2. За масштабом, приведеним на генплані, визначають площу забудови кожного кварталу.
3. Приймається щільність забудови в залежності від поверховості.
4. Визначається щільність населення
n = S/f, люд/га, (1.1)
де S - щільність житлового фонду в залежності від району будівництва і поверховості, м2/га;
f - норма загальної житлової площі на 1 людину, м2 , у залежності від кліматичної зони.
5. Визначається кількість жителів у кожнім кварталі
Nкві= Fкві? n
6. Визначається кількість жителів по кожній поверховості забудови і району міста.
7. Результати розрахунків зводяться в таблицю 1.1.
Таблиця 1.1 - Визначення кількості жителів району міста
№ кварталу
Поверховість забудови
Площа кварталу, га
Щільність забудови, м2/га
Щільність населення,
люд/га
Кількість жителів у кварталі, люд
1
2
3
4
5
6
1
2
20
21
37
36
35
1
5,4
7,56
4,93
4,2
2,97
2,86
6,11
1800
100
540
756
493
420
297
286
611
3
7
13
8
14
32
34
33
2
7,65
3,15
5,94
3,45
4,59
4,95
2,64
2,64
3300
183,33
1403
578
1089
633
842
908
484
484
5
9
19
28
27
23
22
31
3
3,78
3,45
4,76
4,2
3,78
4,48
4,2
5,17
4100
227,78
862
786
1085
957
862
1021
957
1178
6
4
10
26
29
30
4
3,15
5,04
4,14
3,85
2,97
2,97
4600
255,56
806
1289
1059
984
760
760
12
11
15
16
17
18
25
24
7
8,14
10,35
4,59
1,74
3,44
4,59
2,66
3,0
5900
327,78
2669
3393
1505
571
1128
1505
872
984
Сума
35817
1.2Визначення основних характеристик газоподібного палива
1.2.1Визначення характеристик палива за складом
Для заданого родовища газу за [1] визначаємо склад природного газу у відсотках за обсягом.
Таблиця 1.2 - Об'ємні частки компонентів вхідних до складу газу Ванейвіского родовища і їхні фізико-хімічні характеристики при 0?С, 101,3 кПа
Назва
Об'ємна частка, r, %
Вища теплота згорання, Qв, кДж/м3
Нижча теплота згорання, Qн, кДж/м3
Щільність, с, кг/м3
1
2
3
4
5
CH4
89,59
39860
35840
0,7168
C2H6
2,42
70420
63730
1,3566
C3H8
0,70
101740
93370
2,019
C4Н10
0,27
133980
123770
2,703
C5Н12
1,16
158480
146340
3,221
CO2
1,68
-
-
1,9768
Н2S
0,25
25460
23490
1,5392
N2 + рідкі гази
3,93
-
-
1,2505
За складом теплоту згорання (нижчу і вищу) суміші простих газів визначають за формулою
, кДж/ м3, (1.2)
де r - об'ємні частки газів, %, заданого газового родовища, дані приведені в [1].
Qiн(в) - теплота згорання (нижча або вища) окремої компоненти, кДж/м3, приймається по [1].
Щільність природного газу визначається за формулою
сг=0,01·, кг/м3, (1.3)
де - густина простих газів, що входять до складу газоподібного палива, кг/м3;
Відносна щільність газу за повітрям визначається за формулою:
(1.4)
де св - щільність повітря, св=1,293 кг/м3
.
Визначаємо число Воббе.
Згідно з вимогами до природних газів для комунально-побутового призначення число Воббе повинно знаходитися в межах 39400 - 52000 кДж/м3. Число Воббе визначається за формулою
, кДж/м3; (1.5)
кДж/м3;
кДж/м3.
1.2.2Визначення характеристик палива по вуглецевому числу
Вуглецеве число визначається за формулою
(1.6)
де r = 100 - Б, - пальна складова газу, %; Б - баласт, %.
