Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Metodichka_gaz

.pdf
Скачиваний:
15
Добавлен:
13.04.2015
Размер:
1.42 Mб
Скачать

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра «Теплогазоснабжение и вентиляция»

Куриленко Н.И., Михайлова Л.Ю., Давлятчин Р.Р., Шалагин И.Ю.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОЛЬЦЕВОЙ СЕТИ

ГАЗОПРОВОДА ВЫСОКОГО

ДАВЛЕНИЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

для студентов направления 270800 «Строительство» профиля «Теплогазоснабжение и вентиляция»

всех форм обучения

Тюмень, 2013

УДК: 696.2

П-79

Проектирование кольцевой сети газопровода высокого давления: методи-

ческие указания для выполнения курсового проекта студентов направления 270800 «Строительство» профиля «Теплогазоснабжение и вентиляция» всех форм обучения/Н.И. Куриленко и др. - Тюмень: РИО ФГБОУ ВПО «ТюмГА-

СУ», 2012. – 52 с.

Методические указания для выполнения курсового проекта составлены на основании рабочей программы ФГБОУ ВПО «ТюмГАСУ» дисциплины «Газоснабжение» для студентов, обучающихся по профилю «Теплогазоснабжение и вентиляция»

Методические указания содержат методы проектирования и гидравлического расчета, используемые при проектировании распределительных сетей газоснабжения.

В предлагаемых методических указаниях приведены современные расчетные формулы, номограммы и новые разработки в области расчета полиэтиленовых газопроводов. На конкретном примере подробно рассматривается применение лекционного материала в практике расчета кольцевых сетей газораспределения.

Рецензент: Третьяков Петр Юрьевич

Тираж: 50 экз.

©ФГБОУ ВПО «Тюменский государственный архитектурно-строительный университет »

©Куриленко Н.И., Михайлова Л.Ю., Давлятчин Р.Р., Шалагин И.Ю.

Редакционно-издательский отдел ФГБОУ ВПО «Тюменский государственный архитектурностроительный университет»

2

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение ...................................................................................................................

4

1 Структура курсового проекта

 

1.1

Краткое содержание курсового проекта ........................................................

4

1.2

Выбор исходных данных ................................................................................

5

2 Проектирование газоснабжения города

 

2.1

Расчет газопотребления .................................................................................

6

2.1.1 Определение численности населения ........................................................

6

2.1.2 Определение параметров газа .....................................................................

9

2.1.3 Определение расхода газа на коммунально-бытовые нужды .................

11

2.1.3.1Определение годового расхода газа на коммунально-бытовые нужды11

2.1.3.2Определение часового расхода газа на коммунально-бытовые нужды 14

2.1.4 Определение расхода газа на нужды теплоснабжения ...........................

16

2.1.4.1 Определение часового расхода газа на нужды теплоснабжения .........

17

2.1.4.2 Определение годового расхода газа на нужды теплоснабжения .........

18

2.1.5 Определение расхода газа на нужды промышленных предприятий ......

19

2.1.5.1 Определение годового расхода ..............................................................

19

2.1.5.2 Определение часового расхода газа ......................................................

20

2.2 Режим газопотребления ...............................................................................

21

2.2.1 Сезонная неравномерность газопотребления ..........................................

22

2.2.2 Часовая неравномерность .........................................................................

23

2.2.3 Расчетный расход газа ...............................................................................

23

2.3 Система газоснабжения ...............................................................................

24

2.3.1 Выбор и обоснование системы газоснабжения .......................................

24

2.3.1.1 Определение числа ГРС .........................................................................

25

2.3.1.2 Определение количества ступеней давлений в распределительных

 

газопроводах .......................................................................................................

25

2.3.1.3 Выбор структурной схемы газовых сетей .............................................

26

2.3.1.4 Выбор варианта подключения сосредоточенных потребителей

 

к газовым сетям .................................................................................................

26

2.3.2 Определение оптимального числа сетевых ГРП .....................................

27

2.3.3 Трубы и соединительные детали ..............................................................

28

2.4 Гидравлические режимы работы газопроводов .........................................

29

2.4.1 Гидравлический расчет кольцевых газовых сетей высокого давления ..

33

Библиографический список ...............................................................................

47

Приложение А .....................................................................................................

48

Приложение Б .....................................................................................................

49

Приложение В .....................................................................................................

50

Приложение Г .....................................................................................................

51

Приложение Д .....................................................................................................

52

3

ВВЕДЕНИЕ

С целью приведения изучаемого курса «Газоснабжение» в соответствие с достигнутым научно-техническим прогрессом в области полимерного трубопроводного транспорта газа и гармонизации с требованиями международными стандартов были разработаны данные методические указания.

