1.5Визначення розрахункових витрат газу по кварталах району
Розрахункова витрата газу в кварталі визначається за формулою
, м3/год, (1.54)
де qi - питома витрата газу в i-ій поверховості, що визначається за формулою
, м3/(год?люд),(1.55)
, м3/(год?люд),(1.56)
де Qрi - розрахункова витрата газу в i-ій поверховості, м3/год;
Ni - кількість жителів в i-ій поверховості, люд;
- розрахункова витрата газу дрібними комунально-побутовими споживачами (сферою обслуговування), м3/год;
Nзаг - загальна кількість мешканців в населеному пункті, люд.
Для одноповерхових будинків:
м3/(год·люд).
Для двоповерхових будинків:
м3/(год·люд).
Для триповерхових будинків:
м3/(год·люд).
Для чотириповерхових будинків:
м3/(год·люд).
Для сімиповерхових будинків:
м3/(год·люд).
Витрати газу по кварталах зводяться в таблицю 1.7.
Таблиця 1.7 - Розрахункові витрати газу по кварталах району міста
Номер
кварталу
Кількість мешканців в кварталі
Питома витрата газу, м3/(год люд)
Розрахункова витрата газу в кварталі, м3/год
1
2
3
4
1
540
0,3853
208,06
2
756
291,29
20
493
189,95
21
420
161,83
37
297
114,43
36
286
110,19
35
611
235,42
3403 Сума: 1311,17
3
1403
0,0807
113,22
7
578
46,64
13
1089
87,88
8
633
51,08
14
842
67,95
32
908
73,28
34
484
39,06
33
484
39,06
6421 Сума: 518,17
5
862
0,0806
69,48
9
786
63,35
19
1085
87,45
28
957
77,13
27
862
69,48
23
1021
82,29
22
957
77,13
31
1178
94,95
7708 Сума: 621,26
6
806
0,0785
63,27
4
1289
101,19
10
1059
83,13
26
984
77,24
29
760
59,66
30
760
59,66
5658 Сума: 444,15
12
2669
0,0338
90,21
11
3393
114,68
15
1505
50,87
16
571
19,30
17
1128
38,13
18
1505
50,87
25
872
29,47
24
984
33,26
12627 Сума: 426,79
Усього 3321,54
нев'язка=
1.6Визначення кількості газорегуляторних пунктів
Кількість газорегуляторних пунктів (ГРП) визначається за формулою
, шт, (1.57)
де F - площа району міста або селища, що газифікується, м2;
- оптимальний радіус дії ГРП, м, що визначається за формулою
, (1.58)
де P - вартість одного ГРП, грн;
b - коефіцієнт вартості, грн/(м?см);
p - перепад тиску в мережі низького тиску, Па;
1 - коефіцієнт щільності мережі низького тиску, 1/м, що визначається за формулою
, (1.59)
де lнт - довжина мережі низького тиску, м;
q - питома шляхова витрата газу в мережі низького тиску, м3/(год?м), що визначається за формулою
, (1.60)
де - сумарна розрахункова витрата газу на ГРП району міста, м3/год, що визначається за формулою:
, (1.61)
де - сумарна розрахункова витрата газу на побутове споживання, м3/год;
- розрахункова витрата газу на опалення і вентиляцію забудови з місцевою системою опалення (одноповерховою), м3/год;
- розрахункова витрата газу на дрібні комунально-побутові споживачі (сферу обслуговування), м3/год;
- розрахункова витрата газу на комунально-побутове споживання в їдальнях, м3/год.
1. Визначається загальна площа газифіцируємої території: F=2803000 м2.
2. Загальна довжина мережі низького тиску: ?lнд=26100 м.
3. Кількість ГРП:
м3/год;
м3/(год?м);
м-1.
Оптимальний радіус дії ГРП при b=4,5 и P=90000 грн.
м;
шт ? 2 ГРП.
У результаті розрахунку приймаємо 2 ГРП з оптимальним радіусом дії ГРП Rопт=929,4 м орієнтована вартість ГРП 90000 грн. Зона дії кожного ГРП повинна бути компактною. ГРП на плані району міста розміщаємо в центрі навантажень. Це забезпечує економію приведених витрат на розподільні мережі низького тиску.
Далі необхідно визначити зону дії кожного ГРП і обчислити витрату газу на них, набираючи його з витрат газу житлових кварталів і споживачів, що обслуговуються даним ГРП. Результати визначення об'ємів газу і розподіл кварталів по ГРП наводяться в таблиці 1.8.
