ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГОРОДСКИХ СИСТЕМ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГОРОДСКИХ СИСТЕМ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ

Методическое пособие к курсовому проекту

для студентов всех форм обучения

по направлению 08.03.01 – Строительство

 

 

Екатеринбург

УрФУ

2017

 

Составители Н.В. Колпакова,

Научный редактор доц., канд. техн. наук Н.П. Ширяева

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГОРДСКИХ СИСТЕМ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ: методические указания к выполнению курсового проекта / сост. /               Н.В. Колпакова, Екатеринбург: УрФУ, 2017. с.

 

В работе излагаются методика расчета количества расходуемого газа в различные времена года с определением максимальных нагрузок, основы конструирования и гидравлический расчет систем газоснабжения низкого и высокого давлений по кольцевой и тупиковой схемам и подбор оборудования газорегуляторного пункта.

Хочу выразить благодарность за помощь в работе над пособием студентке IV курса, гр. СТ-430701 Юровских Елизавете Дмитриевне.

 

 

Подготовлено кафедрой «Теплогазоснабжение и вентиляция».

 

 

                                                    © Уральский федеральный

                                                        университет, 2017

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ  
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ  
2. РАСЧЕТ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ ЖИЛОГО КВАРТАЛА  
2.1. Определение годового расхода теплоты при потреблении газа в квартирах  
2.2. Построение графиков бытового газопотребления  
3. РАСЧЕТ ДИАМЕТРОВ ГАЗОПРОВОДОВ И ДОПУСТИМЫХ ПОТЕРЬ     ДАВЛЕНИЯ  
3.1. Выбор схемы распределительного газопровода низкого давления  
3.2. Определение оптимального числа ГРП  
3.3. Расчет кольцевой сети низкого давления газа  
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ГАЗА НА КОММУНАЛЬНО-БЫТОВЫЕ НУЖДЫ  
5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ  
6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВНУТРИДОМОВОГО И ВНУТРИДВОРОВОГО ГАЗОПРОВОДА  
6.1. Проектирование и расчет домового газопровода  
6.2. Проектирование и расчет дворового газопровода  
7. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ГАЗОРЕГУЛЯТОРНОГО ПУНКТА  
7.1. Выбор регулятора давления газа  
7.2. Выбор газового фильтра  
7.3. Выбор предохранительно-запорного клапана  
7.4. Выбор предохранительно-сбросного клапана  
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК  
ПРИЛОЖЕНИЕ 1  
ПРИЛОЖЕНИЕ 2  
ПРИЛОЖЕНИЕ 3  
ПРИЛОЖЕНИЕ 4  
ПРИЛОЖЕНИЕ 5  
ПРИЛОЖЕНИЕ 6  
ПРИЛОЖЕНИЕ 7  
ПРИЛОЖЕНИЕ 8  
ПРИЛОЖЕНИЕ 9  

ПРЕДИСЛОВИЕ

Целями выполнения курсового проекта по дисциплине «Газоснабжение» являются: расчет газопотребления жилого квартала; выбор схемы газоснабжения; гидравлические расчеты – внутриквартальной кольцевой газовой сети низкого давления, тупиковых газопроводов высокого давления, внутридомовых и внутридворовых, тупиковых газопроводов низкого давления; подбор оборудования газорегуляторных пунктов; а также усвоение теоретического материала и приобретение навыков проектирования газовых сетей и газоиспользующего оборудования.

На сегодняшний день, существует несколько алгоритмов гидравлического расчета и подбора оборудования систем газоснабжения. В данном пособии был выбран, на мой взгляд, наиболее оптимальный вариант расчета систем газоснабжения. Цель выбранного варианта – научить студентов основам проектирования систем газоснабжения.

Основная задача гидравлического расчета – выбор оптимальных диаметров трубопроводов. Расчеты ведутся при условии максимальных нагрузок, с учетом работы всех газопотребляющих приборов.

Проектирование систем газоснабжения городов представляет отрасль проектного дела, примыкающую с одной стороны к проектированию источников газоснабжения (газовые и нефтяные промыслы, газовые заводы, предприятия, вырабатывающие горючий газ в виде попутного продукта), а с другой - к проектированию городских систем теплоснабжения, водоснабжения и канализации.

Для проектирования системы газоснабжения города необходимы данные о годовом потреблении газа различными потребителями. Расчет годового потребления проводят согласно нормативной документации.

