Всі зовнішні газопроводи прокладаються підземним способом на глибині не менше 0,8 метра. Відмикаючи пристрої розміщені на вході і виході з ГРП, ГРС, перед споживачами на відгалуженнях, перед житловими будинками.

2.3.2 Визначення оптимальної кількості ГРП

Оптимальне число газорегуляторних пунктів (ГРП), n0, визначаю за формулою

nо = Vр-р /Vопт , (2.10)

де Vр-р - рівномірно розподілене навантаження району, який обслуговується гідравлічно зв'язаною мережею газопроводів низького тиску, м3/год;

Vопт - оптимальне навантаження на 1 ГРП, м3/год (залежить від радіусу оптимальної дії ГРП Rопт, питомого навантаження на мережу низького тиску , м3/год*чол).

Vопт = m*е*R2опт /5000, (2.11)

де m- густина населенняв районі, чол/Га;

е - питоме навантаження на мережу низького тиску, м3/год*чол;

Rопт - оптимальний радіус дії.

Густина населення m визначається згідно формули

m=N/Fз, (2.12)

де N-число жителів у районі, чол;

Fз-площа забудови, га.

Питоме навантаження на мережу низького тиску l визначаю за формулою

е= Vр-р/N, (2.13)

Оптимальний радіус дії ГРП Rопт визначаю згідно формули

Rопт=6,5*(С0,388*(0,1*ДP)0,081)/ц0,245*(m*е)0,143, (2.14)

де ДP-розрахунковий перепад тиску у вуличних газопроводах низького тиску, (ДP=1200 Па), [1];

ц-коефіцієнт густини мереж низького тиску, м -1;

С-вартість ГРП, грн. (С=5000 у.е.).

Коефіцієнт густини мереж низького тиску визначаю згідно формули

ц=0,0075+0,003*(m/100), (2.15)

Приводжу приклад розрахунку першого району.

m=7000/15=373,3 чол./га

е=705/7000=0,1 м3/год*чол.

ц =0,0075+0,003*(373,3/100)=0,039 м -1.

Rопт=6,5*(50000,388*(0,1*1200)0,081)/(0,0390,245*(373,3*0,1)0,143)=347 м.

Vопт =373,3*0,1*8992/5000=899 м3/год.

nо = 705/899=0,78 шт.

Розрахунки веду в формі таблиці (дивись таблицю 2.7)

Таблиця 2.7 - Визначення оптимальної кількості ГРП

Р-н	Рівномір.розподіл.навантаж. Vр-р	Кіль-кість жите-лів N, чол.	Пло-ща забу-дови Fз, га	Густина населе-ння m, чол/га	Питома витрата газу е, м3/год*чол	Коефі- цієнт густини мережі , м-1	Опти-маль- ний радіус дії Rопт, м	Опти-мальні витрати газу Vопт, м3/год	Кіль- кість ГРП nо , шт
1	705	7000	18,75	373,3	0,1	0,039	347	899	0,78
2	129	3520	16	220	0,03	0,023	510	343	0,37
3	716	7000	22,5	311,1	1,03	0,032	372	861	0,83
									1,98

Так як витрата газу населеним пунктом складає 1561 м3/год і радіус дії достатній, то проектую 1 ГРП для обслуговування трьох районів.

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 ГРС.

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 ГРС, 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 від ГРС споживача.

2) Визначаю питому різницю квадратів тиску для головної магістралі А(кПа)?/м, по формулі

А = (Рп2-Pк2)/УLі, (2.16)

де Рп-абсолютний тиск газу на виході з ГРС, кПа;

Рк - абсолютний тиск газу на вході у найбільш віддаленого

споживача, кПа;

Lі- довжина і-ої ділянки головної магістралі, м.

3)Орієнтуючись на різницю квадратів тиску по номограмі в залежності від витрати газу на ділянці та її довжини підбираю діаметр газопроводу, уточнюю дійсне значення величини ДP?.

