Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Газоснабжение. Курсовое проектирование

Покупка
Основная коллекция
Артикул: 792280.01.99
Излагаются вопросы о составе и свойствах горючего газа, конструктивных особенностях систем газоснабжения и подбора газорегулирующего оборудования. Рассматриваются основные рекомендации для выполнения курсового проекта по дисциплинам «Газоснабжение», «Проектирование и безопасность систем газоснабжения» и «Надежность и безопасность систем тепло- и газоснабжения». Для студентов-бакалавров направления подготовки 08.03.01 «Строительство» профиля подготовки «Теплогазоснабжение и вентиляция» и студентов-магистрантов направления 08.04.01 «Строительство» профиля подготовки «Энергоресурсоснабжение населенных мест и предприятий».
Мирошниченко, Т. А. Газоснабжение. Курсовое проектирование : учебное пособие / Т. А. Мирошниченко. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2022. - 100 с. - ISBN 978-5-9729-0901-8. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1904201 (дата обращения: 23.07.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
Т. А. Мирошниченко






            ГАЗОСНАБЖЕНИЕ. КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ


Учебное пособие




















Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2022


�ДК 696.2
ББК 38.763
     М64


Рецензенты:
к. т. н., доцент кафедры теплогазоснабжения и инженерных систем в строительстве Томского государственного архитектурно-строительного университета В. С. Рекунов;
начальник проектно-сметного отдела
ООО «Газпром газораспределение Томск» А. В. Кочеров


     Мирошниченко, Т. А.
М64       Газоснабжение. Курсовое проектирование : учебное пособие /
      Т. А. Мирошниченко. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2022. -100 с. : ил., табл.
           ISBN 978-5-9729-0901-8

      Излагаются вопросы о составе и свойствах горючего газа, конструктивных особенностях систем газоснабжения и подбора газорегулирующего оборудования. Рассматриваются основные рекомендации для выполнения курсового проекта по дисциплинам «Газоснабжение», «Проектирование и безопасность систем газоснабжения» и «Надежность и безопасность систем тепло- и газоснабжения».
      Для студентов-бакалавров направления подготовки 08.03.01 «Строительство» профиля подготовки «Теплогазоснабжение и вентиляция» и студентов-магистрантов направления 08.04.01 «Строительство» профиля подготовки «Энергоресурсоснабжение населенных мест и предприятий».

                                                         УДК 696.2
                                                         ББК 38.763







ISBN 978-5-9729-0901-8

      © Мирошниченко Т. А., 2022
      © Издательство «Инфра-Инженерия», 2022
                              © Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2022


               ОГЛАВЛЕНИЕ




Введение.........................................................4
Курсовой проект..................................................5
  1. Цели и задачи курсового проекта.............................5
  2. Задание к курсовому проекту.................................5
  3. Содержание и объем курсового проекта........................6
  4. Исходные данные.............................................9
  5. Методические указания к выполнению проекта..................9
    5.1. Расчет основных характеристик газа по его составу......10
    5.2. Расчет численности населения...........................12
    5.3. Определение годового потребления газа бытовыми и мелкими коммунально-бытовыми потребителями...................14
    5.4. Построение годового графика потребления газа..............24
    5.5. Определение оптимального числагазорегуляторных пунктов....26
    5.6. Трассировка кольцевой сети газоснабжения низкого давления.29
    5.7. Определение удельных путевых расходов газа по участкам уличной распределительной сети.................................30
    5.8. Определение расчетных часовых расходов газа по участкам уличной распределительной сети.................................36
    5.9. Гидравлический расчет сети низкого и среднего давления....39
    5.10. Гидравлический расчет тупиковой газораспределительной сети низкого давления............................................48
    5.11. Расчет внутридомового газопровода.....................57
    5.12. Подбор газорегулирующего оборудования для проектируемой сети газораспределения....................66
    5.13. Гидравлический расчет сети высокого давления..........67
Приложения......................................................73
Библиографический список........................................91


               ВВЕДЕНИЕ




     Выполнение курсового проекта имеет цель закрепить теоретический материал по основным вопросам курса «Газоснабжение», приобрести навыки самостоятельной работы проектирования газораспределительных сетей для различных потребителей и опыт работы со справочной и нормативно-правовой литературой.
     Исходя из задач инженерной подготовки студентов в пособии излагаются вопросы о составе и свойствах горючего газа, конструктивных особенностях систем газоснабжения городов и небольших населённых пунктов, методах защиты газопроводов от внешних воздействий, принципах работы газорегуляторных пунктов и установок, автоматизации горения газообразного топлива.
     Пособие создано на основе государственных нормативных документов, по которым разрабатывается проектная документация, осуществляется строительство, ремонт и эксплуатация систем газораспределения и газопотребления.
     При подготовке книги были использованы материалы, опубликованные в свободной печати, не требующие получения специального разрешения для размещения в учебном издании.