Нижча теплота згорання природного газу визначається за формулою
,кДж/м3, (1.7)
де r - процентний уміст пальних компонентів.
кДж/м3.
Вища теплота згорання природного газу визначається за формулою
,кДж/м3. (1.8)
(295,4·1,1+102,6) ·94,39=40355 кДж/м3.
Щільність газоподібного палива визначається за формулою
, кг/м3. (1.9)
кг/м3.
Відносна щільність газу по повітрю визначається за формулою
. (1.10)
.
Число Воббе визначається за формулою
, кДж/м3. (1.11)
кДж/м3;
кДж/м3.
Визначається погрішність обчислень за формулою
, % . (1.12)
%;
%.
, % . (1.13)
%;
%.
, % . (1.14)
%.
1.3Річні витрати газу
1.3.1 Річні витрати газу на побутове споживання
Річні витрати газу на готування їжі і нагрівання води в житлових квартирах (побутове споживання) по поверхам забудови визначається за формулою
, (1.15)
де - нижча теплота згорання газоподібного палива, МДж/м3;
Ni - кількість мешканців в i-тій поверховості забудови, люд;
m - коефіцієнт охоплення газопостачанням даної поверховості забудови;
xi - частка квартир з певним типом газових приладів;
qi - річна норма витрати газоподібного палива, МДж/люд.,[2].
Графа 2 заповнюється за даними таблиці 1.1. У графі 3 приводиться частка квартир з даними споживачами газу. Кількість жителів по видах газових приладів (графа 4) визначається як добуток усієї кількості жителів по даній поверховості (графа 2) на частку квартир з даними споживачами газу.
Норма витрати газу (графа 5) вибирається по [2] для природного газу і відповідного виду устаткування. Норма витрати газу, м3/рік (графа 6), визначається розподілом норми витрати в теплових одиницях на нижчу теплоту згорання. Річна витрата газу - добуток чисельності жителів (графа 4) на норму витрати газу (графа 6).
Таблиця 1.3 - Річні витрати газу на побутове споживання
Споживачі газу по поверховості і складу устаткування
Кількість жителів
Норма витрати газу
Річна витрата газу, м3/рік
Усього
У частках од.
Кількість жителів
МДж/(люд рік)
м3/(рік люд)
1
2
3
4
5
6
7
1 поверх
3403
ГП
0,5
1702
4600
126
214452
ГП+ВПГ
0,5
1701
8000
219
372519
586971
2 поверх
6421
ГП
0,3
1927
4600
126
242802
ГП+ВПГ
0,7
4494
8000
219
984186
1226988
3 поверх
7708
ГП
0,3
2313
4600
126
291438
ГП+ВПГ
0,7
5395
8000
219
1181505
1472943
4 поверх
5658
ГП
0,2
1132
4600
126
142632
ГП+ВПГ
0,7
3960
8000
219
867240
ГП+ЦГВ
0,1
566
2800
76
43016
1052888
7 поверх
12627
ГП+ЦГВ
1
12627
2800
76
959652
Сума 5299442
1.3.2Річні витрати газу на комунально-побутове споживання
Лікарні - розрахункова одиниця 1 ліжко.
Кількість ліжок визначається за формулою n = 0,012?N, (1.16)
де N - загальне число жителів району. n = 0,012?35817 = 429.
Кількість лікарень визначається за формулою
n лік = n/(350ч400). (1.17)
nлік = 429/400 = 1,0725 = 1 лікарня.
- Їдальні.
Їдальні - розрахункова одиниця 1 приведений обід.
Кількість приведених обідів визначається за формулою
n = 1,5?N?90. (1.18)
n = 1,5?35817?90 = 4835295.
Кількість їдалень визначається за формулою
n їд = 0,3?N/(4000ч4500). (1.19)
n їд = 0,3?35817/4000 = 2,686 = 3 їдальні.
Лазні - розрахункова одиниця 1 помивка.
