Газифікація с. Козіївка Харківської області природним газом одноступеневою системою, з розробкою газифікації житлового будинку та рекомендацій по забезпеченню водопостачання, водовідведення та опалення будинку

Газифікація с. Козіївка Харківської області природним газом одноступеневою системою, з розробкою газифікації житлового будинку та рекомендацій по забезпеченню водопостачання, водовідведення та опалення будинку

Пояснювальна записка до дипломного проекту

На тему: «Газифікація с. Козіївка Харківської області природним газом одноступеневою системою, з розробкою газифікації житлового будинку та рекомендацій по забезпеченню водопостачання, водовідведення та опалення будинку»

1. Загальна частина

1.1 Вступ

Історія газопостачання Харківського регіону починається з 1871 року, коли в місті Харкові було прокладено перші газопроводи з метою освітлення вулиць газовими ліхтарями.

Суцільна газифікація Харкова та області почалась 1956 року, коли було подано вперше природний газ з Шебелинського родовища. З цього моменту державне підприємство постійно розвивалось і 1994 року було реорганізоване у відкрите акціонерне товариство «Харківгаз», де акціонерами є службовці, робітники підприємства та члени їх сімей, а частка держави складає лише 4,4%.

Зараз це найбільше виробничо-експлуатаційне підприємство області, діяльність якого спрямована на забезпечення безперебійного та безаварійного газопостачання споживачів області, на підвищення безпеки системи газопостачання та технічного рівня газового господарства.

На обслуговуванні ВАТ «Харківгаз» знаходиться понад 13,0 тис. км. розподільчих газопроводів та дворових вводів, 600 тис. газифікованих квартир, більше ніж 3 тисячі газифікованих комунально-побутових об'єктів і 300 промислових підприємств.

Для вирішення питань безпечного та безперебійного постачання зрідженим вуглеводневим газом населення та підприємств Харківської області, створена Дочірня компанія ВАТ «Харківгаз» - «Регіонгаз»

В області працюють газонаповнювальні станції і газонаповнювальні пункти зрідженого газу з загальним парком для зберігання до 5000 кубічних метрів.

Застосування газового палива в умовах сільської місцевості дозволяє досягти інтенсифікації виробництва завдяки збільшення газифікованого обладнання, покращення якості продукції, зменшення затрат праці і покращення її умов. Максимальний ефект досягається при комплексному використанні газу для теплопостачання житлових будинків, об'єктів комунально-побутового обслуговування і виробничих приміщень.

Газоподібне паливо за багатьма показниками переважає інші види палива: виділяє велику кількість теплоти при спалюванні; легко транспортується по газопроводам на великі відстані. Застосування газового палива дозволяє:

1) поліпшити побутові умови населення;

2) зменшити затрати при використанні газу в порівнянні з іншими видами палива;

3) покращення екологічних умов навколишнього середовища;

4) інтенсифікувати виробничі процеси.

Процеси подачі газу в розподільчі мережі і використання його взаємопов?язано і відбувається безперервно. Проте зміни режиму роботи систем газопостачання інколи неможливо передбачити, особливо під час аварії.

Важливе значення при розрахунках і будівництві газових мереж і обладнання має вибір раціональних систем газопостачання і умови для їх безаварійної експлуатації.

Під час проходження переддипломної практики, я звернула увагу на той факт, що газифікація комунально-побутових споживачів виконана не в повному обсязі, тому з метою підвищення економічної ефективності, я проводжу газифікацію села Козіївка з урахуванням більш широкого використання газу. Для поглиблення теоретичних знань, отриманих мною в період навчання, а також їх практичного застосування вибираю тему: «Газифікація с. Козіївка Харківської області природним газом одноступеневою системою з розробкою газифікації житлового будинку та рекомендацій по забезпеченню водопостачання, водовідведення та опалення будинку».

1.2 Вихідні дані, опис проектованих об'єктів

У відповідності з завданням на проектування, необхідно запроектувати систему газопостачання населеного пункту, розміщеного в Сумській області.

Кліматичні дані для населеного пункту є такі: 21

- тривалість опалювального періоду, n, 195 діб;

- середня температура зовнішнього повітря за опалювальний період,

toc, складає - 2,5 оС;

- розрахункова температура зовнішнього повітря для проектування системи опалення, tо, - 24 оС;

- розрахункова температура зовнішнього повітря для проектування систем вентиляції, tвент, - 12 оС.

