Максимальный часовой расход газа на отопление жилых и общественных зданий при расчетной температуре наружного воздуха для проектирования отопления t_о (обозначения те же, что и в формуле (12)):

, м³/ч (24)

м³/ч
Максимальный часовой расход газа на вентиляцию жилых и общественных зданий при расчетной температуре наружного воздуха для проектирования вентиляции t_v (обозначения те же, что и в формуле (14)):

, м³/ч (25)

м³/ч

Максимальный часовой расход газа на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий (обозначения те же, что и в формуле (15)):

, м³/ч (26)

м³/ч
Суммарный расчётный расход газа на водогрейную котельную:

, м³/ч (27)

м³/ч
Расчетный часовой расход газа для предприятия определяем по формуле (23) исходя из годового расхода газа с учетом коэффициента часового максимума по отрасли промышленности, приведенного в [3, табл. 4]:

К_м = 1/2700 – коэффициент часового максимума для машиностроения в целом по предприятию;

м³/ч

1.4 ВЫБОР СИСТЕМЫ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ
Для данного города применяем двухступенчатую закольцованную систему газоснабжения. От ГРС магистрального газопровода газ транспортируется по сети среднего давления до ГРП, где редуцируется на низкое и направляется по газопроводам низкого давления к бытовым и коммунально-бытовым потребителям. Промышленные и крупные коммунальные предприятия (хлебозаводы, прачечные), районные и квартальные котельные подключаем к закольцованному газопроводу среднего давления.

---

Количество ГРП определяем по формуле:
, шт (28)

где – часовой расход газа сети низкого давления, м³/ч:

, м³/ч (29)

м³/ч
– оптимальная часовая нагрузка на ГРП, м³/ч:

, м³/ч (30)

где ρ – плотность населения, чел./га: ρ = 200 чел./га.

е – удельный часовой расход газа на одного человека, м³/(чел.∙ч);

, м³/(чел.∙ч) (31)

м³/(чел.∙ч)

R_опт – оптимальный радиус действия одного ГРП, м. Принимаем R_опт = 600 м;

10 000 – переводной коэффициент из га в м.
м³/ч
шт.

Принимаем к установке 2 ГРП.
1.5 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ГАЗОПРОВОДОВ

1.5.1 РАСЧЁТ ГАЗОПРОВОДОВ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ
Закольцованную и пронумерованную по кольцам газовую сеть разбиваем на участки и находим расчётные длины. Длины участков определяем по границам изменения расходов (обычно длина квартала), а при большой протяжённости (более 250 м) разбиваем участки и в пределах неизменяющихся расходов.
Определяем удельный расход газа на сеть для одного ГРП:

, м³/(ч ∙ м) (32)

где Σl_р – суммарная длина расчетных участков сети, м;

n – количество ГРП.
Расчётные длины на участках в зависимости от условий питания потребителей принимаем:

---

l_р = l_д – при двухстороннем отборе газа;

l_р = 0,5 ∙ l_д – при одностороннем отборе газа;

l_д – действительная длина участка газопровода, м;
Суммарный (путевой) расход газа, равномерно расходуемый на участке, определяем по формуле:

, м³/ч (33)
Расчет бытовых потребителей характерен тем, что на каждом участке распределения газа проходит равномерный отбор газа. Для упрощения расчета переменные по длине магистрали расходы газа могут быть условно заменены одним постоянным расходом В_экв, эквивалентным им по величине вызываемых суммарных линейных потерь давления. Следовательно, эквивалентный расход на участке будет составлять некоторую долю путевого расхода газа В_пут. Эквивалентный расход принимаем в размере 50% от путевого.

В_экв = 0,5 ∙ В_пут, м³/ч (34)
Для неконцевых участков сети учитываем транзитные расходы В_тр. Величина транзитного расхода зависеть от принятого потокораспределения. Он находится последовательно от нулевых точек до ГРП.

На участках при разделении потоков транзитный расход составит сумму путевых расходов следующих по ходу газа участков:

В_тр = ΣВ_пут, м³/ч (35)
На участках при слиянии потоков он принимается как доля от суммарного. Для удобства расчёта эти доли принимаем равными на каждый питающий участок:

В_тр = ½ ΣВ_пут, м³/ч (36)
Расчетный расход газа складывается из транзитного и эквивалентного расходов данного участка:

В_р = В_экв + В_тр, м³/ч (37)

Результаты расчётов сводим в таблицу прил. 1.

