Файл: Конспект лекций для студентов специальности 5В071700 Теплоэнергетика Алматы 2014 алматинский университет.pdf

59 отопительные котельные с секционными котлами. Резервуарные парки – это комплексы автономного газоснабжения с пропан-бутановыми смесями.
Схема газоснабжения состоит из ввода газопровода с общим отключающим устройством, межцеховых газопроводов с отключающими устройствами перед каждым цехом, продувочных газопроводов и таких элементов, как контрольные трубки, контрольные проводники, конденсатосборники (для влажных газов), компенсаторы и др.
Общее отключающее устройство (задвижку) устанавливают на вводе газопровода. Оно предназначено для отключения подачи газа при ремонте или аварии системы газоснабжения. Продувочные газопроводы предназначены для удаления воздуха и газовоздушной смеси и заполнения системы чистым газом во время первоначального и последующих (после ремонтов межцеховых газопроводов или длительном отключении системы) пусков.
В рассматриваемой схеме газоснабжения условно принята в основном подземная прокладка газопроводов. Только межцеховые газопроводы выполняются наземно. На схеме не показаны конденсатосборники: для централизованного газоснабжения применяется осушенный природный газ, а при использовании влажных горючих газов газопроводы прокладываются с уклоном и в низких точках системы устанавливаются конденсатосборники.
Средние и крупные промышленные предприятия присоединяются к городским распределительным газопроводам среднего или высокого давления
(см.рисунок 11.1).
В качестве примера принято, что в цехах 2 и 3 котлоагрегаты работают на газе среднего давления (давление газа перед горелками агрегатов принято равным), а в цехах 1 и 4 — на газе низкого давления.
После общего отключающего устройства на межцеховом газопроводе начального давления газа установлен газорегуляторный пункт (ГРП), предназначенный для снижения давления газа с высокого или среднего до среднего давления, необходимого для котлоагрегатов цехов 2 и 3 с учетом потерь давления. В здании ГРП смонтирован центральный пункт измерения расхода газа, предназначенный для хозяйственных расчетов предприятия с поставщиком. В цехах 1 и 4 для использования газа низкого давления дополнительно установлены газорегуляторная установка (ГРУ).
Для межцеховых газопроводов принята смешанная схема прокладки — подземная и надземная. Надземные газопроводы могут прокладываться по наружным стенам и несгораемым покрытиям промышленных зданий с производствами, отнесенными по пожарной опасности к категориям В, Г и Д, а также по отдельно стоящим колоннам (опорам) и эстакадам из несгораемых материалов. Важное замечание: газопроводы высокого давления могут прокладываться по стенам производственных зданий только над окнами верхних этажей или по глухим стенам.

60 1 – городской распределительный газопровод среднего (или высокого) давления; 2 – ввод газопровода; 3 – задвижка с компенсатором в глубоком колодце; 4 – подземные межцеховые газопроводы среднего или высокого давления; 5 – ГРП и центральный пункт измерения расхода газа; 6 – подземные межцеховые газопроводы среднего давления; 7 – кран; 8 – надземные газопроводы, прокладываемые по стене здания; 9 – шкафная ГРУ
(ШРУ); 10 – задвижка с компенсатором в глубоком колодце (отключающее устройство цеха); 11 – штуцер с краном и пробкой для взятия пробы; 12 – продувочный газопровод; 13 – отключающее устройство (задвижка) на вводе в цех; 14 – кран в мелком колодце; 15 – надземные межцеховые газопроводы, прокладываемые по колоннам; 16 – П-образный компенсатор; 17 – задвижка на надземном газопроводе с площадкой и лестницей для его обслуживания; 18
– внутрицеховая ГРУ.
Рисунок 11.1 - Схема газоснабжения промышленного предприятия от городских газопроводов среднего давления
Диаметры газопроводов определяются гидравлическим расчетом при максимальном расходе газа с учетом перспективного роста потребления, связанного с развитием предприятия, и допустимых потерь давления. Все подземные стальные газопроводы защищаются от коррозии, вызываемой

61 грунтом и блуждающими электрическими токами. Для этого применяются меры как пассивной, так и активной защиты.

62
-
при понижении давления до минимально возможного по конструктивным характеристикам ПЗК, либо до давления, на 200–300 Па (при низком давлении) или на 2000–3000 Па (при среднем давлении) большего того, при котором может прекратиться горение газа у горелок или произойти проскок пламени в них.
1,12- запорные устройства на входе и выходе; 2,10- запорное устройство за и перед ГРП; 3- продувочный трубопровод; 4-фильтр; 5-дифманометр; 6 - дифманометр-расходомер; 7-ПЗК; 8-регулятор давления; 9-пилот; 11- импульсная трубка;13-ПСУ;14- штуцер для настройки ПСУ; 15-байпас; 16- сбросный трубопровод;17-кран продувочного трубопровода; 18-камерная диафрагма;19-технический термометр; 20,21- самопишущий термометр и манометр; 22- показывающий манометр.
Рисунок 12.1- Принципиальная схема ГРП (ГРУ)
Основным устройством ГРП (ГРУ) является регулятор давления.
Регулятор давления автоматически снижает давление газа и поддерживает его постоянным на заданном уровне независимо от расхода газа и колебаний давления на входе. Элементами регулятора давления являются дроссельный орган (клапан), чувствительный элемент (мембрана) и управляющий элемент
(пружина или командный прибор).
Основным элементом любого регулятора давления является регулирующий (дросселирующий) орган, который схематично можно представить себе как отверстие, перекрываемое в процессе регулирования клапаном или заслонкой. По существу, это переменное гидравлическое сопротивление на газопроводе.
Предохранительное сбросное устройство и его клапан предназначены для стравливания в атмосферу газа из газопровода за регулятором в случае кратковременного повышения давления в нем при резком уменьшении расхода газа потребителями или внезапном повышении давления перед регулятором. Это предотвращает срабатывание в таких случаях предохранительного запорного клапана (ПЗК).

