Газофикация

,

где - температуры холодной воды в отопительный и летний периоды, °С;

        - укрупненный показатель среднечасового расхода тепла на ГВС, кДж/(ч·чел);

        N - число жителей, пользующихся ГВС;

        β – коэффициент, учитывающий  снижение расхода горячей воды  в летний период;

        - Низшая теплота сгорания газа, кДж/м³;

.

Общий годовой  расход газа районом без промышленных потребителей составляет:

          ,

         

         На этот расход рассчитывается  газораспределительная станция  (ГРС).

 Определение расчетных часовых расходов газа:

 

Часовой расход газа на бытовые и коммунально-бытовые  нужды определяют как долю суммарного годового расхода на эти нужды  из выражения:

,

где, - часовой расход газа на бытовые и коммунально-бытовые нужды (без отопления), м³/ч;                                      

       - годовой расход газа на эти нужды, м³/год;

       К_м - коэффициент часового максимума (переход от годового расхода газа к максимальному часовому расходу).

Значения  коэффициентов часового максимума  К_м на бытовые нужды (без отопления) в зависимости от числа жителей, снабжаемых газом, приведены в таблице 4 СНиП 2.04.08-87, а на коммунально-бытовые в таблице 5.

Средний часовой  расход газа на отопление находится путем делением годового расхода газа на число часов использования котельной, которое определяем по формуле

,

где n - число часов использования котельной, ч:

,

;

.

             

Средний часовой расход газа на вентиляцию жилых и общественных зданий:

,

.

 

Часовой расход газа на централизованное ГВС:

,

где - среднечасовой расход тепла на ГВС, кДж/ч.

,

где - укрупненный показатель среднечасового расхода тепла на ГВС на 1 жителя, кДж/(ч·чел),

        - КПД котельной,

         N - число жителей, пользующихся централизованным  ГВС,

;

.

Максимальный часовой расход тепла  на централизованное ГВС:

,

  .

Часовой расход газа на котельную  в целом:

,

Общий часовой расход газа для нужд района города:

,

Результаты  часового расхода газа

 

Назначение расходуемого газа	Годовой расход газа Q, м3/год	Коэффициент часового максимума Км	Часовой расход газа Q, м3/ч
Бытовое потребление			4507,147
Коммунально-бытовое потребление			619,985
Итого: м3/ч
Бани		1/2000	553,969
Прачечные		1/2600	641,927
Хлебозавод		1/6000	412,066
Котельная	-	-	11507,422

 

,

2.3. Определение удельных часовых расходов газа по зонам застройки

 

Для определения расчетного расхода  газа на площадь каждого квартала необходимо рассчитать удельный расход газа на одного человека по зонам застройки.

Определяем удельные расходы газа:

,

м³/(ч·чел),

где Q_б и Q_к-б - годовые расходы соответственно на категории бытовые и коммунально-бытовые, м³/год,

      N_зон – Численность населения зоны застройки, чел,

      К_м и К_м.к-б - коэффициент часового максимума соответственно на бытовые и коммунально-бытовые нужды,

2.4 Расчетный расход газа по каждому кварталу

 

 

№ квартала по генплану	Число жителей в квартале Nкв, чел		Удельный расход газа на одного человека, , м3/(ч·чел)	Расчетный расход газа
1	3080		0,088987	2738.12
2	3570			2856
3	2205			1764
4	3570			2856
5	5390			4312
6	4620			3696
7	2450			1960
8	3745			2996
9	4305			3444
10	3255			2604
11	2975			2140
12	3570			2856
13	2590			2072
14	2625			2100
15	4970			4422
16	1995			2016
17	1911			1575
18	2016			2457
19	1575			903
20	2457			2352
21	903			722,4
22	2352			1881,3
23	1533			1629
24	2037			2016
25	1428			1575
26	2268			2457
27	1134			903
28	903			2352
29	2205			1533
30	2625			2037
31	4284			2016
32	1995			1575
33	1911			2457
34	2016			903
35	1575			2352
36	2457			1533
37	903			2037
38	2352			2457
39	1533			1881,3

Сумму расходов газа по кварталам  зоны, а затем всех зон застройки  сопоставляем со всеми часовыми расходами. Эти расходы должны сходится (первая проверка сходимости газа):

Удельный часовой расход газа на одного человека, учитывающий потребителей подсоединенных к сетям низкого  давления:

 

          м³/(ч·чел).

