Газифікація с Комиші Сумської області природним газом двохступеневою системою поліетиленовими (стр. 3 из 18)

2.3 Система газопостачання

2.3.1 Вибір і обґрунтування систем газопостачання

У дипломному проекті прийнята двохступенева система газопостачання:

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, великі комунально-побутові підприємства.

Мережі середнього тиску виконані тупіковими. Джерелом газопостачання населеного пункту є ГРС, яка розміщена на південному заході на відстані 400 метрів від житлової забудови.

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

n_о = V_р-р /V_опт,(2.10)

де V_р-р – рівномірно розподілене навантаження району, який обслуговується гідравлічно зв’язаною мережею газопроводів низького тиску, м³/год;

V_опт– оптимальне навантаження на 1 ГРП, м³/год (залежить від радіусу оптимальної дії ГРП R_опт, питомого навантаження на мережу низького тиску l, м³/год*чол).

V_опт = m*е*R²_опт /5000, (2.11)

де m – густина населенняв районі, чол / Га;

е – питоме навантаження на мережу низького тиску, м³/год*чол;

R_опт– оптимальний радіус дії.

Густина населення m визначається згідно формули

m=N/F_з, (2.12)

де N-число жителів у районі, чол;

F_з-площа забудови, га.

Питоме навантаження на мережу низького тиску е визначаю за формулою

е= V_р-р/N, (2.13)

Оптимальний радіус дії ГРП R_опт визначаю згідно формули

R_опт=6,5*(С^0,388*(0,1*ΔP)^0,081)/φ^0,245*(m*е)^0,143, (2.14)

де ΔP-розрахунковий перепад тиску у вуличних газопроводах

низького тиску, (ΔP=1200 Па), [22];

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

С-вартість ГРП, грн. (С=20000 грн).

Коефіцієнт густини мереж низького тиску визначаю згідно формули

φ=0,0075+0,003*(m/100), (2.15)

Розрахунки веду в формі таблиці (дивись таблицю 2.7)

Приводжу приклад розрахунку.

m=1292/39,5=33 чол/га.

R_опт= 6,5*((5000^0,388*(0,1*1200)^0,081)/0,0085²⁴⁵*(33*0,83)^0,143=680 м.

φ=0,0075+0,003*33/100=0,0085 м^-1.

е=1067/1292=0,83 м³/год.

V_опт=33*0,83*680²/5000=807 м³/год.

n₀=1067/807=1,3 шт.

Результати зводжу в таблицю.

Таблиця 2.7 – Визначення оптимальної кількості ГРП

Рівно-мірно розпо-ділене навантаження, Vp-p, м³/год	Кількість жителів N, чол.	Площа забудови Fз, га	Густина населення m, чол/га	Питома витрата газу е, м³/год*чол	Коефіцієнт густини мережі j, м^-1	Оптимальний радіус дії Rопт, м	Опти-мальні витрати газу Vопт, м³/год	Кіль- кість ГРП n_о, шт.
1067	1292	39,5	33	0,83	0,0085	680	807	1,3

В результаті розрахунку проектую одне ГРП для обслуговування двох районів, так як оптимальний радіус дії достатній, а витрата ГРП невелика і складає – 1067 м³/год.

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 газопроводів середнього 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 споживача (ГРС).

2) Визначаю питому різницю квадратів тиску для головної

магістралі

А(кПа)²/м, по формулі

А = (Рп²-Pк²)/ΣL_і, (2.16)

де Рп - абсолютний тиск газу на виході з ГРС, кПа;

Рк – абсолютний тиск газу на вході у найбільш віддаленого

споживача, кПа;

L_і – 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			L_г, м	Lр, м		А, (кПа)²/м		А*L, (кПа)²		Dз×S, Мм		DР², (кПа)²			Рп, кПа				Рк, кПа
Поч		Кін.
Головна магістраль 1–2–3–4–5–6–7
1		2		1658		230	253		73		18469		110х10			16000			400				379
2		3		1517		60	66		73		4818		110х10			5000			379				371
3		4		1426		350	385		73		28105		80х8,2			32000			371				325
4		5		359		50	55		73		4015		75х6,8			1500			325				322
5		6		234		50	55		73		4015		63х5,8			3000			322				315
6		7		151		750	825		73		60225		50х4,6			65000			315				210
Α =210–200/200*100%=4,7%
Відгалудження 2–8
2	8			139		230	253			410	103730		50х4,6	16000							379					357
Відгалудження 3–9
3	9			91	300		330			295		97350	50×4,6	12000						371				354
Відгалудження 4–10
4		10		1067	50		55	256			14080		63х5,8				30000			325					275
Відгалудження 5–11
5		11		125	230		253	251			63503		50х4,6				5000			322					314

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

V_шл= L_пр*V_п, (2.18)

де L_пр-приведена довжина ділянки, м;

V_п–питома витрата газу, м³/год.

Приведену довжину ділянки визначаю за формулою

L_пр= L_г*К_е*К_з, (2.19)

де L_г – геометрична довжина ділянки, м;

К_е-коефіцієнт етажності (приймаю рівним одиниці);

К_з- коефіцієнт забудови (для двосторонньої забудови К_з=1, для односторонньої забудови К_з=0,5; для магістрального газопроводу К_з=0).

Питому витрату газу визначаю за формулою

V_п= V_грп/ΣL_прі, (2.20)

де V_грп- навантаження на ГРП, м³/год;

ΣL_прі- приведена довжина і-тої ділянки газопроводу, м.

Розрахунки веду в формі таблиці (дивись таблицю 2.9).