При проектировании системы газоснабжения разрабатывают ряд вариантов и производят их технико-экономическое сравнение. Для строительства применяют наивыгоднейший вариант. Двух - трех и многоступенчатые системы, газоснабжения с газорегуляторными пунктами, располагаемыми в отапливаемых отдельно стоящих зданиях, с газопроводами нескольких ступеней давлений являются наиболее разработанными, распространенными, классическими городскими системами. Для средних и небольших городов обычно принимают двух - ступенчатую систему с газопроводами высокого (до 0 6 МПа) / и низкого давлений. В первом случае высокое давление заменяют средним только частично: в центральной, наиболее плотно застроенной и населенной части города. МПа применяют только для крупных городов и в областных системах.

 Системы газоснабжения любых объектов должны обеспечивать надежность и бесперебойность подачи газа. Основы повышения надежности закладываются на этапе проектирования системы газоснабжения, а дальнейшее повышение надежности достигается при строительстве и приемке в эксплуатацию подземных газопроводов и сооружений на них.

 

 

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Исходные данные для выполнения курсового проекта определяются преподавателем и выдаются студенту в виде индивидуального задания, в котором представлены – генплан города в М 1:10000, необходимые параметры для гидравлических расчетов и выбора оборудования газорегуляторных пунктов и установок (схему генплана см. прил. 3).

На генплане указана средняя этажность застройки кварталов, коммунально-бытовые и промышленные потребители см.рис. 1.1.

 

Условные обозначения на генплане:

Рис. 1.1.

Плотность населения в кварталах принять 80 – 100 чел./га. Необходимые параметры для гидравлического расчета газопровода включают в себя: плотность населения (в среднем 70 – 120 чел/га, без учета этажности квартала), доля населения в %, пользующаяся кафе и ресторанами, банями, прачечными, расход газа на промышленные предприятия, мощность котлов в котельной, расстояние на котором находится существующий, магистральный газопровод высокого или среднего давления, давление газа в точке врезки в существующий газопровод среднего или высокого давления, требуемое давление газа высокого или среднего у потребителя, допустимый перепад давления в сети низкого давления, выходное давление на ГРП (ГРУ), давление в нулевой точке на схемах кольцевых газопроводов.

В данном курсовом проекте предполагается использование природного газа Северных месторождений, состав и характеристики которого приведены в табл. 1.1, характеристики приведены при нормальных физических условиях (t=0оС, р=760, мм.рт.ст.=0,1013, Мпа)

 

Состав и характеристики природного газа                   Таблица 1.1

Состав газа (по объему),%

Плотность, кг/м3, при t=0°С, Р=0,1013, МПа (101,3, КПа)

Теплота сгорания низшая МДж/м, при t=0°С, Р=101,3 кПа, при укрупненных показателях

CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 СО2 N2+редкие H2S
97,87 0,50 0,28 0,07 0,01 0,03 1,18 нет 0,73 34

 

Пример плана квартала жилого района см. прил. 3.

 

Выбор газового фильтра

Фильтры газовые предназначены для очистки газа от пыли, ржавчины, смолистых веществ и других твердых частиц.

Для сетчатых фильтров максимально допустимый перепад давления не должен превышать 5000 Па, для волосяных – 10000 Па.

Технические характеристики фильтров приведены в табл. 7.2.

    Таблица 7.2

Технические характеристики фильтров

Марка

Пропускная способность (при плотности газа 0,7-0,73 кг/м3 и указанном давлении в скобках, МПа), м3

Максимальное рабочее давление, МПа

Диаметр соединительного патрубка, мм

Сетчатые фильтры

 
ФС-25

1350 (1,2)

1,6

25

 
ФС-40

1700(1,2)

1,6

40

 
ФС-50

6500 (1,2)

1,6

50

 
ФГ-50

7000 (1,2)

1,6

50

 
ГФС-16-50

2100 (1,2)

1,6

50

 
ГФС-75-50

2100 (1,2)

7,5

50

 
ГФС-16-80

5400 (1,2)

1,6

80

 
ГФС-75-80

5400 (1,2)

7,5

80

 
ГФС-16-100

8600 (1,2)

1,6

100

 
ГФС-75-100

8600 (1,2)

7,5

100

 

