- •Курс лекций «Энергоснабжение»
- •1. Системы энергетического обеспечения промышленных предприятий и поселений.
- •2. Энергоносители. Виды, классификация и характеристика.
- •3. Графики нагрузок по энергоносителям.
- •4.Системы теплоснабжения и вентиляции
- •4.2. Расчеты систем теплоснабжения Проектирование систем отопления и теплоснабжения
- •Процесс создания проекта отопления имеет несколько этапов:
- •4.2.Определение по упрощенной методике затрат тепловой энергии на отопление, вентиляцию и гвс.
- •СНиП 2.04.07-86 Тепловые сети
- •3. Система воздухоснабжения промышленных предприятий.
- •3.1. Применение сжатого воздуха.
- •3.2. Требования к качеству сжатого воздуха.
- •3.3. Очистка сжатого воздуха
- •3.4. Технология производства сжатого воздуха.
- •3.4.1. Получение и распределение сжатого воздуха.
- •3.4.2. Поршневые компрессорные установки.
- •3.4.3. Технология получения сжатого воздуха с помощью центробежных компрессоров
- •3.5. Обслуживание компрессорной установки
- •3.6. Потребление сжатого воздуха на промышленных предприятиях. Тип, характер и разветвленность воздушных сетей предприятия.
- •3.7. Гидравлический расчет воздухопроводов
- •Гидравлический расчет:
- •Температура и давление газа при нормальных условиях:
- •3.8. Анализ систем воздухоснабжения предприятий
- •3.8. Комплекс необходимых мероприятий по модернизации системы снабжения сжатым воздухом.
- •Тема 4.
- •4. Системы технического водоснабжения промышленных предприятий
- •4.1. Назначение ствпп
- •4.2. Выбор источника водоснабжения.
- •4.3. Водопроводные системы предприятий
- •4.4. Классификация систем водоснабжения
- •4.5. Схемы систем производственного водоснабжения
- •4.6. Загрязнение технологической воды.
- •4.7. Гигиенические критерии качества восстановленной воды при ее использовании в системах технического водоснабжения
- •4.8. Состав систем технического водоснабжения промышленного предприятия.
- •4.9. Прямоточные системы водоснабжения и их характеристики.
- •4.10. Характеристики и особенности ствс пп с повторным использованием воды.
- •4.11. Оборотная схема технического водоснабжения
- •4.12. Бессточные системы технического водоснабжения.
- •4.13. Характеристики основных сооружений ствспп.
- •4.13.1. Водозаборные сооружения.
- •4.13.2. Насосные станции.
- •4.13.3. Очистные сооружения.
- •4.13.4. Охлаждающие устройства, трубопроводы и арматура
- •4.13.5. Расчет систем водоснабжения.
- •Основные расчетные зависимости Расчетные расходы воды
- •Определение сопротивлений участков водопроводной сети
- •Основные формулы для определения местных потерь напора
- •Потери напора при внезапном (резком) изменении сечения трубопровода
- •Потери напора при повороте трубы
- •Потери напора в запорных устройствах трубопроводов
- •Гидравлический удар в трубах системы водоснабжения
- •Тема 5.
- •5. Газоснабжение промышленных предприятий
- •5.1. Назначение газоснабжения
- •5.2. Горючие газы, их назначение и классификация.
- •5.3. Режимы потребления газа
- •5.4. Расчетные часовые расходы газа
- •5.5. Типы газопроводов
- •5.6. Получение промышленного газа из твердого и жидкого топлива
- •5.7. Транспортировка газа потребителю. Устройство газопроводов низкого и среднего давления
5.2. Горючие газы, их назначение и классификация.
В качестве сырья для производства сжиженного газа используются природный и нефтяной попутный газы, газовый конденсат и нефть.
Технологические особенности получения сжиженного газа определяются источниками производства: нефте- или газопереработкой, нефтехимией. При нефтепереработке (на нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях) сжиженный газ — фактически дополнительный продукт при получении бензинов и прочих продуктов. В отраслях газопереработки и частично в нефтехимии ситуация иная: производимый сжиженный газ является основным продуктом для реализации и/или последующей переработки в продукцию более высоких переделов.
Существует два вида газов:
природные (добываются в газовых месторождениях и как попутные в нефтяных месторождениях);
промышленные (коксовые, доменные, конверторные, получаемые с помощью газгольдеров и т.д.);
Газы могут использоваться по 3 направлениям:
В качестве топлива в силу дешевизны и широкого применения.
В качестве исходного сырья для получения ряда продуктов (химия, парфюмерия, пищевые технологии).
Для бытовых целей.