Методические указания предназначены для студентов профиля «Теплогазоснабжение и вентиляция», выполняющих курсовой проект «Проектирование кольцевой сети газопровода высокого давления». Выполнение курсового проек-

та имеет цель: закрепить теоретический материал по основным вопроса курса «Газоснабжение», приобрести навыки самостоятельной работы в области проектирования сетей газораспределения и опыт работы со справочной и специальной литературой.

Настоящие методические указания нацелены на приобретение студентами следующих компетенций:

- общекультурных:

ОК-7 − готовность к самостоятельной, индивидуальной работе, принятию решений в рамках своих профессиональной компетенции;

ОК-11 – владение основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, использовать компьютер как средство работы с информацией

- профессиональных:

ПК-3 − владение основными законами геометрического формирования, построения и взаимного пересечения моделей плоскости и пространства, необходимыми для выполнения и чтения чертежей зданий, сооружений, и деталей конструкций, методами разработки конструкторской документации;

ПК-20 − знание правил и технологии монтажа, наладки, испытания и сдачи в эксплуатацию конструкций, инженерных систем и оборудования строительных объектов, образцов продукции, выпускаемой предприятием.

1 СТРУКТУРА КУРСОВОГО ПРОЕКТА

1.1 Краткое содержание курсового проекта

Курсовой проект состоит из пояснительной записки и графической части - проекта сети газораспределения города (поселка), где должны быть определены: расчеты годового потребления газа городом (поселком); часовые расчетные расходы газа потребителями; характеристика горючего газа; запроектирована распределительная сеть газопроводов высокого (среднего) давления; выполнен гидравлический расчет газопроводов высокого (среднего); подобрано оборудование ГРП; приведены основные технико-экономические показатели принятой системы газоснабжения.

В пояснительной записке излагаются обоснования проектных решений, приводятся расчеты с необходимыми пояснениями. В конце записки приводится список использованной литературы. Объем записки должен составлять около 30-40 страниц печатного текста.

4

Графическая часть представляет собой 3-4 листа формата А-3 чертежей, на которых должны быть отражены: генплан населенного пункта с нанесением распределительных сетей высокого давления (приложение Г); расчетная схема газопроводов высокого давления (приложение Д).

1.2 Выбор исходных данных

Для выполнения проекта необходимо предварительно располагать следующими исходными данными:

-проектом планировки и застройки района города или поселка (генпла-

ном);

-сведениями об охвате газоснабжением коммунально-бытовых нужд населения и о благоустройстве кварталов города или поселка;

-характеристикой источников теплоснабжения с указанием их месторасположения на генплане;

-характеристикой промышленных предприятий с указанием их месторасположения на генплане;

-сведениями об источнике газоснабжения.

Студенту выдаются: генплан района города или поселка с указанием границ кварталов и месторасположением промышленных предприятий; проект застройки кварталов.

Преобладающая этажность жилой застройки для всех вариантов принята: кварталы с малоэтажной застройкой (1-2эт.); кварталы с многоэтажной за-

стройкой (3-9эт.).

Основные характеристики промышленных предприятий принимаются по данным таблицы 1.1 в соответствии с последней цифрой шифра зачетной книжки.

Таблица 1.1 – Годовой расход газа промышленными предприятиями

млн.м3

Предприятие

 

 

 

 

 

Вариант

 

 

 

 

 

 

0

1

2

3

4

 

5

 

6

7

8

9

Продолжи-

тельность работы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПП-1

20,0

25,0

21,0

23,0

28,0

 

22,6

 

27,5

23,7

26,0

25,4

 

24

ПП-2

3,0

3,5

4,0

4,1

4,5

 

3,8

 

3,1

2,9

4,3

4,4

 

16

ПП-3

22,0

20,0

18,0

16,0

24,0

 

18,5

 

20,5

18,8

21,0

19,0

 

24

ПП-4

8,0

8,4

8,3

8,2

7,5

 

7,7

 

7,0

8,1

7,1

7,2

 

8

ПП-5

12,0

10,2

10,4

11,5

11,0

 

11,6

 

10,6

10,8

11,9

12,4

 

16

ПП-6

6,0

4,9

5,0

5,1

5,2

 

5,9

 

5,8

5,7

5,8

5,5

 

8

Название города студент выбирает самостоятельно в соответствии с первой буквой фамилии.

Климатические характеристики соответствующей местности студент выбирает самостоятельно по данным [1].

5

Охват населения коммунально-бытовыми услугами определяется в соответствии с таблицей 1.2 по предпоследней цифре шифра зачетной книжки.

Охват всех коммунально-бытовых услуг населения газоснабжением принимаем 100%.