4


               КУРСОВОЙ ПРОЕКТ





            1. Цели и задачи курсового проекта


     Курсовой проект «Газоснабжение района города» является завершающим этапом изучения курса «Газоснабжение» и важным звеном в подготовке студентов-бакалавров направления 08.03.01 «Строительство» профиля подготовки «Теплогазоснабжение и вентиляция».
     Основными задачами курсового проектирования являются:
     1.       Систематизация, закрепление и углубление знаний по дисциплинам «Газоснабжение», «Проектирование и безопасность систем газоснабжения».
     2.       Приобретение навыков практического применения знаний, самостоятельной проработки и решения технических вопросов проектирования.
     3.       Углубленное изучение конструкции оборудования систем газоснабжения.
     4.      Детальное ознакомление с нормативной и справочной документацией.
     5.       Приобретение навыков графического выражения результатов технических решений.
     В процессе проектирования студенты обучаются практическим методам расчетов, использованию технических условий, норм, типовых материалов и каталогов, касающихся газовых сетей, газовых приборов, систем регулирования подачи газа, а также на конкретном материале знакомятся с условиями эксплуатации сетей и приборов.
     В процессе выполнения проекта студент обязан самостоятельно проделать весь комплекс заданий с обоснованием принятых проектных решений, расчетами и графическими работами.
     Законченный проект, подписанный студентом и преподавателем, в сброшюрованном виде должен быть сдан на кафедру для последующей его защиты и окончательной аттестации проекта.


            2. Задание к курсовому проекту


     Проект выполняется по индивидуальному заданию и состоит из расчетнопояснительной записки и графической части.
     В расчетно-пояснительной записке следует выполнить:
     1.       Характеристику населенного пункта или городского района, включая климатические особенности региона, состояние рельефа, наличие лесных участков, водных объектов, а также расположение существующих систем жизнеобе

5


�печения. В этом же разделе необходимо сформулировать индивидуальную задачу, обосновать и описать принятую схему системы газоснабжения, ее основные параметры, применяемую арматуру, перечислить основные требования к сетям, а также предусмотреть защиту от коррозии, если используемый материал труб требует таковую.
     2.      Расчеты годового потребления газа и максимально-часовых расходов в сетях низкого давления (СНД), в абонентских ответвлениях и внутридомовых газопроводах.
     3.      Расчеты гидродинамических потерь и подбор диаметров труб на всех участках газопроводов. Обоснование и выбор места расположения газорегуляторных пунктов (ГРП), или пунктов шкафного типа (ГРПШ), а также приборов и оборудования для них (рассчитать и подобрать регулятор давления, предохранительно-запорный клапан, предохранительно-сбросной клапан, фильтр, газопровод ГРП/ГРПШ).
     4.      Оценку надежности и безопасности принятой схемы системы газоснабжения.
     В графическую часть курсового проекта входят следующие составляющие:
     1.      Генплан населенного пункта или района в масштабе М 1:10000 или М 1:5000 с нанесенными на нем газовыми сетями, ГРС или ГРП/ГРПШ.
     2.      Схемы СНД (сеть низкого давления), СВД (сеть высокого давления) или ССД (сеть среднего давления) с нанесенными на них направлениями движения газа, диаметрами труб, мм; длинами участков, м; потерями давления, Па; расходами газа, м³/ч, если данная расчетная схема не приведена в пояснительной записке.
     3.      План первого этажа жилого здания (М 1:200 или М 1:100) и аксонометрическая схема (М 1:100) внутридомового газопровода с указанием номеров стояков и участков, диаметров труб и длины участков.
     4.      Принципиальная схема ГРП/ГРПШ. Спецификация оборудования ГРП/ГРПШ.
     5.      Спецификация оборудования в соответствии с проектными решениями.