Природный газ широко используется в качестве топлива в основных отраслях промышленности. Промышленные газы используются в качестве ВЭРов, служат источником сырья для сопутствующих производств, а в целом ряде случаев просто выбрасываются в атмосферу.
Природные газы.
Горючие природные газы — результат биохимического и термического разложения органических остатков. Чаще месторождения природного газа сосредоточены в пористых осадочных породах (пески, песчаники, галечники), подстеленных или покрытых плотными (например, глинистыми), породами. Во многих случаях «подошвой» для них служат нефть и вода.
В сухих месторождениях газ находится преимущественно в виде чистого метана с очень малым количеством этана, пропана и бутанов. В газоконденсатных, помимо метана, в значительной доле содержатся этан, пропан, бутан и других более тяжелые углеводороды, вплоть до бензиновых и керосиновых фракций. В попутных нефтяных газах находятся легкие и тяжелые углеводороды, растворенные в нефти.
Согласно требованиям ГОСТ 5542-87, горючие свойства природных газов характеризуются числом Воббе, которое представляет собой отношение теплоты сгорания (низшей или высшей) к корню квадратному из относительной (по воздуху) плотности газа.
Пределы колебания числа Воббе весьма широки, поэтому для каждой газораспределительной системы (по согласованию между поставщиком газа и потребителем) требуется установить номинальное значение числа Воббе с отклонением от него не более ±5%, чтобы учесть неоднородность и непостоянство состава природных газов.
По этим причинам при переводе тепловых установок с одного газа на другой необходимо обращать внимание на близость не только значений чисел Воббе обоих газов, которые обеспечивают постоянство тепловой мощности всех горелок, но и всех их физико-химических характеристик. Подсчет чисел Воббе производится по ГОСТ 22667–82 (табл. 3.2), в котором приведены все необходимые для этого данные (высшая и низшая теплота сгорания газов и их относительная плотность) с учетом коэффициента сжимаемости Z различных газов и паров.
Применение природного газа в качестве топлива дает следующие преимущества:
Дешевизна.
Удобство регулирования режимов горения.
Уменьшение эксплуатационных расходов.
Компактность устройств и установок для сжигания газа.
Высокая экономичность и гигиеничность.
Экологическая чистота.
Сжиженные углеводородные газы.
К сжиженным углеводородным газам относят такие, которые при нормальных физических условиях находятся в газообразном состоянии, а при относительно небольшом повышении давления (без снижения температуры) переходят в жидкое. Это позволяет перевозить и хранить сжиженные углеводороды как жидкости, а газообразные регулировать и сжигать как природные газы.
Основные газообразные углеводороды, входящие в состав сжиженных газов, характеризуются высокой теплотой сгорания, низкими пределами воспламеняемости, высокой плотностью (значительно превосходящей плотность воздуха), высоким объемным коэффициентом расширения жидкости (значительно большим, чем у бензина и керосина), что обусловливает необходимость заполнять баллоны и резервуары не более чем на 85–90% их геометрического объема, значительной упругостью насыщенных паров, возрастающей с ростом температуры, и малой плотностью жидкости относительно воды.
Химический состав сжиженных углеводородных газов различен и зависит от источников их получения. Сжиженные газы из попутных нефтяных и газоконденсатных месторождений состоят из предельных (насыщенных) углеводородов — алканов, имеющих общую химическую формулу СnН2n+2. Основными компонентами этих углеводородов являются пропан и бутан.
Недопустимо наличие в сжиженном газе в значительных количествах этана и метана (они резко увеличивают упругость насыщенных паров), пентана и его изомеров (поскольку это влечет за собой резкое снижение упругости насыщенных паров и повышение точки росы).
Сжиженные газы, получаемые на предприятиях в процессе переработки нефти, кроме алканов содержат непредельные (ненасыщенные) углеводороды — алкены, имеющие общую химическую формулу СnН2n (начиная с n = 2). Основными компонентами этих газов, помимо пропана и бутана, являются пропилен и бутилен. Наличие в сжиженном газе в значительных количествах этилена недопустимо, так как ведет к повышению упругости насыщенных паров.
Свойства сжиженных газов для бытовых целей регламентирует ГОСТ Р 52087-2003 «Газы углеводородные сжиженные топливные».
Искусственные газы.
Эти газы делят на две группы. К первой относят газы высокотемпературной (около 1000°С) перегонки, получаемые при нагревании твердого топлива без доступа воздуха: коксохимические, коксогазовые, газосланцевые. Производство горючих газов по этому способу основано на пирогенетическом разложении жирных каменных углей и сланцев под воздействием температуры. Ко второй группе относят газы безостаточной газификации, получаемые в результате нагревания твердого топлива в токе воздуха, кислорода и их смесей с водяным паром: доменные, генераторные, подземной газификации.