Газоснабжение в Беларуси

n=360*0,27*1*10800=1049760

х - степень охвата газоснабжением в долях единицы; x=1

Qгод - нормативный расход газа в тепловых единицах на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 1 мет. пособия/ 2,1*103 кДж/год

Qн - низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условия задачи 1,

Qн=35871,59 кДж/м3

Определяем годовой расход газа Vгод, м3/год

Vгод =

Vгод == 61455,2 м3/год

Vр = 1/2200*61455,2 = 27,93

Приготовление обедов

Определяем расчетный расход газа Vр, м3/ч, как долю годового расхода

Vр = Кm * Vгод

Vгод =

Где: Кm - коэффициент часового максимума; /по таблице 1 мет. пособия/ Кm=1/2200

n - общее число расчетных единиц потребления, n=360*y*x*N

n=360*0,27*1*10800=1049760

х - степень охвата газоснабжением в долях единицы; x=1

Qгод - нормативный расход газа в тепловых единицах на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 1 мет. пособия/ 4,2*103 кДж/год

Qн - низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условия задачи 1,

Qн=35871,59 кДж/м3

Vгод = = 122910,4

Vр = 1/2200*122910,4 = 55,9

Дополнительно учитываем расход газа на нужды предприятия бытового обслуживания населения, принимая его в размере 5% от суммарного расхода газа в жилых домах.

Vр = Кm * Vгод

Vр =0,05*1094,8=54,74

Нагрузка ГРП определяется как сумма расчетных расходов газа по видам потребителя.

1094,8+27,93+55,9+54,74=1233,37

Расчет нагрузок ГРП 1 заносим в таблицу 1.

Квартал с более высокой застройкой

Приготовление пищи в квартирах при наличии газовой плиты и ЦГВ (центрального горячего водоснабжения).

Определяем расчетный расход газа Vр, м3/ч, как долю годового расхода

Vр = Кm * Vгод,

где Кm - коэффициент часового максимума; /по таблице 2 мет. пособия/ Кm=1/2250

Определяем годовой расход газа Vгод, м3/год, на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды равномерно распределенными потребителями

Vгод = N * n * x * Qгод/Qн

Где: N - численность населения, чел.; N=14500

n - число расчетных единиц потребления на 1000 жителей; n=1

х - степень охвата газоснабжением в долях единицы; x=1

Qгод - нормативный расход газа в тепловых единицах на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 1 мет. пособия/ 2,8*106 кДж/год

Qн - низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условия задачи 1,

Qн=35871,59 кДж/м3

Vгод = 14500*1*1*2,8*106/35871,59=1131814,9 м3/год

Vр =1/2250*1131814,9=503 м3/ч

Приготовление завтраков (ужинов)

Средняя загрузка предприятий общественного питания принимаем охват обслуживания населения у = 0,27 от общей численности населения, считая, что каждый человек, регулярно пользующийся столовыми и ресторанами, потребляет в день примерно 1 обед и 1 ужин (или завтрак). Тогда общее число единиц (n) потребления газа предприятиями общественного питания составляет 360*у* х* N.

Степень охвата газоснабжением столовых х = 1 (100%); 360 - число рабочих дней работы предприятий общественного питания за год.

Определяем расчетный расход газа Vр, м3/ч, как долю годового расхода

Vр = Кm * Vгод

Где: Кm - коэффициент часового максимума; /по таблице 2 мет. пособия/ Кm=1/2250

n - общее число расчетных единиц потребления, n=360*y*x*N

n=360*0,27*1*14500=1409400

х - степень охвата газоснабжением в долях единицы; x=1

Qгод - нормативный расход газа в тепловых единицах на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 1 мет. пособия/ 2,1*103 кДж/год

Qн - низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условия задачи 1,

Qн=35871,59 кДж/м3

Определяем годовой расход газа Vгод, м3/год

Vгод =

Vгод = = 82509,3 м3/год

Vр = 1/2250*82509,3 = 36,7 м3/ч

Приготовление обедов

Определяем расчетный расход газа Vр, м3/ч, как долю годового расхода

Vр = Кm * Vгод

Vгод =

Где: Кm - коэффициент часового максимума; /по таблице 2 мет. пособия/ Кm=1/2250

n - общее число расчетных единиц потребления, n=360*y*x*N

n=360*0,27*1*14500=1409400

х - степень охвата газоснабжением в долях единицы; x=1

Qгод - нормативный расход газа в тепловых единицах на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 1 мет. пособия/ 4,2*103 кДж/год

Qн - низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условия задачи 1,

Qн=35871,59 кДж/м3

Vгод = = 165018,6 м3/год

Vр = 1/2200*165018,6= 73,34 м3/ч

Дополнительно учитываем расход газа на нужды предприятия бытового обслуживания населения, принимая его в размере 5% от суммарного расхода газа в жилых домах.

