Материал: Теплогазоснабжение населения и предприятий. учебное пособие для студентов бакалавриата и магистрантов. Мелькумов В.Н., Чуйкин С.В

где ρгС – плотность сухого газа, кг/м3;

QНС – низшая теплота сгорания сухого газа, кДж/м3;

СН4С, С2Н6С и т.д. – объемное содержание компонентов (сухой состав) для заданного месторождения, %, [9, табл.1.4].

Плотность и теплота сгорания влажного газа определяется пересчетом

где d – влагосодержание газа, кг/м3; K=0,804/(0,804+d) – коэффициент пересчета.

1.2. Определение потребления газа различными потребителями

По заданной плотности населения и площади жилых кварталов определяется количество жителей населенного пункта

где m – число кварталов, шт;

Рj – плотность населения j-ог жилого квартала, чел/га; Fквj – площадь j-ог квартала, га;

Все виды городского потребления газа разделены на коммунальнобытовые потребления, потребление на отопление и вентиляцию, и промышленное потребление.

- Коммунально-бытовое потребление

Расчетный расход газа, м3/ч, (при 0 °С и 101,3 кПа) на хозяйственнобытовые и коммунальные нужды по отдельным категориям потребителей

где qi – норма потребления газа одной расчетной единицы (1 р.е.), кДж/р.е. [9,

табл. 5.1], [10, табл. 2];

ni – количество расчетных единиц на одну тысячу жителей, р.е./тыс.жит. [9]; kо – коэффициент одновременности, приложение [10];

хг – коэффициент охвата газоснабжением; f – число р.е. для сел; Kт 1/ m – коэффициент часового максимума, год/ч [2, 11];

qi* – суммарная тепловая нагрузка горелок 1 р.е., кДж/ч;

46

т – число часов использования максимума, ч/год [9].

Потребление газа мелкими коммунально-бытовыми потребителями (ателье, мастерскими, парикмахерскими, магазинами и др.) Qkomm , м3/ч определяется в соответствии с [10].

- Потребление на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение

Потребление газа на отопление и вентиляцию жилых и общественных зданий Qов , м3/ч, вычисляется по формуле

где tв – расчетная температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий, принимаемая для жилых и общественных зданий равной 18°С; для промышленных зданий принимается по заданию, °С;

tср.о – средняя температура наружного воздуха за отопительный период, прини-

маем в соответствии с [1], °С;

no – продолжительность отопительного периода в сутках по числу дней со средней суточной температурой наружного воздуха 8°С и ниже, принимаемая в соответствии с [1], суток;

tр.о – расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления,

принимаемая как средняя температура воздуха наиболее холодной пятидневки в соответствии с параметрами Б для холодного периода года [2], °С;

tр.в – расчетная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции,

принимаемая всоответствиис параметрамиАдля холодного периода года [2], °С; q – укрупненный показатель максимального часового расхода тепла на отопление 1м2 жилой площади зданий, кДж/(ч·м2), [9];

Fж – общая жилая площадь отапливаемых зданий, м2;

о– КПД отопительной системы; Ко, Кв – коэффициенты, учитывающие расходы теплоты на отопление и венти-

ляцию общественных зданий; при отсутствии данных соответственно принимаются равными 0,25 и 0,4.

Число часов использования максимума для отопительных котельных, ч/год:

Потребление газа на централизованное горячее водоснабжение от котельных Qгв, м3/ч

где qгв – укрупненный показатель среднечасового расхода тепла на горячее водоснабжение, кДж/(ч∙чел), [9, табл. 5.3];

47

tхл,tхз – температура водопроводной воды в отопительный и летний периоды,

(tхз=5 °С; tхл=15 °С);

β – коэффициент, учитывающий снижение расхода горячей воды в летний период; при отсутствии данных принимается равным 0,8 (для курортных и южных городов 1,0); ηк – КПД котельной, равный 0,8÷0,85;

Кцгв – коэффициент охвата ЦГВ.

Потребление газа котельными (ТЭЦ) района, м3/ч

где KТЭЦ – коэффициент, учитывающий выработку электроэнергии на ТЭЦ (при

отсутствии данных принимается равным 2,0);

QПТ – расход газа на выработку пара для технологических нужд промышленности, м3/ч

где in – теплосодержание технологического пара, кДж/кг;

ВПТ – суммарная паропроизводительность котлоагрегатов, вырабатывающих пар для технологических нужд, т/ч.