Значення тиску в кінці ділянки визначаю по формулі

Рк = , (2.17)

де Рп - початковий тиск газу, кПа;

Р? - різниця квадратів тиску, (кПа)2.

Отриманий тиск є початковим для наступної, за напрямком руху газу, ділянки.

Нев?язка тисків у найбільш віддаленого споживача не повинна перевищувати 10%.

При ув?язуванні відгалуджень у вузлових точках попередньо визначаю тиск газу, а потім знаходжу питому різницю квадратів тиску для даного відгалудження.

4) Нев?язка тисків у вузлових точках повинна бути не більше 10%.

Початковий тиск прийняв 400 кПа згідно завдання.

Результати розрахунків зводжу в таблицю 2.8.

Таблиця 2.8-Гідравлічний розрахунок газопроводів середнього тиску

Ділянка	V, м3/год	Lг , м	Lр,м	А, (кПа)?//м	А*L, (кПа)?	Dз?S, Мм	Р?, (кПа)?	Рп, кПа	Рк, кПа
Поч	Кін.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Головна магістраль 1-2-3-4-5-6
1	2	7482	325	357,5	105	37538
2	3	4395	250	275	105	28875
3	4	3506	50	55	105	5775
4	5	1945	400	440	105	46200
5	6	1459	75	82,5	105	8663
Б =4002-1802/1210=105
Відгалудження
2	7	3087	75	82,5	529	43643	89х3	41000	346	281
7	8	3015	75	82,5	529	43643	89х3	41500	281	194
2	13	5536	100	110	794	87316	108х4	72000	346	218
7	9	72	75	82,5	63	5236	57х3	4100	194	183
3	10	889	75	82,5	727	60016	57х3	47000	304	213
4	11	1561	75	82,5	669	55216	70х3	41000	296	216
5	12	486	75	82,5	102	8404	60х3	11000	202	173

2.4.2 Газопроводи низького тиску

Згідно вимог сумарна втрата тиску від ГРП до найбільш віддаленого приладу не повинна перевищувати 1200 Па. Гідравлічний розрахунок виконую методом питомих втрат тиску на тертя. Накреслюю розрахункову схему, на якій нумерую вузлові точки, проставляю напрямок руху газу і довжини ділянок.

Спочатку знаходжу шляхові витрати газу на ділянках мереж згідно формули

Vшл= Lпр*Vп , (2.18)

де Lпр-приведена довжина ділянки, м;

Vп -питома витрата газу , м3/год.

Приведену довжину ділянки визначаю за формулою

Lпр= Lг*Ке*Кз , (2.19)

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/УLпрі, (2.20)

де Vгрп-навантаження на ГРП, м3/год;

УLпрі-приведена довжина і-тої ділянки газопроводу, м.

Розрахунки веду в формі таблиці (дивись таблицю 2.9).

Таблиця 2.9-Шляхові витрати газу

№ Ділянки	Геометрич-на довжина L,м	Коефіцієнт	Приведена довжина Lпр,м	Шляхова витрата Vшл, м3/год
Поч.	Кін.		Поверховості Ке	забудови Кз
1	2	50	1	0	0	0
2	3	140	1	1	140	39,5
2	4	115	1	1	115	32,3
3	5	250	1	1	250	70,5
3	6	350	1	1	350	98,7
3	7	350	1	1	350	98,7
4	9	250	1	1	250	70,5
4	11	350	1	1	350	98,7
4	12	365	1	1	365	102,9
5	9	250	1	1	250	70,5
5	14	350	1	1	350	98,7
5	15	350	1	1	350	98,7
9	10	350	1	1	350	98,7
9	16	350	1	1	350	98,7
6	14	250	1	0,5	125	35,3
6	8	250	1	0,5	125	35,3
16	15	250	1	0,5	125	35,3
16	17	275	1	0,5	137,5	38,8
15	14	460	1	0,5	230	64,8
12	7	360	1	0,5	180	50,8
12	13	250	1	0,5	125	35,3
11	10	250	1	0,5	125	35,3
11	13	350	1	0,5	175	49,4
10	17	360	1	0,5	180	50,8
7	8	365	1	0,5	182,5	51,5
						1559,5

Визначаю вузлові витрати газу по формулі

Vj=0,5УmVшлі, (2.21)

де Vшлі-шляхова витрата газу і-тою ділянкою, м?/год;

m-кількість ділянок, які збігаються в і-ому вузлі.