Кількість помивок визначається за формулою
n = 23?N. (1.20)
n =23?35817 = 823791.
Кількість лазень визначається за формулою
n л = 5?N/200000. (1.21)
n л = 5?35817/200000 = 0,895 = 1 лазня.
Пральні - розрахункова одиниця 1т сухої білизни.
Кількість тонн сухої білизни визначається за формулою
n = 0,54?0,1?N. (1.22)
n = 0,54?0,1?35817=1934.
Кількість пралень визначається за формулою
n прал = n/(3000ч3500). (1.23)
n прал = 1934/3000 = 0,645 = 1 пральня.
Хлібозаводи - розрахункова одиниця 1т хлібобулочних виробів.
Кількість тонн хлібобулочних виробів визначається за формулою
n = 0,29?N. (1.24)
n = 0,29?35817=10386.
Кількість хлібозаводів nхз = 1.
Для хлібозаводу визначається середня норма витрати газу в теплових одиницях за формулою:
, МДж, (1.25)
де qф, qч, qкв - норми витрат теплоти на випічку відповідно формового, череневого хлібу і кондитерських виробів, МДж.
МДж.
Річна витрата газу на потреби сфери обслуговування (дрібних комунально-побутових споживачів) слід приймати в розмірі до 5% від сумарної річної витрати газу на житлові будинки (на побутове споживання).
Розрахунок річного споживання газу комунально-побутовими підприємствами зводиться в таблицю 1.4.
Таблиця 1.4 - Річна витрата газу на комунально-побутове споживання
Найменування споживача
Розрахункова одиниця споживання
Норма витрати газу на розрахункову одиницю
Кількість розрахункових одиниць
Річна витрата газу, м3/рік
Кількість підприємств
МДж
м3
1
2
3
4
5
6
7
Сфера обслуговування
-
-
-
-
264972
-
Лікарні
1 ліжко
12400
340
429
145860
1
Їдальні
1 обід
4,2
0,115
4835295
556058
3
Лазні
1 помивка
50
1,374
823791
1131888
1
Пральні
1 т сухої білизни
18800
516
1934
997944
1
Хлібозавод
1 т хлібобулочних виробів
4582,5
125
10386
1298250
1
4394972
1.3.3 Річна витрата газу на опалення і вентиляцію
1.3.3.1 Річна витрата газу на опалення і вентиляцію житлових і громадських будинків
На опалення і вентиляцію житлових і громадських будівель, які збудовані після 1994 року, річна витрата газу, що використовується на опалювальних котельних або в опалювальних агрегатах, визначається за формулою
, м3/рік, (1.26)
де А - загальна площа житлових будинків, м2: Ai = Ni•f,
де Nі - кількість жителів, що проживають в і-ої поверховості, люд;
f - норма житлової площі на одну людину, м2, f = 18 м2;
Qо - укрупнений показник максимального теплового потоку на опалення житлових будинків, ГДж/(м2 рік); приймається за додатком Г [2] залежно від градусо-діб опалювального періоду (ГДОП). Для м. Омськ ГДОП=6490 гр/діб;
k1 - коефіцієнт, що враховує витрату тепла на опалення громадських будівель, приймається рівним 0,25;
k2 - коефіцієнт, що враховує витрату теплоти на вентиляцію громадських будівель, приймається рівним 0,6.