- Промышленное потребление

Расчетный часовой расход газа промышленным предприятиям, включающим потребление на технологические нужды, отопление, вентиляцию цехов и подразделений промплощадки, м3/ч

QГОД

QППi ППi Km , (2.13)

QНР

гдеQППГОДi – годовое потребление газа промпредприятием, кДж/год, принимаемое по заданию;

Кm – коэффициент часового максимума промпредприятия, раздел [9, п. 5.4 с. 64]. При проектировании внутриплощадочной сети газопроводов должно быть известно потребление газа отдельными потребителями, питаемыми от этой сети (цехами, котельными, столовыми и рядом других потребителей) по

укрупненным показателям потребления топлива этих потребителей.

1.3. Расчет расхода газа на распределительную сеть

Вначале определяется расчетный расход газа, м3/ч, на распределительную сеть низкого давления, от которой питаются все бытовые, мелкие коммунальные и часть промышленных потребителей, которым необходим газ низкого давления.

48

где Кперсп. – коэффициент, учитывающий перспективное развитее населенного

пункта (при отсутствии данных принимается равным 1,3);

r – число бытовых и коммунальных потребителей, питающихся от сети низкого давления.

В число r коммунально-бытовых потребителей включаются потребители жилых зданий (потребление газа на приготовление пищи, горячей воды и стирку белья в квартирах), предприятия общественного питания, учреждения здравоохранения.

Если в жилом районе предусмотрена приусадебная застройка (например жилой район сельского типа), то в число r коммунально-бытовых потребителей включаются расходы газа на местные системы отопления от отопительных приборов (АГВ, газовых печей и т.п.) и горячее водоснабжение от газовых колонок, определяемые соответственно по формуле (2.7) при условии что Кв = 0 и по формуле (2.9) при Кцгв = Кмест.гв.

Далее определяются расчетные расходы газа на распределительные сети других ступеней давления (среднего, высокого) QСДp ;QpВД ;м3 /ч, путем суммиро-

вания расходов всех потребителей, питающихся от сети соответствующей ступени давления (например, котельных, ТЭЦ, хлебозаводов, ГРП, баннопрачечных комбинатов) с учетом перспективного развития населенного пункта.

Контрольные вопросы

1.Как определить плотность и теплоту сгорания газа?

2.Приведите формулу для определения объема потребления газа комму- нально-бытовыми потребителями.

3.Приведите алгоритм расчета потребления газа на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение.

4.Как определить расход газа на распределительную сеть?

2.Расчет предварительного потокораспределения

вгазовой сети низкого давления

2.1. Выбор системы газоснабжения

Многоступенчатая распределительная система газоснабжения населенного пункта или крупного промышленного объекта представляет собой иерархическую структуру, включающую несколько гидравлически связанных через ГРП систем различных ступеней давления. Расчет системы газоснабжения определенной ступени давления может производиться независимо от смежных систем других ступеней давления.

49

Вначале обоснованно выбирается система газоснабжения, а именно, количество ступеней давления, структура сетей в пределах каждой ступени, количество ГРП и их размещение, исходя из требований надежности снабжения газом потребителей и экономичности системы. Поскольку эти два условия зачастую вступают в противоречие друг с другом (повышение надежности системы путем кольцевания сетей влечет за собой увеличение ее металлоемкости и стоимости), необходимо найти оптимальное проектное решение. Рациональной с этой точки зрения представляется комбинированная сеть, сочетающая кольцевание основных транзитных направлений газовых потоков с тупиковой системой снабжения газом отдельных потребителей. Размещать сетевые регуляторные пункты следует в центрах нагрузок, с радиусом действия, примерно равным Rопт.

2.2. Определение путевых расходов по участкам сети

Для определения путевых составляющих участковых расходов сети низкого давления необходимо вначале вычислить расходы газа по жилым кварталам Qj , м3/ч, рис.2.1.

В частном случае, при p1 p2 ... pj p

где Nj – численность населения жилого квартала j; QпНД QpНД QрсНД – расчетный

расход газа на сеть низкого давления за вычетом давления за вычетом расходов крупных потребителей QрсНД , питающихся от сети.

Рис. 2.1. Генеральный план населенного пункта с двухступенчатой системой газоснабжения

50