У с. Лутище ґрунти переважно чорноземи і відносяться до категорії.

Газ, який надходить в село, видобувається із Качанівського родовища, так як процентний склад газу може змінюватись то при розрахунках витрат газу приймаю нижчу теплоту згорання газу Q=34 Дж/м2. 8

Газифіковане село займає територію 64 га.

Забудова села складається з індивідуальних одноповерхових житлових будинків з земляними ділянками, в яких встановлено:

- для приготування їжі приготування гарячої води і харчів для худоби газові плити типу - ПГ-4;

- для опалення будинків побутові котли;

та двохповерхових житлових будинків, в яких встановлено:

- для приготування їжі - ПГ-4;

- для опалення і приготування гарячої води двохконтурні побутові котли.

В індивідуальному користуванні жителів села знаходиться 1200 свиней і 600 корів.

Основними споживачами газу є ферма ВРХ, цегельний завод.

Ферма ВРХ витрачає 0,7 млн. м3/рік газу на технологічні потреби і для опалення свого приміщення.

Цегельний завод споживає 1 млн. м3/рік газу на технологічні потреби і для опалення приміщення.

Проектом передбачається також газифікація комунально-побутових споживачів - середня школа, дитсадок, адміністративна споруда, будинок культури, кафе та інше. Та великих комунально-побутових підприємств: немеханізованої пральні, лазні, лікарні, хлібопекарні, підприємства громадського харчування.

2. Розрахунково-технічна частина

2.1 Загальні положення по підрахунках витрат газу

При розроблені проекту газопостачання населеного пункту визначаю річну і годинну витрати газу на розрахунковий період з урахуванням перспективи розвитку об'єктів-споживачів природного газу. Розрахунковий період визначається планом перспективного розвитку населеного пункту і складає 20…25 років.

Витрати газу знаходжу окремо для кожної категорії споживачів: на комунально-побутові і санітарно-гігієнічні потреби населення, на опалення, вентиляцію і гаряче водопостачання житлових і громадських будинків, на потреби промислових підприємств.

Споживання газу в населеному пункті в основному залежить від кількості жителів, ступеню благоустрою житла, кількості і потужності промислових підприємств, кліматичних умов.

2.2 Розрахунок газопостачання

2.2.1 Визначення кількості жителів

Витрати газу на комунально-побутові та теплофікаційні потреби села Олександрівка залежать від кількості жителів. Кількість жителів N, чол., може бути визначена по даним статистичного обліку. Якщо їх кількість невідома, то її визначаю окремо для кожного з районів населеного пункту згідно формули

N = Fж / f, (2.1)

де Fж - загальна площа житлових будинків у районі, м2

f - норма забезпеченості загальною площею, м2 / чол. (залежить від ступеню благоустрою населеного пункту і може бути прийнята для малоповерхової забудови - 18 м2 / чол., для багатоповерхової - 15 м2 / чол., для перспективної - 21 м2 / чол.).

Fж = Fз * В, (2.2)

де Fз - площа забудови у районі, га (визначається по генплану);

В-густина житлового фонду, м2 / га 21 (знаходиться в залежності від панівної етажності житлових будинків).

Для районів змішаної забудови густина житлового фонду знаходиться усереднено пропорційно частці будинків даної етажності в загальній їх кількості у районі.

Приводжу приклад розрахунку першого району

Fж = 53,6 * 500 = 26800 м2

N = 26800 / 18 = 1489 чол

Розрахунок веду у формі таблиці (дивись таблицю 2.1)

Таблиця 2.1-Кількість жителів

2.2.2 Визначення витрати газу на комунально-побутові потреби

Витрата газу на комунально-побутові потреби складає 10…15% загальної витрати газу в населеному пункті. До комунально-побутових споживачів належать квартири житлових будинків, лікувальні заклади, підприємства побутового обслуговування населення і хлібозаводи.

Річна витрата газу на комунально-побутові потреби Vрк-п, млн. м?/рік, визначається в залежності від кількості споживачів, норм витрати теплоти з урахуванням ступеню забезпеченості газопостачанням комунально-побутових потреб населенням за формулою

Vрк-п=N*S*x*qн/Qнр*10-6, (2.3)

де N - чисельність населення, чол.;

S - розрахункова кількість комунальних послуг, [21];

x - ступінь забезпечення газопостачанням побутових потреб (приймається в межах від 0 до 1 згідно вихідних даних);

qн - норма витрати теплоти на даний вид комунальних послуг, МДж/рік, [1];

Qнр - нижча теплота згорання палива, МДж/м?.

