- •1 Газоснабжение микрорайона
- •1.2 Определение расхода газа в микрорайоне
- •1.3 Гидравлический расчет газопровода микрорайона
- •2 Газоснабжение квартала
- •2.1 Характеристика квартала
- •2.2 Гидравлический расчет газопровода квартала
- •2.3 Построение продольного профиля подземного газопровода
- •3 Газоснабжение жилого дома
- •3.1 Характеристика жилого дома
- •3.2 Гидравлический расчет газопровода жилого дома
- •4.1 Характеристика котельной
- •4.2 Определение расхода газа котельной и выбор
- •4.3 Гидравлический расчет газопровода котельной
- •4.4 Подбор оборудования газорегуляторной установки
- •4.5 Гидравлический расчет питающего газопровода
ВВЕДЕНИЕ
Первый газовый завод в России был построен в 1835 году в Петербурге. В то время применяли искусственный газ, который получали из каменного угля и использовали для освещения городов. И только в начале 20 века после изобретения керосиновых ламп газ стали применять для отопления и приготовления пищи.
С развитием газовой промышленности большое значение приобрел природный газ, увеличилась добыча нефтяного газа. В 1925 году добыча газа составила 127 млн. м3, а в 1940 году-400 млн. м3.
В 40-х годах развиваются газовые месторождения: в Поволжье, в Саратове, Куйбышеве. Примерно в тоже время стали разрабатывать конструкции газовых плит и водонагревателей. В 1946 году был построен газопровод Саратов- Москва диаметром 3000 мм. В 40-50 годах геологи открывают новые месторождения в Поволжье, на Украине, в 1953 году в Тюмени.
В 1953 году было создано Министерство газовой промышленности. Ставится вопрос о единой системе газоснабжения. В 60-х годах создаются газотранспортные системы: Поволжская, Украинская, Северокавказская, Центральная, Сияние Север, Уренгойская, Ямбургская. Глубина скважин достигает более 1000 м. Стали применять газоперерабатывающие комплексы для отчистки и разделения на фракции газа. В Астраханской и Оренбургской области встречаются сероводород содержащие месторождения.
В 1970 году добыча природного газа составляла 197,9 млрд. м3, в 1980 году- 435 млрд. м3, а в 1985 году объем добычи газа был доведен до 630 млрд. м3. В это время построили 48 тыс. км. магистральных газопроводов, соорудили, ввели в действие 5 мощных магистральных газопровода, которые связали месторождения Сибири с центральными областями, а так же газопровод Уренгой- Ужгород для экспортных нужд.
С производством природного газа так же получило развитие производства сжиженного газа. Быстрое увеличение добычи газов привело к возможности широкой газификации жилых домов, коммунальных и промышленных предприятий.
Нет ни одной отрасли народного хозяйства, где бы газ ни использовался в самых разных установках. Построены десятки тысяч подземных газопроводов для газификации жилых и промышленных комплексов, на которых установлено большое число установок по регулированию давления газа и защиты от коррозии. Газовое хозяйство стало боле объемным и сложным в обслуживании, поэтому большое внимание сейчас уделяется квалификации работников газовой промышленности.
При добыче природного газа большое внимание уделяется научно-техническим достижениям, способствующим более экономичной упрощенной, безопасной и автоматизированной добыче природного газа. Используются новые технологические и технические решения: новые конструкции скважин, применяются металлы для изготовления труб более устойчивые к коррозии, новейшие устройства автоматизации производства, что позволяет облегчить работу и сделать ее наиболее безопасной.
1 Газоснабжение микрорайона
Характеристика микрорайона
Жилой микрорайон расположен в городе Архангельске и снабжается газом от Уренгойского месторождения.
Газ имеет следующий состав:
Таблица 1.1 – Состав газа
Компоненты газа |
Параметр | ||
Cодержание компонента в смеси, в долях единицы |
Низшая расчетная теплота сгорания компонента газа, Qнр, кДж/м3 |
Плотность компонента газа ρ, кг/м3 | |
Метан |
0,925 |
35756 |
0,72 |
Этан |
0,02 |
63652 |
1,36 |
Пропан |
0,0066 |
91138 |
2,00 |
Бутан |
0,005 |
118530 |
2,70 |
Пентан и выше |
0,0015 |
146178 |
3,46 |
Углекислый газ |
0,0033 |
- |
1,98 |
Азот и редкие газы |
0,037 |
- |
1,25 |
Определяем теплоту сгорания газа, кДж/м3:
Qнр = Qнр1*х1 + Qнр2*х2 + … + Qнрn*хn (1.1)
где Qнр1, Qнр2, Qнрn – теплота сгорания компонентов газа, кДж/м3;
х1, х2, хn – содержание компонентов газа в смеси, в долях единицы.
