Введение

Современные распределительные системы газоснабжения пред­ставляют собой (в зависимости от объекта) сложный комплекс соору­жен и из, состоящих из следующих основных элементов:

- газовых сетей высокого, среднего и низкого давлений;

- газораспределительных станций (ГРС);

- газорегуляторных пунктов (ГРП) и установок (ГРУ).

Газопроводы низкого давления служат для подачи газа в жилые, общественные здания и предприятия бытового обслуживания.

Газопроводы среднего и высокого (I категории) давления служат для питания городских распределительных сетей низкого и среднего дав­ления через ГРП. Они также подают газ в газопроводы промышленных и коммунальных предприятий.

Городские газопроводы высокого (II категории) давления явля­ются основными для газоснабжения крупных городов. По ним газ пода­ют через ГРП в сети среднего и высокого давления, а также промыш­ленным предприятиям, нуждающимся в газе высокого давления.

Связь между газопроводами различного давления осуществляет­ся через ГРС и ГРП.

Газопроводы крупных населенных пунктов (в т.ч. и городские) можно разделить на три группы:

1. распределительные - для подачи газа к промышленным по­требителям, коммунальным предприятиям и в районы жи­лых домов. Эти газопроводы могут быть высокого, среднего и низкого давлений, кольцевые и тупиковые;

2. абонентские ответвления, подающие газ от распределитель­ных сетей к отдельным потребителям;

3. внутридомовые газопроводы.

Для поселков и небольших городов рекомендуется одноступен­чатая система газоснабжения.

Для средних городов принимают двухступенчатую систему га­зоснабжения. Газ от ГРС по сети среднего или высокого давления по­дается к крупным потребителям и к газорегуляторным пунктам, а от последних - в распределительную сеть города.

Для крупных городов рекомендуется трехступенчатая система газоснабжения. Для крупных и средних городов газовые сети долж­ны проектироваться кольцевыми, а для мелких городов и поселков, как высокая ступень давления, так и низкая, может быть запроекти­рована тупиковой. Окончательный вариант применяется после тех­нико-экономического обоснования.

Для крупных городов и центров промышленных районов целе­сообразно применять дополнительное кольцо с давлением до 2,5 МПа, которое получает газ из магистрального газопровода, распределяет его вокруг города и подает в городские сети высокого давления и в маги­страли к промышленным районам, городам-спутникам и в подземные хранилища газа [3].

1 Краткая характеристика газоснабжаемого объекта

Малояз — село, административный центр Салаватского района Башкортостана, относится к Салаватскому сельсовету. Население на 1 января 2011 года составляло 5250 человек.

Подача газа от газопровода высокого давления непосредственно к потребителям проектируется через газораспределительные пункты (ГРП), после которых давление газа понижается до заданного значения.

Необходимо определить расчетные расходы газа и диаметры газораспределительной сети низкого давления в микрорайоне «Восточный-1». Данный микрорайон состоит из 147 одноквартирных жилых домов.

Исходные данные для расчета (задание на курсовое проектирование):

- Геометрия сети определяется по схеме микрорайона «Восточный-1»;

- Давление газа (абс.) на выходе ГРП = 3000 Па;

- Давление газа перед потребителями Рк =1800Па;

1. Расчет свойств газа

При расчёте некоторых свойств газов, а также производительности и пропускной способности газопроводов различают следующие условия состояния газа [5]:

- нормальные условия: температура – 0 ^оС, давление – 0,101325МПа (760 мм рт. ст.);

- стандартные условия 20 ^оС: температура – 20 ^оС, давление – 0,101325 МПа (760 мм рт. ст.);

- стандартные условия 15 ^оС: температура 15 ^оС, давление – 0,101325 МПа (760 мм рт. ст.).

Молярную массу природного газа М, кг/кмоль, вычисляют на основе компонентного состава по формуле:

(1.1)

где y_i – доля i-го компонента газа;

М_i – молярная масса i-го компонента газа, определяемая по ГОСТ 30319.1.

