1 Технологическая часть
1.1 Характеристика района
В данном дипломном проекте разработана система газоснабжения микрорайона города Сморгонь.
Климатические данные района принимаем в соответствии с источником [1]: tн= -24__°С; tв=18°С.
В районе имеется застройка двух типов: зона среднеэтажной — 4–5 этажей, многоэтажной — 6–9 этажей.
Тип городского поселения – средний .
Направление использования газа: для бытовых потребителей, коммунальных.
Питание осуществляется газом из месторождения Покровское. [2].
Таблица 1 - Cостав газа, в процентах
-
CH4
C2H6
C3H8
C4H10
C5H12
CO2
N2
65,3
4,9
2,1
0,9
0,5
0,3
26
На основании полученных данных выполняем все последующие расчёты.
1.2 Расчет основных характеристик газа
Физико-химические свойства природного газа определяем по формулам в соответствии с источником [3].
Плотность газовой смеси находим по формуле
, (1)
где yi – объемная доля i-го компонента в смеси, %;
- плотность i-го
компонента при нормальных условиях,
кг/м3
, тогда
Теплота сгорания горючей газообразной смеси, Q, кДж/м3 , определяется по правилу смешения
, (2)
где yi – объемная (массовая) доля i-го компонента в смеси, %;
Qi – теплота сгорания i-го компонента, кДж/м3.
Тогда объемная низшая теплота сгорания составит
Для смеси горючих газов с балластом, нижний и верхний пределы воспламенения находят по формуле
, (3)
где
- нижний и верхний пределы воспламенения
i-го
компонента,%;
yi – объемная доля i-го компонента в смеси, %;
Б – балласт газового топлива, %, Б=CO2+N2+O2=3,0+26=26,3%.
Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания газа
V0, м3/ м3, определяется по формуле
, (4)
где под CnHm понимают содержание углеводородов разных газов в составе горючего газа, %.
С учетом влажности воздуха
, (5)
где dв – влагосодержание воздуха, г/м3. Определяется по h-d – диаграмме при t=200C и относительной влажности 60%;
0,00124 – объем 1г водяного пара, м3/г.
Действительное количество воздуха, м3/м3, подаваемого в топку
, (6)
где
- коэффициент избытка воздуха, зависящий
от типа газогорелочного устройства.
Для подовых горелок
,
а для инжекционных среднего давления
[4].
Суммарный объем продуктов сгорания, Vпр.сг, м3/м3, горючей газообразной смеси
(7)
Объем СО2, м3/м3, зависит от содержания углерода в компонентах смеси и балласте топлива, т.е.
, (8)
где СО2 – содержание СО2 в исходном составе смеси, %.
Объем водяных паров в продуктах сгорания с учетом влагосодержания воздуха, поступающего в зону горения, м3/м3
, (9)
где dг – влагосодержание газа, г/м3. Принимаем dг=0, т.к. газ осушенный.
0,00124 – объем 1г водяного пара, м3/г,
Содержание азота в продуктах сгорания VN2, м3/м3, зависит от коэффициента избытка воздуха и наличия азота в балласте газообразного топлива
(10)
Содержание кислорода в продуктах сгорания VO2, м3/м3, также зависит от коэффициента избытка воздуха
(11)
Выход сернистого ангидрида V SO2, м3/м3,
(12)
Тогда суммарный объем продуктов сгорания составит Vпр.сг, м3/м3,