Qнр =0,925*35756+0,02*63652+0,0066*91138+0,005*118530+0,0015*146178=35760 кДж/м3
Определяем плотность газа, кг/м3:
ρ = ρ1*х1 + ρ2*х2 + … + ρn*хn (1.2)
где ρ1, ρ2, ρn – плотность компонентов газа, кг/м3
ρ = 0,925*0,72+0,02*1,36+0,0066*2+0,005*2,7+0,0015*3,46+0,0033*1,98+
+0,0037*1,25=0,78 кг/м3
Микрорайон снабжается газом низкого давления через кольцевой газопровод, проложенный по улицам, от одного ГРП. Газопровод выполнен из стальных труб.
Население микрорайона составляет 10000 человек, из них коммунальными услугами пользуются:
а) банями - 5%;
б) прачечными - 15%;
в) столовыми - 10 %.
В жилых домах установлены следующие бытовые газовые приборы: плиты газовые четырехконфорочные и проточные газовые водонагреватели, при наличии в квартирах централизованного отопления.
1.2 Определение расхода газа в микрорайоне
Суммарный часовой расход газа на коммунально-бытовые нужды определяется из расхода газа на бытовые нужды, расхода газа в банях, прачечных и столовых.
Расход газа в быту составляет, м3/ч:
Вчас1 = N*a*kmax1 / Qнр (1.3)
где N – число проживающих в микрорайоне, чел.;
a – норма расхода тепла, для бытовых потребителей, пользующихся газовыми плитами и газовыми проточными водонагревателями a = 8000000 кДж/(чел.*год)i;
kmax1 – коэффициент часового максимума (см. прил. Б);
Qнр – низшая расчетная теплота сгорания газа, кДж/м3
Вчас1 = 10000*8000000*1 / (35760*2200) = 1016 м3/ч
Расход газа банями составляет, м3/ч:
Вчас2 = N*%1*a1*kmax2 / (100*Qнр) (1.4)
где %1 – процентное количество жителей, пользующихся банями, от общего числа проживающих в микрорайоне;
a1 – годовая норма расхода теплоты на одного человека, пользующегося банями, из учета 52 помывок на одного человека в год и расходом тепла на одну помывку, равным 40000 кДж , принимаем a1 = 52*40000 = 2080000 кДж/(чел.*год);
kmax2 – коэффициент часового максимума (см. прил. Б)
Вчас2 = 10000*5*2080000*1 / (2700*100*35760) = 10,7 м3/ч
Расход газа прачечными составляет, м3/ч;
Вчас3 = N*%2*a2*kmax3 / (100*Qнр) (1.5)
где %2 – процентное количество жителей, пользующихся прачечными, от общего числа проживающих в микрорайоне;
a2 – норма расхода тепла в механизированных прачечных на человека в год, из условия, что на 1 тонну сухого белья тратится 8800000 кДж ii тепла, а в течение года каждый человек отдает в стирку 0,1 тонны белья, a2 = 0,1*8800000 = 880000 кДж/(чел.*год);
kmax3 – коэффициент часового максимума (см. прил. Б)
Вчас3 = 10000*15*880000*1 / (2900*100*35760) = 12,7 м3/ч
Расход газа столовыми составляет, м3/ч:
Вчас4 = N*%3*a3*kmax4 / (100*Qнр) (1.6)
где %3 – процентное количество жителей, пользующихся предприятиями общественного питания, от общего числа проживающих в микрорайоне;
a3 – норма расхода тепла для приготовления пищи на одного человека в год, из условия, что в столовых жители получают трехразовое питание в течение 365 дней в году и на приготовление завтрака и ужина тратится 2100 кДж, а обеда – 4200 кДж iii, a3 = (2100 + 4200 + 2100)*365 = 3066000 кДж/(чел.*год);
kmax – коэффициент часового максимума (см. прил. Б)
Вчас4 = 10000*10*3066000*1 / (2000*100*35760) = 42,9 м3/ч
Суммарный часовой расход газа в жилом микрорайоне составит, м3/ч:
Вчас = Вчас1 + Вчас2 + Вчас3 + Вчас4 (1.7)
Вчас = 1016+10,7+12,7+42,9=1082,3 м3/ч