Vр = Кm * Vгод

Vр =0,05*503=25,15 м3/ч

Нагрузка ГРП 2 определяется как сумма расчетных расходов газа по видам потребителя.

503+36,7+73,34+25,15=638,19

Больница

В больнице газ расходуется на приготовление пищи, приготовление горячей воды на хозяйственно-бытовые нужды и на лечебные процедуры, на стирку белья в механизированной прачечной, а также для покрытия расходов теплоты на отопление и вентиляцию больницы.

Число мест в больнице определяется органами здравоохранения. По существующим рекомендациям больница должна иметь 13,5 койки на 1000 жителей.

Приготовление пищи

Определяем расчетный расход газа Vр, м3/ч, как долю годового расхода

Vр = Кm * Vгод

Vгод =

Где: Кm - коэффициент часового максимума; /по таблице 3 мет. пособия/ Кm=1/1800

n - общее число расчетных единиц потребления, n=N/1000*13,5

n=25300/1000*13,5 = 314,55

х - степень охвата газоснабжением в долях единицы; x=1

Qгод - нормативный расход газа в тепловых единицах на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 3 мет. пособия/ 3,2*106 кДж/год

Qн - низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условия задачи 1,

Qн=35871,59 кДж/м3

Vгод = = 30468,7 м3/год

Vр = 1/1800*30468,7= 17,93 м3/ч

Приготовление (ГВ) горячей воды на хозяйственно-бытовые нужды и лечебные процедуры

Определяем расчетный расход газа Vр, м3/ч, как долю годового расхода

Vр = Кm * Vгод

Vгод =

Где: Кm - коэффициент часового максимума; /по таблице 3 мет. пособия/ Кm=1/1800

n - общее число расчетных единиц потребления, n=N/1000*13,5

n=25300/1000*13,5 = 314,55

х - степень охвата газоснабжением в долях единицы; x=1

Qгод - нормативный расход газа в тепловых единицах на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 3 мет. пособия/ 9,2*106 кДж/год

Qн - низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условия задачи 1,

Qн=35871,59 кДж/м3

Vгод = = 80672,75 м3/год

Vр = 1/1800*80672,75= 44,8 м3/ч

Стирку белья в механизированной прачечной, включая сушку и глажку

Количество стираемого белья в механизированной прачечной больницы находим из условия стирки 0,48 т. белья в год на 1 койку.

Определяем расчетный расход газа Vр, м3/ч, как долю годового расхода

Vр = Кm * Vгод

Vгод =

Где: Кm - коэффициент часового максимума; /по таблице 3 мет. пособия/ Кm=1/2900

n - общее число расчетных единиц потребления, n=N/1000*13,5

N - число населения 25300 чел.

n=25300/1000*13,5*0,48 = 163,9

х - степень охвата газоснабжением в долях единицы; x=1

Qгод - нормативный расход газа в тепловых единицах на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 3 мет. пособия/ 18,8*106 кДж/год

Qн - низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условия задачи 1,

Qн=35871,59 кДж/м3

Vгод = = 85898,6 м3/год

Vр = 1/2900*85898,6= 29,6 м3/ч

Отопление и вентиляция

Расчетные расходы газа V0, Vв, м3/ч, на отопление и вентиляцию больницы находим по формулам:

Где: 1,1 - коэффициент, учитывающий дополнительные потери теплоты в системе отопления;

q0, qв - соответственно удельные отопительная и вентиляционная характеристики здания, Вт/(м3/0С); для больниц можно принимать q0 = 0,46 Вт/(м3/0С), qв = 0,32 Вт/(м3/0С);

Vн - объем здания по наружному обмеру, м3; для больниц удельная кубатура принимается в пределах 240 м3 на одну койку;

tв-tн - соответственно расчетные температуры внутреннего воздуха в помещении и наружного воздуха для проектирования отопления и вентиляции, tв=18 0С, tн=-250С;

- коэффициент, учитывающий затраты теплоты на подогрев инфильтрационного воздуха; = 0,2 (в зданиях с приточной вентиляцией = 0);

- кпд котельной установки, принимаемый 0,8;