Плотность природного газа ρ, кг/м³, при стандартных условиях (р_с=0,1013 МПа и Т_с=293,15 К) вычисляют по формуле:

где R_μ=8,3143 кДж/(кмоль∙К) – универсальная газовая постоянная;

Z_c – коэффициент сжимаемости природного газа при стандартных условиях.

В расчетах достаточно часто пользуются понятием относительной плотности, т.е. отношением плотности газа к плотности воздуха при одних и тех же условиях:

Где ρ_в – плотность воздуха, ρ_в = 1,205 кг/м³;

2 Определение расчетных расходов газа

Потребление газа в городе различными потребителями зависит от многих факторов. Каждый потребитель имеет свои особенности и потребляет газ по-своему. Между ними существует определенная неравномерность в потреблении газа. Учет неравномерности потребления газа осуществляется путем введения коэффициента одновременности, который обратно пропорционален периоду, в течение которого расходуется годовой ресурс газа при максимальном его потреблении.

В квартирах следует разместить следующие газовые приборы:

- плита газовая 4-комфорочная с номинальным расходом газа q_ном=1,38м³/ч;

- аппарат водонагревательный проточный газовый ВПГ-22 с номинальным расходом газа q_ном=2,78м³/ч;

- котел отопительный газовый АОГВ-40 с номинальным расходом газа q_ном=1,44м³/ч.

Теплота сгорания природного газа Уренгойского месторождения равна 36840 кДж/м³.

Для отдельных жилых домов и общественных зданий расчетный часовой расход газа определяется по сумме номинальных расходов газа газовыми приборами с учетом коэффициентов одновременности их действия:

(2.1)

где K_sim – коэффициент одновременности;

q_nom – номинальный расход газа прибором или группой приборов, принимаемый по паспортным данным или техническим характеристикам приборов, м³/ч;

n_i – число однотипных приборов или групп приборов;

m – число приборов или групп приборов (при установке в квартирах приборов одного типа – это число квартир).

Результаты расчета приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Определение расчетных расходов газа

№ участка	Ассортимент приборов	Количество домов	Ksim	Qp, м3/ч
17-18	ПГ-4+АОГВ+ВПГ	4	0,4300	12,05
17-19	ПГ-4+АОГВ+ВПГ	6	0,3920	17,13
16-17	ПГ-4+АОГВ+ВПГ	10	0,3400	26,38
16-20	ПГ-4+АОГВ+ВПГ	12	0,3240	30,86
15-16	ПГ-4+АОГВ+ВПГ	29	0,2530	66,02
15-21	ПГ-4+АОГВ+ВПГ	10	0,3400	26,38
14-15	ПГ-4+АОГВ+ВПГ	45	0,2250	97,20
14-22	ПГ-4+АОГВ+ВПГ	11	0,3320	28,66
13-14	ПГ-4+АОГВ+ВПГ	62	0,2014	127,83
13-23	ПГ-4+АОГВ+ВПГ	8	0,3600	21,77
24-25	ПГ-4+АОГВ+ВПГ	2	0,5600	7,11
24-26	ПГ-4+АОГВ	6	0,2800	9,66
13-24	ПГ-4+АОГВ ПГ-4+АОГВ+ВПГ	9 2	0,258 0,56	21,33
2-13	ПГ-4+АОГВ ПГ-4+АОГВ+ВПГ	11 72	0,2512; 0,2164	170,22
2-12	ПГ-4+АОГВ	13	0,2456	20,32
6-7	ПГ-4+АОГВ	2	0,6500	4,24
6-8	ПГ-4+АОГВ	3	0,4500	5,54
4-6	ПГ-4+АОГВ	25	0,2330	38,64
4-9	ПГ-4+АОГВ	2	0,6500	4,24
3-4	ПГ-4+АОГВ	39	0,2274	59,97
3-10	ПГ-4+АОГВ	3	0,4500	5,54
2-3	ПГ-4+АОГВ	42	0,2262	64,52
1-2	ПГ-4+АОГВ ПГ-4+АОГВ+ВПГ	66 72	0,2182 0,1944	247,01
1-11	ПГ-4+АОГВ	9	0,2580	14,22
0-1	ПГ-4+АОГВ ПГ-4+АОГВ+ВПГ	75 72	0,2155 0,1944	260,46