	3258	232
6-7	2037,04	160	0,31	3258	49,6
9-к2	70	125	0,6	893	75
8-к2	70	125	0,6	893	75
7-к1	18,4	80	1,03	603	82,4
15-к1	18,4	80	1,03	603	82,4
15-14	59.496	160	1,03	603	1654,8

 

∑ΔР_напр<1636,36Па

1,03125+1,28160+1601,5+0,3250+1601,3+1,55160+1,6160+0,32250+0,35160=128,75+204,8+75+208+148+256+80+56=1496,55

 

1636,36>1496,55-условие  выполняется, но не должно превышать  20%

 

Проверим  условие : .

 

 

 

 

 

 

5. Расчет регулятора давления и подбор оборудования для ГРП

 

     Газорегуляторные пункты (ГРП) сооружают  на территориях городов, населенных  пунктов, промышленных и коммунальных  предприятий, а газорегуляторные  установки (ГРУ) размещают внутри  газифицируемых зданий. ГРП и  ГРУ подразделяют на:

1) ГРП  и ГРУ среднего давления с  давлением газа р < 0,3 МПа;

2) ГРП  и ГРУ высокого давления с  давлением газа 0,3 <  р < 1,2 МПа.

      ГРП бывают сетевыми, питающими  городскую распределительную сеть  низкого и среднего давления, и объектовыми, подающими газ  необходимого давления промышленным  и коммунально-бытовым потребителям.

Отдельно  стоящие ГРП располагают в  садах, скверах, внутри жилых кварталов, во дворах, на территории промышленных и коммунальных предприятий на расстоянии не менее тех, которые приводятся в СНиПе (см. таблицу).

        ГРУ промышленных и коммунальных  предприятий и отопительных котельных  располагают непосредственно в  помещениях цеха и котельных,  в которых находятся газоиспользующие  агрегаты или в смежных помещениях, соединенных с ними открытыми дверными проемами. Смежные помещения в этом случае должны быть обеспечены не менее, чем

трехкратным воздухообменом. Максимальное давление газа на выходе в ГРУ должно быть не менее 0,6 МПа. Запрещается размешать  ГРУ в жилых и общественных зданиях.

       ГРП следует располагать в  светлых и несгораемых одноэтажных  помещениях с покрытиями, легко  обеспечиваемым сбрасываемыми при  действии взрывной волны с  массой на 1 м2 не более 120 кг, при наличии трудносбрасываемых покрытий общая площадь оконных и дверных проёмов и световых фонарей принимается не менее 500 см  на 1 м3 внутреннего объема помещения. Двери помещений должны открываться наружу. ГРУ размещают на вводе газопровода в помещение на несгораемых стенах в местах с хорошим освещением. Оборудование ГРУ должно быть защищено от механических повреждений и воздействия сотрясений и вибраций. Комбинированные регуляторы,

предназначенные для жилых домов и общественных зданий, устанавливают на несгораемых  опорах или на стенах газифицируемых зданий. Входное давление при этом не должно превышать 0,3 МПа, а высота расположения не более 2,2 м.

 

1) регулятор  давления 8, понижающий давление  газа и поддерживающий его  на заданном уровне независимо  от изменения расхода и колебаний  давления газа до регулятора;

2) предохранительный  запорный клапан (ПЗК) 7, устанавливаемый  перед регулятором для отсечки  подачи газа при недопустимом  повышении или понижении давления  газа за регулятором;

3) предохранительное  сбросное устройство 10 (гидравлического  или пружинно-клапанного типа), предназначенное  для сброса в атмосферу части  газа при незначительном повышении  выходного давления с целью  предупреждения срабатывания ПЗК;

4) фильтр 4, обеспечивающий очистку газа  от механических примесей (ржавчины, окалины, пыли и т.п.);

5) отключающие  устройства (задвижки или краны);

6) контрольно  – измерительные приборы (КИП), обеспечивающие замер, а при  необходимости и регистрацию  температуры газа на входе  и давлений газа на входе  и выходе ГРП. При необходимости  учета расхода газа в комплект  КИП входит газовый счетчик  6, который может быть установлен  перед регулятором или за ним.

 

Расчет регуляторного  пункта

Дано:

- расход газа

- низкое давление 

- среднее давление

- атмосферное давление

 

1. Определяем давление на входе в ГРП и на выходе из регулятора

- давление на входе  в ГРП

 – давление на выходе из  регулятора

Задаемся перепадами давления на фильтре  и арматуре:

- перепад давления на  фильтре

- на арматуре

 

2. Определяем перепад давления на регуляторе:

 

 

3. Определяем  коэффициент регулирования:

- плотность газа

- температура газа

- степень сжимаемости  газа

- коэффициент, учитывающий изменение плотности газа

 

- коэффициент регулирования

4. Подбираем марку регулятора при условии

регулятор марки РДУК-2-100/50   

 

5. Производим проверку пропускной способности:

 

Определяем перерасход:

- перерасход не должен  превышать 30% -  условие выполняется

6. Подборка фильтра

Определяем перепад давления на фильтре:

- расход на фильтре  (данные из метод. пособия)

- перепад давления на  фильтре 

- давление в фильтре