Qн - низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условия задачи 1,

Qн=35871,59 кДж/м3;

n=25300/1000*13,5*0,48 = 163,9

t - температурный коэффициент, определяемый по формуле:

117,9 м3/ч

м3/ч

Нагрузка ГРП больницы:

17,93+44,8+29,6+117,9+67,9=278,13

Хлебозавод

На хлебозаводе газ используется для выпечки хлебобулочных и кондитерских изделий. Производительность хлебозавода определяем из условия выпечки в год на 1000 жителей 219 т хлебобулочных изделий и 36,5 т кондитерских изделий. Нормативный расход газа на выпечку 1 т изделия зависит от вида изделия. Принимаем, что выпечка хлеба формового составляет 20%, подового - 30%, батонов, булок, сдобы - 50% от общего количества хлебобулочных изделий.

Выпечка хлеба формового.

Определяем расчетный расход газа Vр, м3/ч, как долю годового расхода

Vр = Кm * Vгод

Vгод =

Где: Кm - коэффициент часового максимума; /по таблице 3 мет. пособия/ Кm=1/6000

n - общее число расчетных единиц потребления, n=N/1000*219*0,2

N - число населения 25300 чел.

n=25300/1000*219*0,2= 1108,14

х - степень охвата газоснабжением в долях единицы; x=1

Qгод - нормативный расход газа в тепловых единицах на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 3 мет. пособия/ 2,5*106 кДж/год

Qн - низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условия задачи 1,

Qн=35871,59 кДж/м3

Vгод = = 77229,64 м3/год

Vр = 1/6000*77229,64= 12,87 м3/ч

Выпечка хлеба подового, батонов, булок, сдобы.

Определяем расчетный расход газа Vр, м3/ч, как долю годового расхода

Vр = Кm * Vгод

Vгод =

Где: Кm - коэффициент часового максимума; /по таблице 3 мет. пособия/ Кm=1/6000

n - общее число расчетных единиц потребления, n=N/1000*219*0,8

N - число населения 25300 чел.

n=25300/1000*219*0,8= 4432,56

х - степень охвата газоснабжением в долях единицы; x=1

Qгод - нормативный расход газа в тепловых единицах на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 3 мет. пособия/ 5,45*106 кДж/год

Qн - низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условия задачи 1,

Qн=35871,59 кДж/м3

Vгод = = 673442,47 м3/год

Vр = 1/6000*673442,47= 112,24 м3/ч

Выпечка кондитерских изделий

Определяем расчетный расход газа Vр, м3/ч, как долю годового расхода

Vр = Кm * Vгод

Vгод =

Где: Кm - коэффициент часового максимума; /по таблице 3 мет. пособия/ Кm=1/6000

n - общее число расчетных единиц потребления, n=N/1000*36,5

N - число населения 25300 чел.

n=25300/1000*36,5= 923,45

х - степень охвата газоснабжением в долях единицы; x=1

Qгод - нормативный расход газа в тепловых единицах на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 3 мет. пособия/ 7,75*106 кДж/год

Qн - низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условия задачи 1,

Qн=35871,59 кДж/м3

Vгод = = 199509,9 м3/год

Vр = 1/6000*199509,9 = 33,25 м3/ч

Нагрузка ГРП хлебозавода:

12,87+112,24+33,25=158,36

Банно-прачечный комбинат

В банно-прачечном комбинате газ расходуется на приготовление горячей воды для мытья в бане (в ваннах и без ванн) и для стирки белья в механизированной прачечной. Количество помывок в бане определяем из расчета 52 помывки в год одним человеком.

Считаем, что баней пользуются 10% от общего числа жителей города, причем для половины из них учитываем расход газа на мытье без ванн, для остальных - мытье в ваннах.

Мытье в бане без ванн

Определяем расчетный расход газа Vр, м3/ч, как долю годового расхода

Vр = Кm * Vгод

Vгод =

Где: Кm - коэффициент часового максимума; /по таблице 3 мет. пособия/ Кm=1/2700

n - общее число расчетных единиц потребления, n=N*0,1*52/2

N - число населения 25300 чел.

n=25300*0,1*52/2= 65780

х - степень охвата газоснабжением в долях единицы; x=1

Qгод - нормативный расход газа в тепловых единицах на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 3 мет. пособия/ 40*103 кДж/год