Находим средние удельные потери давления от ГРП до наиболее удаленного потребителя:

, Па/м (38)

ΔР_доп – располагаемый перепад давления сетей низкого давления, Па:

ΔР_доп = 1200 Па по [3, п. 3.25];

l_д – длина уличной сети от ГРП до наиболее удаленного потребителя, м.
Средние удельные потери давления дают возможность принять диаметры ориентировочно близкими к необходимым. Расчетный внутренний диаметр газопровода предварительно определяем по формуле:

---

, см (39)

где А, В, т, т¹ – коэффициенты, определяемые по [3, табл. 6 и 7] в зависимости от категории сети (по давлению) и материала газопровода. Для сооружения газопроводов применяем стальные бесшовные горячедеформированные трубы по ГОСТ 8732 – 78*.

Окончательно внутренний диаметр газопровода принимаем из стандартного ряда внутренних диаметров трубопроводов: ближайший больший – для стальных газопроводов. При подземной прокладке допускается минимальный диаметр d_у = 50 мм.

Падение давления на участке газовой сети определяем по формулам, приведённым в [3, п.3.27 – 3.40]. Для сетей низкого давления:

, Па/м (40)

где  – коэффициент гидравлического трения;

d – внутренний диаметр газопровода, см;

ρ₀ – плотность газа при нормальных условиях, кг/м³.
Коэффициент гидравлического трения  определяем в зависимости от режима движения газа по газопроводу, характеризуемого числом Рейнольдса:

, (41)

где v – коэффициент кинематической вязкости газа, м²/с, при нормальных условиях:

v = 14,3 ∙ 10^-6 м²/с по [11, табл. VIII];

Эквивалентную абсолютную шероховатость внутренней поверхности стенки трубы принимаем равной для новых стальных труб – 0,01 см, т.е. расчёт ведём для гидравлически гладкой стенки.

В зависимости от значения Re коэффициент гидравлического трения  определяется:

• 
  для ламинарного режима движения газа (Re 2000):
  

= 64/Re, (42)

• 
  для критического режима движения газа (Re = 2000 – 4000):
  

, (43)

• 
  для турбулентного режима движения газа:
  При 4000 < Re < 100 000:
  

, (44)
При Re> 100 000:

---

, (45)
Определяем потери давления на участках. Падение давления в местных сопротивлениях (колена, тройники, запорная арматура и др.) учитываем путем увеличения фактической длины газопровода на 5—10 %:

, Па (46)

1,1 – коэффициент, учитывающий потери давления в местных сопротивлениях.
Суммарные потери давления по участкам сравниваем с располагаемым перепадом давления, добиваясь условия:

, Па (47)

Расчет кольцевых сетей газопроводов выполняем с увязкой давлений газа в узловых точках расчетных колец. Неувязка потерь давления в кольце допускается до 10 %. Уравнивание начинаем с точек встречи между ГРП и с более протяжённых, резко отличающихся друг от друга уравниваемых между собой участков как по длине, так и по нагрузке.

Расчетный перепад давления ΔР_доп в распределительной сети должен быть израсходован максимально, делая запас 10 – 15%. Но в ряде случаев для участков, расположенных вблизи ГРП, при малых расходах и в силу существующих нормативных указаний о минимальных диаметрах труб, допускаемых к укладке в землю возможно недоиспользование располагаемого перепада и более 15%.
Результаты расчета сводим в таблицу прил. 2.

1.5.2 РАСЧЁТ ГАЗОПРОВОДОВ СРЕДНЕГО ДАВЛЕНИЯ
Сети среднего давления состоят из одного кольца с отводами к ГРП и сосредоточенным потребителям. Намечаем направление движения газа по сети и определяем резервирующую перемычку – участок IV – V.

Расчет кольцевой сети среднего давления производим при 3 режимах работы:

1. 
   аварийный режим 1, при котором считаем, что повреждён и выключен участок I – VII. Потребители, присоединённые к повреждённой половине кольца (ХЗ, ГРП 2, ПП), при данном аварийном режиме получают 50% от нормальной потребности в газе, а остальные (ГРП 1, БПК, КУ) – 100%;
   
2. 
   аварийный режим 2, при котором считаем, что повреждён и выключен участок I –II Потребители, присоединённые к повреждённой половине кольца (ГРП1, БПК, КУ), при данном аварийном режиме получают 50% от нормальной потребности в газе, а остальные (ХЗ, ГРП 2, ПП) – 100%;
   
3. 
   нормальный режим, при котором часть потребителей питается по первой половине кольца, а другая – по второй при 100% нагрузке потребителей.
   

---

Смотрите также файлы

• Тема Корпоративные финансы сущность и организационные аспекты.docx

• Innovations in chemical engineering.docx

• Управление федеральной службы.doc

• Разработка преобразователя частоты для электропривода подъемного механизма.docx

• Содержание Введение 2 Теоретикометодологические основы конкуренции.docx