Источник газоснабжения и химический состав газа определяется по сумме двух последних цифр шифра в соответствии с таблицей 1.3

2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ ГОРОДА

2.1 Расчет газопотребления

При разработке курсового проекта газоснабжения города или населенного пункта определяют годовой и часовой расходы газа по нормам на конец расчетного периода с учетом перспектив развития потребителей газа.

Расчетный период определяется планом перспективного развития города и составляет 20-25 лет.

Расход газа определяют отдельно для каждой категории потребителей:

-на коммунально-бытовые и санитарно-гигиенические нужды населения;

-на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилых и общественных зданий;

-на нужды промышленных предприятий.

Потребление газа в городе или населенном пункте зависит от количества населения, степени благоустройства населенного пункта, количества и мощности промышленных предприятий, климатических условий.

2.1.1 Определение численности населения

Расход газа на коммунально-бытовые и теплофикационные нужды города или населенного пункта зависит от числа жителей. Если число жителей кварта-

лов или района не указано, его можно определить по формуле:

 

,

(2.1)

где F – площадь кварталов определенной степени застройки (измеряется по генплану), Га; П – плотность населения, чел/Га.

Расчетная плотность населения микрорайона при многоэтажной комплексной застройке и средней жилищной обеспеченности 20 м2 на 1 чел. не должна превышать 450 чел/га, п. 7.6 [2]

В курсовом проекте можно принять кварталы с 3-9 этажной застройкой – как зону высокой градостроительной ценности; кварталы с 1-2 этажной застройкой – низкой.

6

Таблица 1.2 – Охват населения коммунально-бытовыми услугами

в процентах от общего числа пользователей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Варианты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Виды услуг

 

 

Кварталы с 1-2 этажной застройкой

 

 

 

 

Кварталы с 3-9 этажной застройкой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

1

 

2

3

4

5

6

7

 

8

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Приготовление

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

100

100

 

100

100

100

100

100

100

 

100

100

пищи в квартирах

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 То же и горячей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

воды при нали-

50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

-

-

 

-

-

-

-

-

-

 

-

-

чии только газо-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вой плиты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 То же и горячей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

воды при нали-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чии газового во-

50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

-

-

 

-

-

-

-

-

-

 

-

-

донагревателя и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

газовой плиты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Стирка белья в

56

50

47

54

49

58

60

46

40

52

27

30

 

28

33

24

26

32

29

 

31

25

прачечных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 Услуги пред-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

приятий бытово-

85

90

79

87

91

89

80

92

88

86

17

22

 

11

19

23

21

12

24

 

20

18

го обслуживания:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бань

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- больниц

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

 

100

100

100

100

100

100

 

100

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- столовых

50

53

52

60

70

66

71

62

55

58

90

99

 

100

91

98

93

95

88

 

97

96

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-хлебозаводов

85

65

70

82

69

76

80

67

100

83

39

46

 

51

53

49

54

42

52

 

56

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

Таблица 1.3 – Источники и состав газоснабжения

в процентах

Номер

Месторождение

Административный

 

 

 

Состав газа по объему

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

варианта

газа

район

СН4

С2Н6

С3Н8

 

С4Н10

С5Н12

 

СО2

Н2S

N2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

Урицкое

Саратовская область

91,2

2,8

0,9

 

0,6

0,7

 

0,5

-

3,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Степановское

Саратовская область

95,1

2,3

0,7

 

0,4

0,8

 

0,2

-

0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

Елшанское

Саратовская область

93,4

2,1

0,8

 

0,4

0,3

 

0,3

-

2,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Линевское

Волгоградская область

87

5,7

1,1

 

0,8

0,3

 

1,24

0,06

3,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

Абрамовское

Волгоградская область

97

0,2

0,07

 

0,03

-

 

0,1

-

2,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

Саушинское

Волгоградская область

98,5

0,34

0,1

 

0,03

-

 

0,03

-

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

Жирновское

Волгоградская область

81,6

6,5

3

 

1,9

1,4

 

4

0,1

1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

Ленинградское

Краснодарский край

86,9

6

1,6

 

1

0,5

 

1,2

-

2,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

Ключевское

Краснодарский край

78,5

6

6,5

 

4,8

3,6

 

0,2

-

0,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

Березовское

Тюменская область

95,1

1,1

0,3

 

0,06

0,04

 

0,4

-

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

Ямбургское

Тюменская область

95,2

0,04

0,006

 

0,001

0,1

 

0,3

-

4,353

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

Бованенковское

Тюменская область

87,19

3,98

1,34

 

0,75

0,23

 

1,73

-

4,78

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

Пунгинское

Тюменская область

86,1

2

0,6

 

0,34

0,35

 