Річна витрата газу на опалення і вентиляцію житлових і громадських будинків, побудованих|спорудити| після|потім| 1994 р|. визначається за формулою
, м3/рік. (1.27)
1 поверхові:A = 3403•18=61254 м2;
2 поверхові:A = 6421•18=115578 м2;
3 поверхові:A = 7708•18=138744 м2;
4 поверхові:A = 5658•18=101844 м2;
7 поверхові:A = 12627•18=227286 м2;
Для громадськихих будинків:
, м3/рік. (1.28)
1.3.3.2 Річна витрата газу на опалення і вентиляцію зосереджених споживачів
Річна витрата газу на опалення і вентиляцію зосереджених споживачів (лікарень, пральних, лазень і хлібозаводів) визначається за формулою
, м3/рік, (1.29)
де - поправочний коефіцієнт, що залежить від розрахункової температури зовнішнього повітря для системи опалення (при tро=-37 0С =0,93). Проміжні значення визначаються інтерполюванням);
Vз - будівельний об'єм будівель по зовнішньому обміру, м3;
tвн - розрахункова температура внутрішнього повітря в приміщенні, 0С, приймається за додатком Д [2];
zр- число годин роботи системи в добу (для системи опалення приймається рівним 24 години, а системи вентиляції -16 годин).
Будівельні об'єми будинків для зосереджених комунально-побутових споживачів можуть бути визначені за наступними формулами:
- пральня:
, м3, (1.30)
де n - кількість білизни в пральні, т/рік;
- лазня:
, м3, (1.31)
де N - число мешканців в районі міста або в селищі, люд.
- лікарні: Vз = 225? n, м3, (1.32) де n - число ліжок в лікарнях.
Vз = 225? 429=96525 м3;
- хлібозавод:
Vз =, м3, (1.33)
де n - кількість хлібобулочних виробів ,що випікаються, т/рік.
Vз =;
1.3.3.3 Річна витрата газу на гаряче водопостачання
Річна витрата газу на централізоване гаряче водопостачання в житлових і громадських будинках визначається за формулою
, м3/рік, (1.34)
де - середня за годину витрата газу на гаряче водопостачання в зимовий період, м3/год, що визначається за формулою
=, (1.35)
де q1 і q2 - укрупнений тепловий потік на гаряче водопостачання (ГВП) на одну людину, Вт, відповідно: яка проживає в будинку з централізованим ГВП з урахуванням споживання в громадських будинках і в будинках без централізованого ГВП, але з урахуванням споживання в громадських будинках (якщо в квартирах встановлені ванни довжиною 1.5 м, то приймається q1=376 Вт і q2=73 Вт);
N1 і N2 - кількість мешканців, які проживають в квартирах відповідно: з централізованим ГВП і без централізованого ГВП, люд;
tхз і tхл - температури водопровідної води відповідно: в зимовий і літній періоди, 0С (ці температури приймаються 5 і 15 0С);
- коефіцієнт, що враховує зниження витрати гарячої води в річний період (для курортних міст і промислових підприємств =1,5; для інших споживачів =0,8).
=
1.3.4Річні витрати газу на промислових підприємствах
Річні витрати газу на технологічні і опалювально-вентиляційні потреби промпідприємств залежать від обсягу продукції, що випускається, кліматичних умов, виду виробництва та ін.
Річна витрата газу на промпідприємстві складається з витрат газу на технологічні потреби і на потреби опалення і вентиляції.
Витрата газу по промислових підприємствах визначається по двох методиках:
а) на підставі теплотехнічних характеристик встановленого устаткування;
б) по заданих сумарних річних витратах газу на підприємствах.
За завданням річні витрати газу промпідприємств складає:
— Промислові будівельні матеріали 60 млн. м3/рік
на технологію:
- у печах 60 %;
- у котлах 30 %.
Q=60?106?(0,6+0,3)=54?106 м3/рік
на отопление 10 % :
Q=60?106?0,1= 6?106 м3/рік
— Радіотехнічна 48 млн. м3/ рік
на технологію:
- у печах 15 %;
- у котлах 45 %.
Q=48?106?(0,15+0,45)=28,8?106 м3/рік
на отопление 40 % :
Q=48?106?0,4= 19,2?106 м3/рік
Річні витрати газу всіма категоріями споживачів зводяться в таблицю 1.5.