            3. Содержание и объем курсового проекта


     Пояснительная записка представляет собой последовательное изложение расчетного материала со всеми соответствующими схемами и ссылками на использованную литературу. Рекомендуется следующая структура расчетно-пояснительной записки:


6


     а) титульный лист;
      б) задание (исходные данные и генплан);
      в) содержание;
      г)      введение (дается краткая характеристика района потребления газа и формулируется цель проекта);
      д) основная расчетная часть;
      е) литература.
      Основная расчетная часть проекта состоит из следующих разделов:
      1. Исходные данные:
        1)        данные о составе газа, используемого для газоснабжения (выбираются из приложения 1 по первой букве фамилии студента. Если в группе есть однофамильцы, то следующий по списку студент выбирает состав газа по первой букве имени);
        2)        населённый пункт для проектирования системы газоснабжения принимается в соответствии с принятым вариантом студента по первой букве фамилии из приложению 1. Описание района проектирования, какие потребители газа в нём находятся, географические и климатические особенности населенного пункта выбираются по [1-6]. Описание состава и глубины промерзания грунта в заданном населённом пункте осуществляются студентом самостоятельно на базе данных из нормативных документов [7] или интернет-ресурсов;
        3)        генеральный план района проектных работ выдаётся преподавателем согласно варианту студента или выбирается студентом самостоятельно по карте населённого пункта из интернет-ресурсов из расчета площади проектирования 30-40 га, и согласовывается с преподавателем с целью исключения повторений;
        4)        сведения о средней этажности застройки районов и плотность жилищного фонда, м²/га, жилого района и микрорайона при застройке жилыми зданиями указываются в приложении 2. Жилую площадь принять 15 м²/1 чел.; общую - 20 м²/1 чел;
        5)        данные о годовых расходах газа на промышленных предприятиях (выбираются по приложению 3 по первой букве имени студента, или задаются преподавателем);
        6)        сведения об охвате газоснабжением жилых домов малоэтажной застройки и коммунальных предприятий с учетом их расположения на генплане (выбираются по приложению 4 по первой букве фамилии студента или задаются преподавателем);
        7)        план первого этажа газифицируемого жилого дома принимается самостоятельно по согласованию с преподавателем;

7


      8)         величины давлений (избыточных) в сети среднего (высокого) давления начального в точке врезки в существующую сеть или после ГРС (задается преподавателем) и для населенных пунктов составляет не более 0,6 МПа;
       9)         величина номинального давления газа перед приборами сети низкого давления соответствует 120 даПа.
     2.  Расчет основных характеристик газа по его составу.
     3.  Определение численности населения.
     4.  Определение годовых расходов теплоты при потреблении газа:
       1)         определение годовых расходов теплоты при потреблении газа в квартирах;
       2)         определение годовых расходов теплоты при потреблении газа на предприятиях бытового обслуживания;
       3)         определение годовых расходов теплоты при потреблении газа на предприятиях общественного питания;
       4)         определение годовых расходов теплоты при потреблении газа в учреждениях здравоохранения;
       5)         определение годовых расходов теплоты при потреблении газа на хлебозаводах;
       6)         определение годовых расходов теплоты на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение жилых и общественных зданий;
       7)         определение годовых расходов теплоты при потреблении газа на нужды торговли, предприятий бытового обслуживания населения, школ и вузов;
       8)         составление итоговой таблицы расходов теплоты при потреблении газа районом города.
     5.       Определение годовых и часовых расходов газа различными потребителями района города.
     6.  Построение годового графика потребления газа районом города.
     7.       Выбор и обоснование системы газоснабжения. Конструирование сети газоснабжения района города.
     8.  Определение оптимального числаГРП/ГРПШ.
     9.  Гидравлический расчет наружной системы газоснабжения:
       1)         определение расчетных перепадов давления для всей сети низкого давления, для распределительных сетей, абонентских ответвлений и внутридомовых газопроводов;
       2)         определение удельных путевых расходов газа для каждого контура и участков сети;

8


      3)         определение транзитных, эквивалентных и расчетных часовых расходов газа на каждом участке сети;
       4)       предварительный гидравлический расчет колец сети газоснабжения;
       5)         окончательный гидравлический расчет колец сети газоснабжения. Увязка.
     10. Гидравлический расчет внутридомового газопровода.
     11. Подбор оборудования ГРП или ГРПШ.
     12. Гидравлический расчет сетей среднего/высокого давления.
     13.       Разработка мероприятий по защите газопровода от коррозии и деформаций.
     14. Составление спецификации на оборудование.
     15. Библиографический список.
     Расчетно-пояснительная записка объемом 25-40 листов выполняется на белой бумаге формата А4 в соответствии с требованиями к текстовым документам [6-8]. Графики, эскизы, поясняющие содержание записки, выполняются на миллиметровой бумаге.
     Графическая часть курсового проекта должная быть выполненная с использованием графического редактора Autocad или иного на ватмане формата А1. Масштаб генплана района населённого пункта М 1:10000 или М 1:5000, масштаб расчетных схем и иных выбирается произвольно, но изображение должно быть читабельное.