Вузлові витрати газу:

V1 = 0,5*V1-2 = 0,5*0 = 0 м3/год.

V2 = 0,5(V2-3+V2-4) = 0,5(39,48+32,43) = 35,96 м3/год.

V3 = 0,5(V2-3+V3-5+V3-6+V3-7) = 0,5(39,48+70,5+98,7+48,7)=153,69 м3/год .

V4 = 0,5(V2-4+V4-9+V4-11+V4-12) = 0,5(32,43+70,5+98,7+102,93) =152 м3/год.

V5 = 0,5(V3-5+V5-14+V5-9+V5-15) = 0,5(70,5+70,5+98,7+98,7) =169,2 м3/год.

V6 = 0,5(V3-6+V6-14+V6-8) = 0,5(98,7+35,25+35,25) =84,6 м3/год.

V7 = 0,5(V3-7+V12-7+V7-8) = 0,5*(98,7+50,76+51,47) =100,47 м3/год.

V8 = 0,5(V7-8+V6-8 )=0,5(35,25)51,47 =43,46 м3/год.

V9 = 0,5(V5-9+V4-9+V9-16+V5-10) = 0,5(70,5+70,5+98,7+98,7) =169,2 м3/год.

V10 = 0,5(V9-10+V11-10+V10-17) = 0,5(98,7+35,25+50,76) =92,36 м3/год.

V11 = 0,5(V4-11+ V11-13+V11-10 ) = 0,5(98,7+49,35+35,25) =91,65 м3/год.

V12 = 0,5(V4-12+V12-7+V12-13) = 0,5(102,93+50,76+35,25) =94,47 м3/год.

V13 = 0,5(V11-13+V12-13) = 0,5(35,25+44,35) =42,35 м3/год.

V14 = 0,5(15-14+V6-14+V5-14 ) = 0,5(64,84+35,25+98,7) = 99,4 м3/год.

V15 = 0,5(V16-15+V5-15 +V15-14) = 0,5(64,84+98,7+35,25) = 99,4 м3/год.

V16 = 0,5(V9-16+V16-15+V16-17) = 0,5(98,7+35,25+38,78) = 86,37 м3/год.

V17 = 0,5(V16-17+V10-17) = 0,5(50,76+38,78) = 44,77 м3/год.

Сума вузлових витрат дорівнює навантаженню на ГРП :

УVj=Vгрп=1559,58 м3/год.

Знаходжу розрахункові витрати газу:

Вузол 14: V15-14+V5-14+V6-14= V14 = 99,4 м3/год;

V15-14 = 43,14 м3/год; V6-14=23,44 м3/год; V5-14 =32,82 м3/год.

Вузол 15: V16-15+V5-15 = V15 +V15-14 =142,54 м3/год;

V16-15 = 59,39 м3/год; V5-15 = 83,15 м3/год.

Вузол 17: V16-17+V10-17 = V17 = 44,77 м3/год.

V16-17 = 19,38 м3/год; V10-17 = 25,39 м3/год.

Вузол 16: V9-16 = V16+V16-17+V16-15 = 165,14 м3/год.

Вузол 10: V9-10+V11-10 = V10+V10-17 = 117,82 м3/год;

V9-10= 68,73 м3/год; V11-10 = 49,09 м3/год.

Вузол 9: V5-9+V4-9 = V9 +V9-10+V9-16 = 403,07 м3/год.

V5-9 = 201,54 м3/год; V4-9 = 201,53 м3/год.

Вузол 5: V3-5 = V5-9+V5-15+V5+V5-14 = 486,71 м3/год;

Вузол 8: V6-8+V7-8 = V8 = 43,46 м3/год;

V6-8 = 17,67 м3/год; V7-8 = 25,79 м3/год.