63
Для измерения количества газа, проходящего через газопровод за отрезок времени, применяются ротационные счетчики или измерительные
диафрагмы.
Для подачи газа потребителю во время ремонта или ревизии оборудования основной линии в ГРП (ГРУ) предусмотрен обводной
газопровод (байпас) с двумя последовательно размещенными запорными устройствами. Между запорными устройствами на байпасе устанавливают продувочный газопровод.
Кроме того, в комплект ГРП (ГРУ) входят сбросные и продувочные
трубопроводы, предназначенные для сброса газа в атмосферу от предохранительных сбросных клапанов и продувки газопроводов и оборудования; контрольно-измерительные приборы – манометры для измерения давления до и после фильтра, после регулятора и термометры для измерения температуры газа; импульсные трубки, предназначенные для соединения отдельных элементов оборудования между собой и с контролируемыми точками газопроводов, а также для присоединения средств измерения к газопроводам в контролируемых точках.
Подача газа к отдельным котлам осуществляется от газопровода, называемого газовым коллектором. На ответвлении от коллектора к котлу устанавливают общее на котел запорное устройство. Перед запорным устройством на газопроводе должны быть установлены изолирующие фланцы для защиты от блуждающих токов. К наиболее удаленному участку коллектора присоединяют продувочный трубопровод, диаметром не менее 20 мм для вытеснения из газопровода воздуха перед пуском котельной и для удаления газа воздухом при длительной ее остановке. От газопровода каждого котла также предусмотрен продувочный трубопровод. Для отбора проб на продувочном трубопроводе имеется штуцер с пробкой.
Газопроводы котельных низкого давления окрашивают в желтый цвет, а среднего – в желтый с красными кольцами.
Газопроводы распределительных сетей — предназначены для доставки газа от газораспределительных станций к конечному потребителю.
По давлению в магистрали:
- низкого давления — до 0,05 МПа;
- среднего — от 0,05 до 3 МПа;
- высокого — второй категории от 3 до 6 МПа и первой категории — от
6 до 12 МПа.
12.2 Масштабы потребления газа промышленными предприятиями
Режимы потребления газа промышленными предприятиями отличается неравномерностью. Причем каждой категории потребителей газа свойственны характерные сезонные, недельные и суточные неравномерности потребления.

64
Наибольшая суточная неравномерность присуща бытовым и другим потребителям, использующим газ для приготовления пищи и горячей воды, наименьшая
— промышленным предприятиям с непрерывными технологическими процессами.
Колебания в расходе газа бытовыми потребителями имеют определенную закономерность: в дневные и вечерние часы расход газа наибольший, а в ночные снижается до минимума, доходя при малом числе потребителей почти до нуля. При этом в течение суток наблюдаются часы усиленного потребления газа, соответствующие времени приготовления пищи и приема ванн.
Потребление газа неравномерно и по дням недели; при сравнительно равномерном от понедельника до пятницы в субботу оно увеличивается.
Значительное повышение расхода газа наблюдается также в предпраздничные дни, например, 31 декабря, когда потребление газа превышает годовой среднесуточный расход в 1,6–1,8 раза.
Сезонная неравномерность потребления газа объясняется дополнительным расходом на отопление в зимнее время и некоторым уменьшением его летом.
Режимы расхода газа различными категориями потребителей зависят от множества факторов и местных условий, не поддающихся точному учету. По этим причинам любые количественные характеристики режимов расхода газа, составленные на основании исследований проектных, научных и эксплуатационных организаций, должны уточняться в зависимости от местных условий.
12.3 Газовые балансы предприятий
Газовый баланс позволяет сопоставить приход газообразного топлива с расходом его потребителями и характеризует надежность газоснабжения.
В реальных условиях всегда существует некоторый де баланс, минимальная величина которого равна величине неизбежных потерь.
В упрощенном виде газовый баланс записывается:
(12.2) где

Q
п суммарный приход газа;

Q
р
– суммарный расход газа по проекту;

Q
о
– количество газа отпускаемого сторонним потребителям; П – потери.
Отдельной строкой в газовом балансе выделяется расход буферных потребителей, характеризуемый маневренность ресурсов газа.
Основой для организации надежного и бесперебойного обеспечения промышленного предприятия органическим топливом служит
топливный баланс. Он составляется для каждого месяца года. Месячные цифры суммируются в квартальные и годовые. Топливный баланс разрабатывается на основе энергетического баланса предприятия.
В расходной части топливного баланса рассчитывается потребность