3. Гидравлический расчет кольцевых

  распределительных газопроводов 

низкого давления.

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

На генплане намечаем прокладку газовых сетей  по проездам города. На отдельном  листе вычерчивается схема газопроводов низкого давления, желательно закольцованная.

Степень кольцевания и принципы конструирования  сети в основном зависят от типа планировки и застройки жилых  районов.

• Кольцевание;
• Двустороннее питание;
• Длина ответвлений или тупиков от распределительной сети к потребителям не должно превышать 300 м.

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

 

3.1. Определение количества газорегуляторных  пунктов (ГРП)

Газорегуляторные  пункты предназначены для снижения давления газа и поддержания  его  на заданном уровне независимо от расхода. Для городов  с населением от 50 до 250 тысяч человек рекомендуется  двухступенчатая система газоснабжения [1].

При известном  расчетном расходе газообразного  топлива города определяется количество ГРП, исходя из оптимального радиуса  действия  (R_опт = 800-1000м) и оптимальной производительности (Q_опт =1500…2000 м³/час) по формуле:

                         

                                    (3.1)

 

                        

                                   (3.2)

 

n -  количество ГРП, шт.;

Q_р – расчетный расход газа районом города, м³/час;

R – радиус действия ГРП R = 800-1000 м (для сети низкого давления)

Q_опт =1500…2000 м³/час – оптимальная производительность ГРП;

F- газифицируемая площадь, включая площадь проездов.

После определения  количества ГРП намечают их месторасположение  на генплане города, устанавливая их в  центре газифицируемой площади, на пересечении  и в шахматном порядке.

Оптимальную пропускную способность (нагрузку) одного ГРП:

,

где m - плотность населения на 1 га площади застройки, чел/га,

      е - удельный расход газа на 1 человека для потребителей, присоединяемых к сети низкого давления, м³/(ч·чел),

_{- для первого квартала}

. – для второго квартала.

Тогда количество ГРП определяется:

,

.

 

3.2 Определение расходов газа.

 

Удельный  расход газа определяется по кольцам  в зависимости от отношения расхода газа кварталом на расчетную длину газопровода, охватывающий квартал по формуле:

 

                                    

                                             (3.3)

где, Q_уд –удельный расход газа, м³/час*ч;

Q_i – расчетный расход газа, i –го квартала, м³/час;

                                  

                                 (3.4)

- удельный максимальный часовой  расход газа на 1человека, м³/час*чел;

- количество жителей i – го квартала;

l_р – расчетная длина периметра квартала или длина питающего контура, м.

Для точности расчетов, удельный расход газа определяется до третьего знака после запятой.

Полученные  данные заносим в таблицу 6

 

                                                                                                                           Таблица 6

Удельные  путевые расходы для всех питающих контуров сети

Результаты  расчетов удельных путевых расходов по периметрам колец газовой сети

 

№ кольца	Номера кварталов	Расчетные расходы газа по кварталам	Длина контура	Удельный путевой расход газа
1	1	2738.12
	4	2856
	5	4312
	6	3696
	7	1960
	8	2996
	14	2100
	16	2016

2	2	2856
	3	1764
	9	3444
	10	2604
	11	2140
	12	2856
	13	2072
	15	4422
	23	1629
	24	2016
	25	1575
	26	2457
	27	903
	28	2352
	31	2016
3	17	1575
	18	2457
	19	903
	20	2352
	21	722,4
	22	1881,3
	29	1533
	30	2037

 

 

Сумма часовых расходов, приходящихся на площади всех колец ΣQ_к, должна сходиться с часовым расходом газа :

.

 

Путевой расход газа при одностороннем потреблении  определяется по формуле:

                                   

                                  (3.5)

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

  - расчетная длина участка газопровода, м.

 

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