Вузол 6: V3-6 = V6+V6-14+V6-8 = 125,71 м3/год.

Вузол 7: V3-7+V12-7 = V7+V7-8 = 126,26 м3/год;

V3-7 = 62,2 м3/год; V12-7 = 64,06 м3/год.

Вузол 3: V2-3= V3+V3-5 +V3-6 +V3-7= 828,31 м3/год.

Вузол 13: V11-13+V12-13 = V13 = 42,3 м3/год;

V11-13 = 24,69 м3/год; V12-13 = 17,61 м3/год.

Вузол 11: V4-11 = V11-10+V11-13+V11 = 165,43 м3/год.

Вузол 12: V4-12 =V12 +V12-7+V12-13 =176,14 м3/год.

Вузол 4: V2-4=V4-9+V4+V4-11+V4-12 = 695,38 м3/год.

Вузол 2: V1-2 = V2-3+V2-4+V2 = 1559,65 м3/год.

Мінімальний діаметр газопроводів мережі низького тиску становить

Dз?S=57?3 мм.

Результати гідравлічного розрахунку газопроводів низького тиску зводжу в таблицю 2.10

Таблиця 2.10-Гідравлічний розрахунок газопроводів низького тиску

Ділянка	V, м3/год	Lг ,м	Lр, м	Dу мм	Dз?S, Мм	R, Па/м	Р, Па	Рп, Па	Рк, Па
Поч	Кін
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Головна магістраль 1-2-3-5-9-10-17
1	2	1559,65	50	55		325х8	0,75	41,3	3000	2959
2	3	828,31	140	154		273х7	0,7	107,8	2959	2851
3	5	486,71	250	275		219х6	0,65	178,8	2851	2672
5	9	201,54	250	275		159х4,5	0,7	192,5	2672	2480
9	10	68,73	350	385		108х4	0,7	269,5	2480	2210
10	17	25,39	360	396		76х3	0,68	269,3	2210	1941
R = 0,78 Па/м б= 7,8%
Магістраль 2-4-12-7-8
2	4	695,38	115	126,5		245х7	0,75	94,9	2959	2864
4	12	176,14	365	401,5		133х4	1,25	501,9	2864	2362
12	7	64,06	360	396		102х3	0,9	356,4	2362	2006
7	8	25,79	365	401,5		76х3	0,7	281,1	2006	1725
R = 0,87 Па/м
Магістраль 9-16-15-14
9	16	165,14	350	385		159х4,5	0,5	192,5	2480	2287
16	15	59,39	250	275		108х4	0,6	165	2287	2122
15	14	43,14	460	506		89х3	0,8	404,8	2122	1717
R = 0,58 Па/м
Магістраль 3-6-14
3	6	125,71	350	385		127х3	0,9	345,5	2851	2505
6	14	23,44	250	275		57х3	2,9	522,5	2505	1982
R = 1,59 Па/м
Магістраль 4-11-13
4	11	165,43	350	385		159х4,5	0,5	193	2864	2671
11	13	24,69	350	385		57х3	2	770	2671	1901
R = 1,38 Па/м
Продовження табл.2.10
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Відгалудження
5	14	32,82	350	385		76х3	1,2	462	2672	2210
5	15	83,15	350	385		102х3	1,75	673,8	2672	1999
6	8	17,67	250	275		57х3	1,25	343,8	2504	2161
3	7	62,2	350	385		83х3	2,7	1040	2850	1811
4	9	201,53	250	275		127х3	2,8	770	2863	2094
11	10	49,09	250	275		76х3	2,8	770	2671	1901
16	17	19,38	275	302,5		57х3	1,7	514,3	2287	1773
12	13	17,61	250	275		57х3	1,2	330	2361	2032

2.5 Газопостачання житлового будинку

2.5.1 Визначення витрат газу

Згідно завдання проектую і розраховую внутрішньобудинковий та дворовий газопроводи 3-поверхового житлового будинку. В кухні встановлена газова плита ПГ-4 потужність якої становить Qпг=11.165 кВт. Ввід газопроводу передбачаю в кухню.План житлового будинку приведений в графічній частині.