Таблиця 1.8 - Витрати газу газорегуляторними пунктами
ГРП-1
ГРП-2
Номери кварталів, найменування споживачів
Витрата газу, м3/год
Номери кварталів, найменування споживачів
Витрата газу, м3/год
1
208,06
4
101,19
2
291,29
5
69,48
13
87,88
6
63,27
12
90,21
7
46,64
14
67,95
8
51,08
15
50,87
9
63,35
16
19,30
10
83,13
28
77,13
18
50,87
27
69,48
19
87,45
26
77,24
20
189,95
31
94,95
21
161,83
30
59,66
22
77,13
29
59,66
23
82,29
37
114,43
24
33,26
36
110,19
33
39,06
35
235,42
34
39,06
Їдальня
92,7
32
73,28
25
29,47
3
113,22
11
114,68
17
38,13
Їдальня
185,3
Сума: 1713,72+92,7=1806,42
Сума: 1607,82+185,3=1793,12
Нев'язка між сумарним навантаженням на ГРП і споживанням газу житловими будинками, їдальнями повинна бути не більш 10 %:
Нев'язка між сумарним навантаженням ГРП і споживанням газу споживачами низького тиску повинна бути не більш 0,5%:
1.7 Гідравлічний розрахунок мережі середнього тиску
Початковий тиск: Рп = 400 кПа;
Кінцевий тиск: Рк = 170 кПа.
На план міста наносяться споживачі (промпідприємства, хлібозавод, опалювальні котельні, ГРП, лазні і пральні, що можна об'єднувати в лазньо-пральний комбінат, лікарняні містечка), які приєднуються до мережі середнього або високого тиску. Здійснюється трасування мережі по вулицях і проїздах району міста.
Для гідравлічного розрахунку мереж середнього і високого тиску складається розрахункова схема газопроводів, на якій здійснюється нумерація ділянок, проставляється їхня довжина і розрахункові витрати газу споживачами.
Якщо передбачається резервування пропускної спроможності газопроводів, то гідравлічний розрахунок виконується для двох аварійних і для одного нормального режимів, на підставі якого визначаються діаметри газопроводів і тиск у споживачів.
Розрахунок першого аварійного режиму виконується в наступній послідовності:
1) Викреслюється схема газової мережі в першому аварійному режимі (відключена права ділянка від точки підключення ГРС. При цьому газ рухається від джерела до останнього споживача за годинниковою стрілкою).
2) Визначаються витрати газу по ділянках, починаючи з останнього по ходу руху газу споживача. При цьому враховують, що ділянка (яка називається перемичкою), котра лежить проти точки підключення ГРС, ділить газову мережу на половину кільця, що функціонує нормально, і аварійну половину. Подача газу споживачам аварійної половини кільця приймається у розмірі 50% від розрахункової витрати газу.
3) Визначаються розрахункові довжини ділянок за формулою
Lpi=1,1· Lдi , м, (1.62)
де Lpi - розрахункова довжина i-ої ділянки, м;
Lдi - дійсна довжина i-ої ділянки за планом, м.
Визначається середня комплексна величина Асрза формулою
, кПа2/км, (1.63)
де Pп - абсолютний тиск газу на виході з джерела (ГРС), кПа;
Pк - те ж, в кінці напрямку (в точці зустрічі потоків), кПа;
Lpi- розрахункова довжина ділянки, м.
5) По номограмі, орієнтуючись на Аср і витрату газу на ділянці, визначаються діаметри ділянок і дійсні комплексні величини Ад.
6) Визначають абсолютний тиск газу у вузлових точках за формулою
, кПа, (1.64)
В результаті підбору діаметрів тиск в останнього споживача повинен бути не менше заданого. Якщо дана умова не виконується (тиск у кінцевого споживача значно більше або менш заданого), зменшують (або збільшують) діаметр деяких ділянок з числа тих, що мають понижене (підвищене) значення комплексної величини. У відповідності до вимог [2] слід прагнути до максимального використання допустимої втрати тиску. Ця умова перевіряється дотриманням наступної нерівності:
(1.65)
Розрахунок другого аварійного режиму виконується в такій же послідовності, але відключається ділянка, яка прилягає до точки підключення ГРС ліворуч, і при цьому газ рухається проти годинникової стрілки.
При розрахунку нормального режиму приймаються діаметри газопроводів найбільші з двох аварійних. Розрахункові витрати газу по ділянках визначають при повному навантаженні (100 %) споживачів, відключаючи ділянку проти точки підключення ГРС. При розрахунку нормального режиму тиск у вузлах визначають за двома півкільцями (відключена ділянка проти точки підключення ГРС, тобто перемичка).
Нев'язка тиску в останніх вузлах півкілець не повинна перевищувати 10%. В противному випадку необхідно виконувати потокорозподіл в мережі таким чином, щоб виконувалась необхідна нев'язка. Приклад розрахунку потокорозподілу в мережі середнього тиску наведений в [1].
Після гідравлічного розрахунку газопроводів при нормальному режимі має місце великий запас тиску у вузлах у порівнянні з кінцевим тиском. Щоб "погасити" цей запас при підборі діаметрів відгалужень, приймають максимально можливу величину Ад (або мінімально можливий діаметр, але не менше 32 мм). Отриманий кінцевий тиск у споживача повинен бути не менше необхідного (або заданого).
Розрахунок ведеться у відповідності зі схемою руху газового палива, приведен-ной на рисунку 1.2.
Гідравлічний розрахунок мережі високого або середнього тиску зводиться в таблицю 1.9.
Таблиця 1.9 - Гідравлічний розрахунок мереж середнього тиску