Таблиця 1.5 - Річна витрата газу районом міста або селищем
Категорія споживачів
Річна витрата газу, м3/рік
1 Побутове споживання
5299442
2 Комунально-побутове споживання
4394972
3 Технологічні потреби промпідприємств
1 підприємство
2 підприємство
54?106
28,8?106
В ЗАГАЛЬНОМУ ОБЛІКУ
92494414
4 Опалення, вентиляція, гаряче водопостачання:
а) житлові і громадські будинки
б) лікарні
в) пральня
г) лазня
д) хлібозавод
15603000
1326094
188712
246323
623760
е) 1 підприємство
6?106
і) 2 підприємство
19,2?106
Гаряче водопостачання
5595859
В ЗАГАЛЬНОМУ ОБЛІКУ
43187889
ВСЬОГО ПО РАЙОНУ МІСТА
135682303
1.4Визначення розрахункових витрат газу
1.4.1 Визначення розрахункових витрат газу на побутове споживання
Розрахункова витрата газу (максимальна годинна витрата) на господарсько-побутові потреби при 0 0С і тиску газу 0,1 МПа слід визначати за формулою
, м3/год , (1.36)
де - річна витрата газу на побутове споживання, м3/рік;
km- коефіцієнт годинного максимуму (коефіцієнт переходу від річної витрати до максимальної годинної витрати газу). km=1/2458.
Коефіцієнт годинного максимуму витрати газу приймається по [2] диференційовано по кожному району газопостачання, мережі якого являють собою самостійну систему, гідравлічно не зв'язану з системами інших районів.
Розрахункова витрата газу для одноповерхової забудови:
Q1р=586971/2458=238 м3/год.
Розрахункова витрата газу для двоповерхової забудови:
Q2р=1226988/2458=499 м3/год.
Розрахункова витрата газу для триповерхової забудови:
Q3р=1472943/2458=599 м3/год.
Розрахункова витрата газу для чотириповерхової забудови:
Q4р=1052888/2458=428 м3/год.
Розрахункова витрата газу для сімиповерхової забудови:
Q7р=959652/2458=390 м3/год.
1.4.2 Визначення розрахункових витрат газу на комунально-побутове споживання
Розрахункова витрата газу на комунально-побутове споживання визначається за формулою
, м3/год, (1.37)
де - річна витрата газу, м3/рік;
km - коефіцієнт годинного максимуму, приймається згідно з [2].
Розрахункова витрата газу на лазню:
,м3/год. (1.38)
м3/год.
Розрахункова витрата газу на пральню:
,м3/год. (1.39)
м3/год.
Розрахункова витрата газу на їдальні:
, м3/год, (1.40)
м3/год.
Розрахункова витрата газу на хлібозавод:
м3/год.
Розрахункова витрата газу на лікарні:
м3/год.
Розрахункова витрата газу на сферу обслуговування (дрібні комунально-побутові споживачі):
м3/год.
1.4.3 Визначення розрахункових витрат газу на опалення, вентиляцію і гаряче водопостачання
Розрахункова витрата на опалення, вентиляцію та гаряче водопостачання визначається за формулою
, м3/год , (1.41)
де Qрік - річна витрата газу на опалення, вентиляцію або гаряче водопостачання, м3/рік;
m - число годин використання максимуму навантаження на протязі року, год.
Розрахункову витрату будівель на опалювання, вентиляцію і гаряче водопостачання, побудованих після 1994 р. визначають за формулою
м3/год,(1.42)
де qo - укрупнений показник максимального теплового потоку на опалювання житлових будівель, побудованих після 1994 р., Вт/м2. Приймається за додатком Г [2].
Для одноповерхової забудови:
=1063 м3/год.
Для двоповерхової забудови:
=1619 м3/год.
Для триповерхової забудови:
=1378 м3/год.
Для чотириповерхової забудови:
=945 м3/год.
Для сімиповерхової забудови:
=1962 м3/год.
1.4.4Розрахункові витрати газу на опалення і вентиляцію зосереджених споживачів
Для комунально-побутових споживачів число годин максимуму визначається за формулою
, год, (1.43)
де tро - розрахункова температура зовнішнього повітря для проектування системи опалення. tро= -37?С.