8,5

-

2,11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

Медвежье

Тюменская область

99

0,1

0,005

 

-

-

 

0,095

-

0,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

Заполярное

Тюменская область

98,5

0,2

0,05

 

0,012

0,001

 

0,5

-

0,737

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

Уренгойское

Тюменская область

97,64

0,1

0,01

 

-

-

 

0,3

-

1,95

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

Уренгойское

Тюменская область

97,84

0,1

0,03

 

0,02

0,01

 

0,3

-

1,7

(сеноман)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

Уренгойское,

Тюменская область

88,3

5,3

2,4

 

1,0

2,52

 

-

-

0,48

БУ-8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

Ямал

Тюменская область

78,97

4,53

2,34

 

1,02

0,27

 

1,02

-

11,85

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример

Разработать проект газоснабжения района города С., расположенного на юге Западной Сибири (приложение А). Территориально район разделен на два вида кварталов с различной этажностью застройки, кварталы с малоэтажной застройкой (1-2эт.); кварталы с многоэтажной застройкой (3-9эт.).

Вкварталах с малоэтажной застройкой имеется водопровод и канализация. Теплоснабжение общественных зданий предусмотрено централизованным, а индивидуального жилого фонда – от автономных источников тепла. В квартирах установлены газовые плиты и газовые проточные водонагреватели.

Кварталы с многоэтажной застройкой полностью благоустроены. В кухнях квартир установлены только газовые плиты для приготовления пищи. Теплоснабжение кварталов централизованное от ТЭЦ и районных отопительных котельных.

Население района города С. пользуется всеми видами коммунальнобытовых услуг.

Вкаждом виде кварталов имеются бани, прачечные, учебные, детские и лечебные заведения.

Приняты следующие климатические условия для города С.

Расчетная температура наружного воздуха для проектирования систем

отопления

, для проектирования систем вентиляции

.

Средняя температура наружного воздуха за отопительный период

.

Продолжительность отопительного периода .

Пусть в нашем примере площадь жилой застройки составит: кварталы с малоэтажной застройкой – 114,5Га, кварталы с многоэтажной застройкой – 238,5Га. Тогда численность населения см. в таблице 2.1.

Таблица 2.1

 

Площадь жи-

Плотность на-

Число жите-

Вид кварталов

лой застрой-

селения, П,

лей, N,

п/п

 

ки, F, Га.

чел/Га.

тыс.жит.

 

 

1

Кварталы с 1-2эт.

114,5

180

20,61

2

Кварталы с 3-9эт.

238,5

215

51,278

Примечание: в курсовом проекте площадь жилой застройки следует определять путем измерений на плане с учетом масштаба.

2.1.2 Определение параметров газа

Теплоту сгорания газа определяют как сумму произведений величин теп-

лоты сгорания горючих компонентов на их объемные доли по формуле:

 

,

(2.2)

где - объемная доля горючего компонента, %;

9

(2.10)
В приведенных формулах d – влагосодержание газа, выраженное в кг на 1м3 сухого газа при температуре 0°С и давлении 101,3кПа (нормальные физические условия). В курсовом проекте влагосодержание газа принимается
10
.
Здесь К определяется по формуле:

– низшая теплота сгорания сухого состава i-го компонента газа, кДж/м3. Низшую теплоту сгорания чистых газов и плотность i-го компонента газа

определяют в соответствии с таблицей 2.2.

Таблица 2.2

 

Низшая теплота сгорания

Плотность, кг/м

3

при 0°С и

Газ

топлива, кДж/м3 при 0°С и

 

 

101,3кПа

101,3кПа

 

 

 

 

 

 

метан

35840

0,7168

 

этан

63730

1,3566

 

пропан

93370

2,019

 

изобутан

121840

2,668

 

пентан

146340

3,221

 

водяной пар

-

0,768

 

диоксид углерода

-

1,9768

 

оксид углерода

12640

1,25

 

 

сероводород

23490

1,5392

 

азот

-

1,2505

 

кДж м Плотность газа определяют как сумму произведений плотности компонен-

тов на их объемные доли по формуле:

 

,

(2.3)

где ρc – плотность сухого состава i-го компонента газа, кг/м3.

 

В нашем случае:

 

Относительная плотность газа определяется по формуле:

 

 

 

 

 

,

(2.4)

 

 

где ρв – плотность воздуха, кг/м3.

Так как используемый газ может быть влажным, то может возникнуть не-

обходимость пересчета

на рабочий состав

(с учетом влажности га-

за). Пересчет выполняется по следующим формулам:

 

 

,

,

 

 

 

 

,

,

 

 

 

 

 

 

 

(2.5 - 2.9)

 

 

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]