Витрати газу на потреби підприємств торгівлі, побутового обслуговування населення невиробничого характеру необхідно приймати в розмірі 5% від витрат газу житловими будинками.

Таблиця 2.2-Річні витрати газу на комунально-побутові потреби

Сумарні годинні витрати газу на комунально-побутові потреби населеного пункту становлять Vгодк-п = 417,04 м ?/год.

По результатам розрахунків годинних витрат газу на великі комунально-побутові підприємства розміщую одну лазню, одну лікарню, одну немеханізовану пральню, одну хлібопекарню.

2.2.3 Витрати газу на потреби теплопостачання

Годинну витрату газу, на опалення і вентиляцію житлових і громадських

будинків Vгодов, м ?/год, визначаю за формулою

Vгодов = 3600 * [1 + К * (1 + К1)] * , (2.5)

де К - коефіцієнт, який враховує витрату газу на опалення громадських будинків (К = 0,25), [21];

К1 - коефіцієнт, який враховує витрату газу на вентиляцію (при розрахунках приймається К1 = 0,4), [21];

q0 - укрупнений показник mах теплового потоку на опалення 1м2 загальної площі, Вт/м2, [21];

- коефіцієнт корисної дії системи теплопостачання (0,8);

Fж-площа житлової забудови, м2, (дивись табл. 2.1).

Vгодов = 3600 * [1 + 0,25 * (1 + 0,4)] * =1071

Річну витрату газу на потреби теплопостачання, Vров, млн. м ?/рік, визначаю за формулою

Vpов = mов*Vгодов *10-6, (2.6)

де mов - кількість годин використання максимуму системи опалення і вентиляції, год/рік.

Vpов =2256,66*1071*10-6=2,42 м ?/рік

Значення mов знаходжу по формулі

mов = n0[24], (2.7)

де n0 - тривалість опалювального періоду, діб/рік, [19];

tв - температура внутрішнього повітря = 200С;

tо - розрахункова температура за опалювальний період,0С, [19];

tс - середня температура для розрахунку системи опалення, 0С, [19];

tвен - розрахункова температура для проектування системи вентиляції,0С, [19];

tоc - середня розрахункова температура зовнішнього повітря за опалювальний період, 0С, [19];

Z-кількість годин роботи систем вентиляції (приймаю 8 год/добу).

mов = 189 [24]=2256,66

Розрахунки веду в формі таблиці (дивись таблицю 2.4)

Таблиця 2.4 - Витрати газу на потреби теплопостачання

Витрати газу на місцеве теплопостачання складають

- годинні - Vгод = 1071 м3/год;

- річні - Vр= 2,42 млн. м3/рік.

Витрати газу на централізоване теплопостачання з урахуванням витрат газу на власні потреби котельні приймають в розмірі 3% від загальних витрат і складають:

- годинні - 843,57 м3/год;

- річні - 1,85 млн. м3/рік.

2.2.4 Витрати газу на потреби промислових підприємств

Кількість газу, спожитого промисловими підприємствами, знаходяться на основі теплотехнічних характеристик встановленого обладнання, яке забезпечує технологічні процеси і опалювально-вентиляційні потреби.

Годинну витрату газу визначаю окремо Vгод, м ?/год, для кожного із промислових підприємств по формулі

Vгодп-п = 3600*Q /Qнр*, (2.8)

де Q - потужність встановленого обладнання, МВт;

- коефіцієнт корисної дії обладнання (?= 0,8).

Річні витрати газу на потреби промислових підприємств, Vрікп-п,

млн. м ?/рік, визначаю по формулі

Vгодп-п = 3600*0,8 /34*0,6= 141,2 м3

Vрікп-п = Vгодп-п /Кмах*10-6, (2.9)

де Кмах - коефіцієнт годинного максимуму витрати газу вцілому по підприємству, приймається в залежності від виду виробництва, [1].