Qн - низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условия задачи 1,

Qн=35871,59 кДж/м3

Vгод = = 73350,5 м3/год

Vр = 1/2700*73350,5 = 27,17 м3/ч

Мытье в бане в ваннах

Определяем расчетный расход газа Vр, м3/ч, как долю годового расхода

Vр = Кm * Vгод

Vгод =

Где: Кm - коэффициент часового максимума; /по таблице 3 мет. пособия/ Кm=1/2700

n - общее число расчетных единиц потребления, n=N*0,1*52/2

N - число населения 25300 чел.

n=25300*0,1*52/2= 65780

х - степень охвата газоснабжением в долях единицы; x=1

Qгод - нормативный расход газа в тепловых единицах на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 3 мет. пособия/ 50*103 кДж/год

Qн - низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условия задачи 1,

Qн=35871,59 кДж/м3

Vгод = = 91688,16 м3/год

Vр = 1/2700*91688,16 = 33,96 м3/ч

Стирка белья в механизированной прачечной, включая сушку и глажку

В прачечную белье для стирки поступает от жителей города, от предприятий общественного питания, поликлиник, бани, гостиницы, детских учреждений (в больнице имеется собственная прачечная). Расчетные показатели для определения количества стираемого белья принимаем по /источнику 2/.

Определяем расчетный расход газа Vр, м3/ч, как долю годового расхода

Vр = Кm * Vгод

Vгод =

Где: Кm - коэффициент часового максимума; /по таблице 3 мет. пособия/ Кm=1/2900

n - число расчетных единиц потребления, n=G.

Берем среднее, 50% от общего числа жителей сдают белье в прачечную. При норме 100 кг на одного человека в год количество белья G1, т/год, поступающего от населения, при N=число населения - 25300 чел., составляет

Количество белья, сдаваемого в прачечную предприятиями общественного питания, зависит от числа единиц потребления в столовых (от количества обедов, завтраков, ужинов). При норме 0,01 кг на один обед, завтрак или ужин G2, т/год,

Где: множитель 2 учитывает количество завтраков (или ужинов) и обедов на 1 человека.

т/год

Количество белья G3, G4, G5, т/год, поступающего в прачечную из поликлиник, бани и гостиницы, соответственно равно

Где: 0,125 кг; 0,075 кг; 0,3 т - расчетные показатели стираемого белья на одно посещение поликлиники, бани и на одно место в гостинице;

26 - количество посещений поликлиники в день, приходящееся на 1000 жителей;

310 - число дней работы поликлиники в году;

5 - количество мест в гостинице на 1000 жителей;

n - число помывок в бане в год -131560

т/год

При расчете количества белья, поступающего в прачечную из детских учреждений, принимаем, что число детей ясельного возраста составляет 8%, в возрасте от 4 до 7 лет - 10% от общего числа жителей. А охват обслуживанием детских учреждений 85%. При норме 0,48 т белья в год на одного ребенка в яслях и 0,36 т в детских садах количество сдаваемого белья G6 и G7, т/год, соответственно равно:

G6 = 0,48*0,08*0,85*N

G6 = 0,48*0,08*0,85*25300 = 825,79

G7= 0,36*0,1*0,85*N.

G7= 0,36*0,1*0,85*25300 = 774,18

Суммарное количество белья G, т/год, стираемого в прачечной, составляет:

G=G1+G2+G3+G4+G5+G6+G7

G=1265+128,16+25,49+9,9+37,95+825,79+774,18=3066,47

n=3066.47

х - степень охвата газоснабжением в долях единицы; x=1

Qгод - нормативный расход газа в тепловых единицах на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 3 мет. пособия/ 18,8*106 кДж/год

Qн - низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условия задачи 1,

Qн=35871,59 кДж/м3

Vгод = = 1607111,25 м3/год

Vр = 1/2900*1607111,25 = 554,18 м3/ч

Нагрузку ГРП банно-прачечного комбината определяем как сумму расчетных расходов на баню и прачечную.

27,17+33,96+554,18=615,31

Таблица 1- Расчет расхода газа равномерно распределенными потребителями

Задача №3

Подобрать и рассчитать оборудование ГРП. Исходными данными для расчета оборудования ГРП являются расход газа ГРП 1 (задача 2), плотность природного газа (задача 1). Давление газа на входе в ГРП принимаем 0,4 МПа, давление газа перед горелкой - 30 кПа.

