Газопостачання населеного пункту Розробка системи (стр. 3 из 5)

становить- 11457 м3/год. Навантаження на мережу низького тиску становить-1560,6 м3/год.

2.3 Система газопостачання

2.3.1 Вибір і обґрунтування систем газопостачання

У курсовому проекті прийнята двохступенева система газопостачання: перша ступінь – газопроводи середнього тиску;

друга ступінь – газопроводи низького тиску.

При виборі системи газопостачання я врахував такі показники, як надійність, безпечність, технологічність і економічність.

Споживачами газу низького тиску в населеному пункті є: житлові будинки, невеликі комунально-побутові об¢єкти і лікарні. Мережі низького тиску проектую кільцевими для збільшення надійності системи газопостачання.

До мережі середнього тиску підключені слідуючи об¢єкти: великі промислові підприємства.

Мережі середнього тиску виконані тупіковими. Джерелом газопостачання населеного пункту є ГРС, яка розміщена на заході.

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 ГРПRопт, 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*ΔP)0,081)/φ0,245*(m*е)0,143, (2.14)

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

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

С-вартість ГРП, грн. (С=5000 у.е.).

Коефіцієнт густини мереж низького тиску визначаю згідно формули

φ=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.

φ =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 j, м-1	Опти-маль- ний радіус дії Rопт, м	Опти-мальні витрати газу Vопт, м3/год	Кіль-кість ГРПnо, 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 газопроводівсереднього 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)²/м, по формулі

А = (Рп2-Pк2)/ΣLі, (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 ΔP².

Значення тиску в кінці ділянки визначаю по формулі

Рк =

, (2.17)

де Рп – початковий тиск газу, кПа;

DР² – 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)²//м		А*L, (кПа)²		Dз×S,Мм	DР²,(кПа)²		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
Α =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 односторонньої забудови Кз=0,5; для магістрального газопроводу Кз=0).

Питому витрату газу визначаю за формулою

Vп= Vгрп/ΣLпрі, (2.20)

де Vгрп-навантаження на ГРП, м3/год;

ΣLпрі-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 довжинаL,м	Коефіцієнт		ПриведенадовжинаLпр,м	ШляховавитратаVшл, м3/год
Поч.	Кін.		ПоверховостіКе	забудовиКз
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