Vрікп-п = 141,2/(1/4860)*10-6=0,7 млн. м3/год

Таблиця 2.5 - Витрати газу на потреби промислових підприємств

2.2.5 Розрахункові витрати

За результатами розрахунків витрат газу різними категоріями споживачів з урахуванням рекомендацій по підключенню споживачів до газових мереж складаю зведену таблицю розрахункових витрат газу. На основі даних визначаю навантаження на мережі низького і високого тисків.

Розрахунки веду в формі таблиці (дивись таблицю 2.6).

Таблиця 2.6 - Зведена таблиця розрахункових витрат газу

Загальна годинна витрата природного газу с. Козіївка складає 2967,44 м3/год.

2.3 Система газопостачання

2.3.1 Вибір і обґрунтування систем газопостачання

При виборі системи газопостачання я керувався слідуючими критеріями: економічність, надійність, безпечність та зручність в експлуатації. У дипломному проекті я запроектував одноступеневу систему газопостачання села Лутище. Газ до споживачів подається по газопроводам тільки середнього тиску Р = 400 кПа. Для підвищення надійності проектую змішану систему газопостачання, основні напрямки закільцьовані, а кінцеві ділянки - тупикові.

Для будівництва систем газопостачання я вибрав поліетиленові труби. Для зниження тиску газу із середнього до низького проектую встановлення комбінованих будинкових регуляторів тиску газу типу РДГК-6. Навантаження на мережу середнього тиску складається із рівномірно розподіленого навантаження (житлові будинки і невеликі комунально-побутові підприємства) і зосередженого (котельня, свиноферма, ферма ВРХ і т.д.).

2.3.2 Визначення оптимальної кількості КБРТ

Кількість РДГК-6, n, шт. визначаю за формулою

n =,

Vр.р - рівномірно розподілене навантаження на мережу середнього тиску (дивись таблицю 2.6)

Vопт - оптимальна витрата газу одним, м3 / год [12].

n = = 337 шт.

2.4 Гідравлічний розрахунок газопроводів

2.4.1 Гідравлічний розрахунок газопроводів середнього тиску

Мета розрахунку - визначення діаметрів труб для проходження необхідної кількості газу при допустимих втратах тиску, або навпаки - знаходження втрат тиску при транспортуванні необхідної кількості газу по трубам існуючого діаметру.

Джерелом газопостачання мереж середнього тиску є магістральний газопровід.

Гідравлічний режим роботи газопроводів призначаю виходячи з умов максимального використання розрахункового перепаду тиску. Розрахунок розподільчих мереж виконують у наступній послідовності:

1) Накреслюю розрахункову схему газопроводів на яку наносять:

а) місце розташування зосереджених споживачів з вказівкою їх шифрів і навантажень (годинна витрата газу);

б) схему газопроводів середнього тиску з поділом на ділянки. Нумерацію вузлів виконую починаючи від джерела газопостачання до найбільш віддаленого споживача;

в) розрахункові витрати газу та геометричні довжини ділянок.

В розрахункових схемах витрати газу спочатку наносять на відгалуження до кожного окремого споживача. На магістральних ділянках мережі витрати

газу визначають у вигляді суми витрат для всіх відгалужень починаючи з самого віддаленого споживача.

Спочатку знаходжу шляхові витрати газу на ділянках мереж згідно формули

Vшл= Lпр*Vп, (2.18)

Vшл= 90*0,41= 36,9 м3/год

де Lпр-приведена довжина ділянки, м;

Vп -питома витрата газу, м3/год.

Приведену довжину ділянки визначаю за формулою

Lпр= Lг*Ке*Кз, (2.19)

Lпр =90*1*1=90

де Lг - геометрична довжина ділянки, м;

Ке-коефіцієнт етажності (приймаю рівним одиниці);

Кз-коефіцієнт забудови (для двосторонньої забудови Кз=1, для односторон ньої забудови Кз=0,5; для магістрального газопроводу Кз=0).

Питому витрату газу визначаю за формулою

Vп = Vгрп/?Lпрі, (2.20)

Vп = 1488,04/3620 = 0,41

де Vгрп-навантаження на ГРП, м3/год;

?Lпрі-приведена довжина і-тої ділянки газопроводу, м.

Розрахунки веду в формі таблиці (дивись таблицю 2.7)

Сума шляхових витрат дорівнює рівномірно розподіленому навантаженню

Vшл = Vр.р = 1488,04 м3/год

Таблиця 2.7-Шляхові витрати газу

Страницы: 1, 2, 3