Визначаю витрати газу, V, м3/год, кожним газовим приладом по формулі

V=3,6*Q/Qнр *з, (2.22)

де Q- теплова потужність газового приладу, кВт;

з- коефіцієнт корисної дії.

Vпг = 3,6*11,165/37,1 = 1,08 м3/год.

Витрати газу будинком, Vкв., м3/год, визначаю по формулі

Vкв.= Vпг+ Vвпг, (2.23)

Vкв.=1,08 м3/год.

Розрахункову витрату газу визначаю по формулі

Vр= Vн *Кsim *n,

де Кsim - коефіцієнт одночасності [2],

n - кількість квартир , шт..

Vр = 1,08*1*24= 25,92 м3/год

По витраті газу квартирою вибираємо лічильник: так як витрата газу квартирою складає 1,08 м3/год.,тоді проектую встановлення лічильника типу G1,6.

2.5.2 Гідравлічний розрахунок внутрішньо будинкових газопроводів

Гідравлічний розрахунок розпочинаю від точки підключення дворового газопроводу до вуличної мережі (точка 1). Кінцева точка розрахунку - останній газовий прилад найвіддаленішого стояка верхнього поверху.

Рекомендуємий перепад тиску згідно ДБН складає 600Па .Так як втрата тиску на газовий лічильник ДPл=200Па, а опір газової плити ДPпг=60Па. Тоді допустимі втрати тиску будуть складати:

ДP = 600 -200 - 100 = 340 Па.

Діаметри газопроводів визначаю, користуючись номограмою низького тиску, по розрахунковій витраті газу на питомих втратах тиску. Розрахункову витрату газу визначаю за формулою:

Vp = Vн Ksim, (2.24)

Питому втрату тиску визначаю за формулою

R = (2.25)

де lp - сума розрахункових довжин по головній магістралі, м.

Розрахункову довжину визначаю за формулою

lp = L г ( 1 + ) (2.26)

де L - дійсна довжина ділянки газопроводу;

б - надбавка на місцеві опори, %

Мінімальний діаметр для підземного газопроводу 50 мм, діаметр газового стояка 20 мм і для підводу до приладів 15 мм. Гідравлічний розрахунок виконую в формі таблиці

Таблиця 2.11 Гідравлічний розрахунок внутрішньо- будинкових газопроводів

Ділян- Ки	К-ть квартир Nчол	Ном. витрата газу Vн м3/год	Коеф. Одночасності Кsim	Розрахункова витрата газу Vр м3/год	Геом. Довжина Lг м	Надбавка на місцеві опори б %	Розрахункова довжина Lp м	Умовний діаметр dу мм	Питома витрата тиску R Па	Втрати тиску ДP Па
1-2	24	25,92	0,233	6,04	10	10	11	50	0,19	2,09
2-3	24	25,92	0,233	6,04	5,9	25	7,38	32	0,8	5,9
3-4	18	19,44	0,237	4,61	3,15	25	3,94	32	0,47	1,85
4-5	12	12,96	0,248	3,21	9,85	25	12,31	32	0,24	2,95
5-6	6	6,48	0,28	1,81	4,45	25	5,56	25	0,4	2,22
6-7	5	5,4	0,29	1,57	3	20	3,6	20	0,91	3,28
7-8	4	4,32	0,35	1,51	3	20	3,6	20	0,9	3,24
8-9	3	3,24	0,45	1,4	3	20	3,6	20	0,86	3,1
9-10	2	2,16	0,65	1,4	3	20	3,6	20	0,8	2,88
10-11	1	1,08	1	1,08	3,5	20	4,2	20	0,63	2,65
11-12	1	1,08	1	1,08	1	450	5,5	15	2	11
Всього	64,29		41,16

Гідравлічний тиск, Рг , Па для вертикальних ділянок газопроводу знаходжу по формулі

Рг = ± g h (сп - сг), (2.27)

де g - прискорення вільного падіння, 9,81 м/с2;

h - різниця відміток вертикальних ділянок газопровода м;

сп - густина повітря, кг/м3; ( сп =1,2 кг/м3 );

сг - густина газу, кг/м3 (сг = 0,7 кг/м3 ).