Розрахункова витрата газу на лікарню:
год; м3/год.
Розрахункова витрата газу на пральню:
год; м3/год.
Розрахункова витрата газу на лазню:
год; м3/год.
Розрахункова витрата газу на хлібозавод:
год; м3/год.
Число годин максимуму для промислових підприємств m:
год.
Розрахункова витрата газу на промисловість будівельних матеріалів:
м3/год.
Розрахункова витрата газу на радіотехнічне підприємство:
м3/год.
1.4.5 Визначення розрахункових витрат газу на гаряче водопостачання
Визначення розрахункових витрат газу на гаряче водопостачання розраховується за формулою
, м3/год, (1.44)
де m - число годин максимуму.
Число годин використання максимуму навантаження на потреби гарячого водопостачання (за розрахункову витрату приймається середня витрата за опалювальний період) визначається за формулою
, год, (1.45)
де - температура водопровідної води в літній період. =15 ?С;
- температура водопровідної води в зимовий період. =5 ?С.
=7276 год;
=769 м3/год.
1.4.6Визначення розрахункових витрат газу на технологію промислових підприємств
Розрахункова витрата газу на технологічні потреби промпідприємств визначається за формулою
, м3/год, (1.46)
де km - коефіцієнт годинного максимуму для технологічних потреб;
- річна витрата газу на технологічні потреби на промисловому підприємстві, м3/рік.
Коефіцієнт годинного максимуму km приймається згідно [2] в залежності від галузі промисловості. Якщо не відомі річні витрати газу по печах і котлах, то він приймається в цілому по галузі.
За [2] для промисловісті будівельних матеріалів km дорівнює:
- по печах - km=1/6200;
- по котлах - km=1/5500.
для радіотехнічного підприємства km дорівнює:
- по печах - km=1/5500;
- по котлах - km=1/3300.
Розрахункова витрата газу на промисловість будівельних матеріалів:
м3/год;
м3/год;
, м3/год. (1.47)
м3/год.
Розрахункова витрата газу на радіотехнічнє підприємство:
м3/год;
м3/год.
,м3/год. (1.48)
м3/год.
1.4.7 Визначення кількості котелень і витрати газу на них
1. Визначається сумарна розрахункова витрата газу на котельнях:
, м3/год, (1.49)
де - розрахункова витрата газу на централізоване гаряче водопостачання, м3/год;
- сумарна розрахункова витрата газу на опалення і вентиляцію житлових і громадських будинків з централізованою системою опалення, м3/год.
м3/год.
2. Необхідна теплопродуктивність котлоагрегатів всіх котельних визначається за формулою:
, МВт , (1.50)
де Qн - нижча теплота згорання газового палива, кДж/м3;
- ККД котлоагрегатів.
МВт.
3. Підбираємо тип котлоагрегатів: приймаємо 5 котлоагрегатів типа КВГМ-7,56 і 2 котлоагрегату типа КВГМ-11,63.
4. Визначається установну потужність котлоагрегатів:
МВт, (1.51)
де ni - кількість котлів;
Qi - теплопродуктивність, МВт.
5?7,56+2?11,63=61,06 МВт.
5. Визначаємо нев'язку:
Нев'язка=
6. Визначається витрата газу на вироблення 1 МВт тепла:
м3/год?МВт. (1.52)
м3/год?МВт.
7. Витрата газу по котельнях:
Qк=ni?Qi?q, (1.53)
деni - кількість котлів у котельні;
Qкi - потужність одного котла, МВт.
Витрата газу в першій котельні: Qк1=5?7,56?109=4120 м3/год.
Витрата газу в другій котельні:Qк2=2?11,63?109=2535 м3/год.
Розрахункові витрати газу зводяться в таблицю 1.6.
Таблиця 1.6 - Розрахункові витрати газу всіма групами споживачів