            4.  Исходные данные


     Исходные данные для проектирования приведены в приложениях 1, 2, 3, 4,10 и принимаются студентом по первым буквам фамилии и имени.


            5.  Методические указания к выполнению проекта


     На генплане населенного пункта могут быть три типа жилой застройки или один из них:
     -  первый тип - многоэтажная застройка (5-10 этажей);
     -  второй - малоэтажная застройка (2-4 этажа);
     -  третий - одноэтажная усадебная застройка.
     Этажность застройки выбирается по варианту студента по приложению 2.

     Для всех жилых домов независимо от этажности газ поступает для пище-приготовления (100 %) и подогрева горячей воды (% использования газа в жи

9


�ых домах для подогрева горячей воды принимается по приложению 4 в соответствии с вариантом студента).
     Отопление всех зданий принято централизованное, поэтому количество газа для отопления учитывается при расчете нагрузки на местную котельную или ТЭЦ.
     В районах с приусадебной застройкой или малых населенных пунктах с индивидуальным домостроением, как правило, централизованного отопления нет. В этом случае студенту необходимо рассчитать тепловую нагрузку на систему отопления для типового жилого дома, а затем рассчитать требуемый часовой расход газа для подбора индивидуального газового котла. Расчет системы газоснабжения осуществляется в этом случае по методу сосредоточенного отбора газа.
     К сетям высокого (или среднего давления - в соответствии с вариантом студента или по индивидуальному заданию преподавателя) подключаются сосредоточенные потребители, такие как: ГРП сетей низкого давления и промышленные предприятия (ПП) (газ используется только на технологические нужды, прил. 3).

        5.1. Расчет основных характеристик газа по его составу

     Основными техническими характеристиками газа являются:
     -  низшая теплота сгорания он;
     -  плотность газа р,;
     -  относительная плотность газа по воздуху s;
     -       теоретически необходимое количество воздуха для сжигания 1 м³ газа (с коэффициентом избытка воздуха а = 1) V0.
     Низшая теплота сгорания газа определяется по формуле (1) в зависимости от месторождения газа и его состава при нормальных условиях (н. у.)
он = О,оц(он; • Г ),МДж/м³,                 (1)

где Q(ij — низшая теплота сгорания i-го компонента природного газа, МДж/м³, принимается по прил. 5; ri - объемная доля i-го компонента газа, принимается по прил. 1.
     Полученное значение следует сравнить с данными из прил. 1. В дальнейших расчетах следует применять низшую теплоту сгорания газа из прил. 1 в соответствии с вариантом.

10


     Плотность газа определяется по формуле (2) или по таблице 1 в зависи


мости от месторождения газа при н.у.


Р = O,01£(Pi • ri ),кг/м³,                (2)

где Pi - плотность компонента газа, кг/м³.
     В дальнейших расчетах следует применять плотность газа из прил. 1 в соответствии с вариантом.
     Относительная плотность газа по воздуху определяется по формуле (3)


s = —, м³/м³, Рв


(3)

где рв - плотность воздуха. При н. у. (О °C, 0,1013 МПа) рв= 1,293 кг/м³.
     Теоретически необходимое количество воздуха для сжигания 1 м³ газа (с коэффициентом избытка воздуха а = 1) определяется по формуле (4)

V⁰ = 0.01Z

.^ m)

    4,76 • I n -I-I • ri

     I 4 ) ⁱ

, м³/м³,

(4)

где n и m - соответственно количество атомов углерода и водорода в молекуле углеводорода.
      Результаты расчетов заносят в таблицу 1.


Таблица 1. Основныехарактеристикигаза

Месторождение QH,МДж/м3 р, кг/м3 s, м3/м3 VB0, м3/м3
                                              в     
                                                    

      Пример расчета
      Характеристика природного газа принята в соответствии с вариантом студента № 30. Для разработки системы газоснабжения рассматривается район города Томска с пятиэтажной жилой застройкой. Состав газа соответствует Бови-ненковскому газовому месторождению, расположенному в Тюменской области: CH4 - 87,19 %; C2H6 - 3,98 %; C3H8 - 1,34 %; C4H10 - 0,75 %; C5H12 - 0,576 %; CO2 - 1,73 %; N2 - 4,77 %; р = 0,576 кг/м³; Qв = 37968,2 кДж/м³; Qн = = 34298,3 кДж/м³.
      Давление в точке подключения газифицируемого района к сетям высокого давления составляет Р = 0,55 МПа.


11