Рг = 9,81*18(1,23-0,7) = 95,35 Па

Таким чином, загальні витрати тиску у внутрішньо-будинкових газопроводах, У Р, Па будують складати

У Р = У Рт + Рл - Рг ;

У Р =200 + 60 +41,16 - 95,35 = 205,81 Па < 600 Па

Як видно, сумарні втрати тиску не перевищують рекомендованого перепаду.

2.6 Підбір обладнання ГРП

В ГРП передбачається встановлення такого обладнання: фільтра, запобіжно-запорного клапана(ЗЗК), регулятора тиску газу, запобіжно-скидного клапана(ЗСК),запірної арматури, контрольно-вимірювальних приладів(КВП) і(при необхідності) приладів обліку витрати газу.

Підбір обладнання ГРП проводимо за слідуючими параметрами:

1) тиск на вході в ГРП - Р1= МПа;

2) тиск на виході з ГРП - Р2= МПа;

3) максимально-годинна витрата газу населеним пунктом - м3/год.

ГРП слід розмістити в окремій споруді. Для обліку природного газу слід встановити лічильник.

Користуючись вихідними даними на підставі характеристики про пропускну здатність регуляторів тиску газу [7] приймаємо регулятор типу РДУК з діаметром сідла клапана мм. Його таблична пропускна здатність для викладених вище умов задачі становить м3/год., що перевищує максимально-годинну витрату газу населеним пунктом - м3/год.

Користуючись даними про технічну характеристику газових фільтрів[7], встановлюють фільтр ФСС з діаметрами патрубків для підключення до газопроводів dу = мм. Його конструкція розрахована на максимальний тиск газу - МПА, що перевищує тиск газу на вході в ГРП - Р1 = МПа, допустима пропускна здатність становить не менше м3/год., що також більше за максимальну годинну витрату газу всіма споживачами населеного пункту - V = м3/год.

У відповідності до вимог нормативних документів для обліку природного газу слід використовувати прилади з класом точності 1, які мають можливість підключення коректорів об'єму.

Висновок

При виконанні курсового проекту по газифікації населеного пункту я навчився визначати кількість жителів, витрати газу на комунально-побутові потреби, потреби теплопостачання і потреби промислових підприємств, робити вибір і обгрунтування систем газопостачання, визначати оптимальну кількість ГРП, робити гідравлічний розрахунок газопроводів середнього і низького тисків, газопостачання житлового будинку, навчився підбирати обладнання ГРП.

Я вважаю, що отримані мною знання і навички будуть корисними мені у майбутній професії.

ЛІТЕРАТУРА

1. ДБН В. 2. 5 -20-2001 Держбуд України, 2001.

2. СниП 2.01.01- 82 Строительная климатология и геофизика - М:

Стройиздат, 1983.

3. Шишко Г.Г., Скляренко О.М., Предун К.М., Молодих В.Л. Газопостачання. Частина 1. Газопостачання населених пунктів.: Навчальний посібник.- К., 1997.

4.Енин П.М., Шишко Г.Г., Пилюгин Г.В. Газификация сельской местности.: Справочное пособие.-К.: Урожай, 1992.

5.Стаскевич Н.Л., Северинец Г.Н., Вигдорчик Д.Я. Справочник по газоснабжению и использованию газа.-Л.: Недра. 1990.-62с.

6.Методические указания к выполнению курсового проекта по газоснабжению - Полтава ИСИ, 1989.

7.Єнін П.М., Шишко Г.Г., Предун К.М. Газопостачання населених пунктів і об'єктів природнім газом. Навчальний посібник. - К.: Логос, 2002. - с. 198 .

Страницы: 1, 2