Решение

Принимаем к установке чугунный волосяной фильтр с диаметром условного прохода 50 мм, и давлением в нем Pф = 0,4 МПа. Определяем для него потери давления ? Pф Па, в чистом фильтре:

Где:

? Pгр - потери давления в чистом фильтре, Па; определяем в зависимости от пропускной способности при P0 = 0,101 МПа и сгр = 1 кг/м3;

Vр - расчетный расход газа =1233,37 м3/ч;

Vгр - расход газа по графику =1230 м3/ч;

с0 - плотность газа = 0,77 кг/м3;

Pф - давление газа на входе в ГРУ = 0,4 МПа.

Потери давления газа в фильтре с чистой кассетой не должны превышать 40% от максимально допустимого перепада давления в фильтре в процессе эксплуатации - 10000 Па.

Предохранительный клапан приводится в действие от импульса выходного давления газа: давления, необходимого на преодоление сопротивления системы газоснабжения от ГРП до наиболее отдаленной горелки Рс, и давления газа перед горелкой Рг. Газопроводы в котельной рассчитываются на давление Рс, составляющее 25-30% от принятого перед горелкой

Pc=(0,25…0,3) Pг

Pc= 0,3*30000 = 9000

Тогда давление Рвых, Па (МПа), на выходе из предохранительного клапана определяем

Рвых = Рг +Рс

Рвых = 30000+9000 = 39000 Па = 0,039 МПа

Принимаем к установке предохранительный клапан типа ПКН. Определяем потери давления ?Рпкн, Па, в предохранительном клапане

Где: щ - скорость газа на входе в ПКН, м/с;

ж - коэффициент местного сопротивления ПКН, отнесенный к скорости газа во входном сечении клапана; принимаем = 5;

с - плотность газа при температуре 50С, кг/м3.

Определяем скорость газа, м/с, на входе в ПКН

Где: Рпкн давление газа на входе в ПКН, Па, определяемое по формуле

Рпкн = Рф - ?Рф

Рпкн = 0,4*106 - 537,34 = 399462,7 Па

Тпкн - температура соответствующая 50С, переведенная в градусы по Кельвину;

Т0 - температура соответствующая 2730К.

Определяем плотность с, кг/м3, газа при 50С

Определяем потери давления ?Рпкн, Па, в предохранительном клапане

Определяем давление газа на выходе из ПКН, Р1, МПа, а, следовательно, и во входном сечении регулятора давления газа

Р1 = Рф - ?Рф -?Рпкн

Р1 = 0,4*106 - 53734 - 14769,12 = 384693,54 Па = 0,38 МПа

Определяем давление газа, Р2, МПа, в выходном сечении регулятора давления

Р2 = Рг + Рс + ?Рсч

Где: ?Рсч - потери давления в счетчике, Па, определяем по формуле

Где: ?Рв - перепад давления в счетчике, Па, принимаемое ?Рв = 280 Па;

св - плотность воздуха: св = 1,293 кг/м3.

Р2 = 30000 + 9000 + 166,74 = 39166,74 Па = 0,039 МПа

Принимаем к установке регулятор давления РДУК 2В - 100/50 /по источнику 4, таблица 38/, и определяем пропускную способность V, м3/ч, регулятора

Где: f - площадь седла клапана, принимаем f= 19,5 см2;

a - коэффициент расхода, принимаем a= 0,6;

ц - коэффициент, зависящий от отношения давлений , определяемый по формуле

Где: k - показатель адиабаты, для природного газа k = 1,32.

Определяем пропускную способность V, м3/ч, регулятора

Определяем пределы устойчивости работы регулятора Vу, м3/ч

Vу =(0,2…0,8) V

Vу =(0,2…0,8)*4912,6 = (982,52…3930,08) м3/ч

Принятый к установке в ГРП регулятор давления РДУК 2В -100/50 подходит и будет работать устойчиво при расчетном расходе газа.

Необходимая пропускная способность Vпск, м3/ч, предохранительного клапана в ГРУ при наличии перед регулятором давления предохранительно-запорного клапана определяем по следующей формуле

Vпск ? 0,0005 *V

Vпск ? 0,0005 *4912,6 = 2,3 м3/ч

Принимаем к установке ПСК-50.

Литература

1. А.А. Ионин «Газоснабжение» Москва 1989 г.

2. Н.Л. Стаскевич, Г.Н. Северинец, Д.Я. Вигдорчик «Справочник по газоснабжению и использованию газа».

3. К.Г. Кязимов «Справочник молодого газовщика»

4. А.И. Гордюхин «Газовые сети и установки» Москва 1978 г.

5. Сайт «http://operator-gazovik.narod.ru»

Страницы: 1, 2, 3