Смекни!
smekni.com

Газоснабжение района (стр. 1 из 5)

Введение

В настоящее время добыча природного газа в России составляет около 600 млрд. м3 в год. Всего эксплуатируется около 200 месторождений газа. 90% природного газа добывается в западной Сибири. Потенциальные запасы природного газа на территории России в оцениваются 240 трлн. м3.

В российской федерации газоснабжение городов и населенных пунктов является одним из приоритетов государственной политики при очевидных результатах. Законодательной базой газификации является Федеральный закон «О газоснабжении в РФ» принятый 31.03.99 г. №69 ФЗ.

Широкая газификация страны обусловлена следующими преимуществами газового топлива в сравнении с другими видами топлива:

– низкая себестоимость добычи;

– высокое качество и эффективное сжигание;

– наиболее экономически чистое топливо;

– газосжигающие установки легче поддаются автоматизации;

– повышается санитарно-гигиенический уровень установок и помещений;

– улучшаются социально-экономические условия жизни населения и т.д.

В Пензенской области также активно сооружаются системы газоснабжения населённых пунктов. Ежегодно вводятся в эксплуатацию 700–900 км газовых сетей за счёт разных источников финансирования.

Цель данного проекта – разработка системы газоснабжения района города согласно заданию.


1. Исходные данные

1. Район строительства: г. Саратов.

2. Город снабжается природным газом месторождения Медвежье.

3. Давление газа в городской распределительной сети высокого давления 0,3 МПа (изб.).

4. Охват газоснабжением:

· жилых зданий при наличии только бытовых плит: 20%;

· жилых зданий при наличии бытовых плит и ЦГВС: 20%;

· жилых зданий при наличии бытовых плит и проточных водонагревателей: 60%;

· объектов отопления и вентиляции: 100%.

5. Горелка типа ЭНД с характеристиками:

· Qт = 80 кВт;

· ΔP = 2 кПа;

· α = 0,6.

2. Определение характеристик газа

Согласно задания район города снабжается природным газом месторождения Медвежье. Состав газа приведён в таблице 1.

Таблица 1 – Состав природного газа месторождения

Компонент Химическая формула Количество компонента, % по объему Плотность компонента, кг/м3 Низшая теплота сгорания, кДж/м3 Высшая теплота сгорания, кДж/м3
Метан СН4 99 0,7168 35840 39860
Этан С2Н6 0,1 1,3566 36730 70420
Пропан С3Н8 0,005 2,019 93370 101740
Н-бутан С4Н10 - 2,703 123770 133980
Пентан С5Н12 - 3,221 146340 158480
Диоксид углерода СО2 0,095 1,9768
Азот + редкие газы N2+… 0,8 1,2505

Определение плотности газа

Плотность газа определяется по формуле

(1)

где ri – плотность компонента входящего в смесь, кг/н.м3;

Vi – доля i-того компонента в газе в% об.

Относительная плотность газа по воздуху определяется по формуле

(2)

Определение теплоты сгорания

Теплота сгорания газообразного топлива данного состава определяется по формуле

(3)

(4)

где Qнс – низшая теплота сгорания горючих компонентов, кДж/н. м3;

Qвс – высшая теплота сгорания горючих компонентов, кДж/н. м3;

Для полного сгорания органического топлива требуется определённое количество воздуха, определяемое по процентному содержанию горючих элементов в его составе. Это количество воздуха называется теоретическим и необходимым. Коэффициент избытка воздуха α =1. Необходимое количество воздуха определяем по следующей формуле:

(5)

Определяем теоретический объём продуктов сгорания.

Теоретический объём продуктов сгорания будем складывать из объёма сухих газов и объёма водяных паров. В состав сухих газов входят:

-объём трёхатомных газов;

-объём азота.

Теоретический объём продуктов сгорания определяется по формуле


(6)

Теоретический объём продуктов сгорания трёхатомных газов

=0,01 (CO2+CO+ H2S+ΣmCmHn)= 0,961 н.м3/н.м3 (7)

Теоретический объём водяных паров:

н.м3/н.м3 (8)

Теоретический объём азота для газов:

=7,21 н.м3/н.м3 (9)

Полный теоретический объём продуктов сгорания

н.м3/н.м3

3. Определение численности населения района города

Определяется количество населения, проживающего в каждом квартале газифицируемого населенного пункта, в зависимости от плотности жилищного фонда:

N=F·a, (10)

где F-площадь квартала в красных линиях, га;

a – плотность населения, чел./га;

N – количество населения в квартале, чел.

В площадь кварталов включаются площади школ, детских яслей и садов, предприятия торговли, питания и бытового обслуживания населения, внутриквартальные и микрорайонные зеленые насаждения; не включаются площади улиц, проспектов, площадей, садов, парков и участков, которые не являются обычными для жилых массивов.

Таблица 2 – Численность населения района города

Номер квартала Площадь застройки, Га Плотность нас, чел./га Численность населения, чел.
1 16,4 110 1804
2 17,2 110 1892
3 15,6 110 1716
4 14,2 90 1278
5 8,3 90 747
6 22,4 110 2464
7 35,1 110 3861
8 16,9 90 1521
9 18,8 90 1692
10 18,5 90 1665
11 19,4 90 1746

Общее количество жителей в районе проектирования N=20386 жителей.

4. Определение годовых расчётных расходов газа

В данном подразделе определяются годовые и расчетные расходы газа на все виды потребления.

Годовые расходы газа используются для планирования количества газа, которое необходимо доставить проектируемому населенному пункту, а расчетные – для определения диаметров газопроводов.

Для нужд отопления, вентиляции и горячего водоснабжения расход газа определяется по строительному объему отапливаемых и вентилируемых зданий (по укрупненным показателям).

Расходы газа сосредоточенным потребителям (более 50 м3/ч на ввод) необходимо определить отдельно для каждого потребителя. При равномерном распределении потребителей с расчетными расходами менее 50 м3/ч на ввод (жилые и общественные здания) расход газа определяется по жилым кварталам в целом.

Способ определения расхода газа по годовым нормам применяется для равномерно распределенных потребителей, когда количество устанавливаемых приборов неизвестно.

Годовое потребление газа подсчитывается для определенных объектов, а затем суммируется по группам. Условно принято выделять такие группы:

1.Расход газа населением в квартирах жилых домов для приготовления пищи и горячей воды.

2.Расход газа предприятиями коммунального хозяйства и общественными зданиями (бани, больницы, прачечные, хлебозаводы).

3.Расход газа на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилых и общественных зданий.

4.Расход газа промышленностью.

(11)

где yi – степень охвата газоснабжения;

ni – количество единиц использующих газ у i-того потребителя.

Qi – норма расходы теплоты на одну условную единицу, Мдж/ год.

Количество условных единиц по категориям потребителей определяется по нормам проектирования.

Определение годового расхода газа на отопление и вентиляцию

Годовой расход газа на отопление и вентиляцию жилых и общественных зданий определяется по формуле


(12)

где k – коэффициент, учитывающий расход теплоты на отопление общественных зданий (принимаем k = 0,25);

z – число часов работы системы вентиляции общественных зданий в течение суток (принимаем z = 16);

k1 – коэффициент, учитывающий расход теплоты на вентиляцию общественных зданий (принимаем k1 = 0,6);

q0 – укрупнённый показатель максимального теплового потока на отопление общественных зданий на единицу м3 общей площади, [5] Вт.

A – общая площадь подлежащая отоплению с использованием газа, м2: вычисляется по формуле

(13)

где y4 – охват объектов отоплением и вентиляцией.