Расчет кольцевых газопроводов низкого давления

Разработать схему газоснабжения рабочего поселка представленного генеральным планом на рис.1, по следующим исходным данным. Поселок снабжается газом Ставропольского месторождения через ГРС, расположенную в 500 м от поселка. Избыточное давление газа на выходе из ГРС 0,3 МПа. Застройка поселка 34-этажная с плотностью населения 350 чел/га. На территории поселка имеются сосредоточенные потребители газа: фабрика с расходом газа низкого давления 130 м³/ч и котельная с расходом газа 500 м³/ч. Поселок расположен в климатическом поясе с расчетной отопительной температурой наружного воздуха 20 С. Расход газа на бытовые и коммунальные цели принять из расчета:

 на приготовление пищи и горячей воды для хозяйственных и санитарногигиенических нужд газ используют 80  населения;

 бани посещают 20  населения;

 столовыми и ресторанами пользуются 20  населения;

 в больницах на 1000 жителей имеется 8 коек;

 механизированные прачечные обслуживают 30  населения (при норме 100 кг сухого белья на 1 жителя в год);

 хлебозаводы выпекают на 1000 жителей 0,6 т/сутки хлебобулочных изделий.

Отопление жилых и общественных зданий за счет местных отопительных установок на газе 25  от их общей кубатуры. При этом на одного жителя приходится 50 м³ жилых зданий и 15 м³ общественных.

Длины участков, м: , , , , , , , , , , , , , .

Площади участков, Га: А-4, Б-3, I-7, II-10, III-5, IV-8.

Рис.1 Генплан

Решение:

1. Определяем низшую теплоту сгорания исходного газа.

Химический состав горючей части ставропольского газа,  по объему: метан  98,7; этан  0,3; пропан  0,1; бутан  0,1. Плотность газа кг/м³.

= (35,88∙98,7 + +64,3∙0,33 + 93,18∙0,12 + 123,5∙0,04)∙0,01 = 35,841 МДж/м³.

2. Определяем численность населения N, чел., которая зависит от площади поселка и плотности населения (см. п.3.2 Пособия).

В нашем случае чел.

Примечание. При неоднородной застройке численность населения подсчитывается по плотности населения в отдельных районах или кварталах.

3. Определяем годовую потребность газа в тепловых единицах по нормам расхода, указанным в СП 42-101-2003.

На приготовление пищи и горячей воды для хозяйственных и санитарно-гигиенических нужд:

МДж/год.

Расход газа на бани определяем, предусматривая еженедельное посещение их каждым посетителем, т. е. из расчета 52 помывок на 1 человека в год:

МДж/год.

На столовые и рестораны:

МДж/год.

На больницы расход газа определяем из расчета расхода на приготовление пищи и горячей воды для хозяйственно-бытовых нужд и лечебные процедуры:

МДж/год.

На механизированные прачечные:

МДж/год.

На хлебозаводы расход газа определяем, принимая, что выпекается хлеба формового  0,3 , батонов, булок и сдобы  0,2 и кондитерских изделий  0,1 т в сутки на 1000 жителей:

МДж/год;

МДж/год;

МДж/год;

МДж/год.

Расход газа на бытовые и коммунальные нужды в итоге можно записать в следующем виде:

Таблица 1

Годовые расходы газа

Расход газа на мелкие коммунально-бытовые предприятия (ателье, мастерские, аптеки и пр.) принимаем в размере 5  от расхода на жилые здания, т. е.

МДж/год.

Тогда

МДж/год.

4. Расчетный часовой расход газа на бытовые и коммунальные нужды определяется по формуле

где  коэффициент часового максимума, определяется по табл. 11 Пособия.

По данным таблицы 11 принимаем ближайшее к расчетной численности населения значение коэффициента часового максимума .

Расход газа на бытовые и коммунальные нужды при переводе из тепловых единиц в объем исходного газа составит

м³/год.

Тогда м³/ч.

4. Определяем расчетный часовой расход газа на отопление жилых и общественных зданий. В нашем случае на основании исходных данных общий объем отапливаемых зданий, м³:

- жилых м³;

- общественных м³.

Принимаем согласно СНиП расчетную температуру воздуха внутри зданий, °С: жилых – 18; общественных – 16. Средняя тепловая характеристика отапливаемых зданий кДж/(м³чС) из табл.18.

КПД отопительных установок принимаем .

Согласно заданию установками на газовом топливе в поселке отапливается 25  помещений, т.е.

м³;

м³.

Расчетный часовой расход газа на отопление определяется по формуле

где  удельная отопительная характеристика здания, кДж/(м³∙ч∙С);

– средняя расчетная температура внутреннего воздуха, ^оС;

– средняя температура наружного воздуха за отопительный период, С;

– наружный строительный объем отапливаемого здания, м³;

– низшая теплота сгорания газа, кДж/м³;

м³/ч

Ввиду ограниченного числа больших общественных зданий в поселке расход тепла на вентиляцию их не учитываем.

6. Общий расчетный часовой расход газа на бытовые и коммунальные нужды с учетом отопления: м³/ч. Считая этот расход равномерно распределенным по всей площади застройки поселка, удельный расход газа на единицу площади застройки равен:

м³/(ч∙Га).

6. Наносим на генплан поселка схему газовых сетей и замеряем длины расчетных участков. Принимаем для поселка кольцевую сеть низкого и тупиковую среднего давления. К сети низкого давления подключаем сосредоточенную нагрузку фабрики, а к сети среднего давления – сосредоточенную нагрузку завода. Площади А и Б рассматриваем как прилегающие к газопроводу низкого давления и не окольцовываем.

7. Расход газа по отдельным кольцам находим по формуле:

Для кольца I м³/ч; для кольца II м³/ч; для площади A м³/ч и т. д.

В итоге можно записать:

Таблица 2