Волосяные фильтры

 
ФГ-32М 530

1,6

32

ФГ-7-50-6 7000 (0,6)

0,6

50

ФГ-9-50-16 9000 (1,2)

1,2

50

ФГ-15-100-6 15000 (0,6)

0,6

100

             


ПРИЛОЖЕНИЯ



Приложение 1

Номограмма для определения потерь давления в газопроводах низкого давления (до 5 кПа)  с природным газом (ρ = 0,73 кг/м3, ν = 14,3·10-6 м2/с при t = 0оC и давлении 101,3 кПа)



Приложение 2

. Номограмма для расчета газопроводов среднего и высокого давления диаметром 15…100 мм при использовании газа с ρ = 0,73 кг/м3, ν = 15·106 м2

 Номограмма для расчета газопроводов среднего и высокого давления диаметром 100…600 мм при использовании газа с ρ = 0,73 кг/м3, ν = 15·10-6 м2

(продолжение)

Приложение 3

                                    План квартала жилого района (М 1:10000)

 

Приложение 4

                         Схема газопровода низкого давления (М 1:10000)

 

Приложение 5

               Схема газопровода высокого давления (М 1:10000)

 

Приложение 6

 

 

                                               План первого этажа (М 1:100)



Приложение 7

 

                  Аксонометрическая схема внутридомового газопровода (М 1:100)

 

Приложение 8

 

 

 

 

           Схема внутридворового газопровода (М 1:500)

 

Приложение 9

Типовая схема ГРПШ 13-2НУ1

 

Условные обозначения

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГОРОДСКИХ СИСТЕМ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ

Методическое пособие к курсовому проекту

для студентов всех форм обучения

по направлению 08.03.01 – Строительство

 

 

Екатеринбург

УрФУ

2017

 

Составители Н.В. Колпакова,

Научный редактор доц., канд. техн. наук Н.П. Ширяева

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГОРДСКИХ СИСТЕМ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ: методические указания к выполнению курсового проекта / сост. /               Н.В. Колпакова, Екатеринбург: УрФУ, 2017. с.

 

В работе излагаются методика расчета количества расходуемого газа в различные времена года с определением максимальных нагрузок, основы конструирования и гидравлический расчет систем газоснабжения низкого и высокого давлений по кольцевой и тупиковой схемам и подбор оборудования газорегуляторного пункта.

Хочу выразить благодарность за помощь в работе над пособием студентке IV курса, гр. СТ-430701 Юровских Елизавете Дмитриевне.

 

 

Подготовлено кафедрой «Теплогазоснабжение и вентиляция».

 

 

                                                    © Уральский федеральный

                                                        университет, 2017

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ  
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ  
2. РАСЧЕТ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ ЖИЛОГО КВАРТАЛА  
2.1. Определение годового расхода теплоты при потреблении газа в квартирах  
2.2. Построение графиков бытового газопотребления  
3. РАСЧЕТ ДИАМЕТРОВ ГАЗОПРОВОДОВ И ДОПУСТИМЫХ ПОТЕРЬ     ДАВЛЕНИЯ  
3.1. Выбор схемы распределительного газопровода низкого давления  
3.2. Определение оптимального числа ГРП  
3.3. Расчет кольцевой сети низкого давления газа  
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ГАЗА НА КОММУНАЛЬНО-БЫТОВЫЕ НУЖДЫ  
5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ  
6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВНУТРИДОМОВОГО И ВНУТРИДВОРОВОГО ГАЗОПРОВОДА  
6.1. Проектирование и расчет домового газопровода  
6.2. Проектирование и расчет дворового газопровода  
7. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ГАЗОРЕГУЛЯТОРНОГО ПУНКТА  
7.1. Выбор регулятора давления газа  
7.2. Выбор газового фильтра  
7.3. Выбор предохранительно-запорного клапана  
7.4. Выбор предохранительно-сбросного клапана  
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК  
ПРИЛОЖЕНИЕ 1  
ПРИЛОЖЕНИЕ 2  
ПРИЛОЖЕНИЕ 3  
ПРИЛОЖЕНИЕ 4  
ПРИЛОЖЕНИЕ 5  
ПРИЛОЖЕНИЕ 6  
ПРИЛОЖЕНИЕ 7  
ПРИЛОЖЕНИЕ 8  
ПРИЛОЖЕНИЕ 9  

ПРЕДИСЛОВИЕ

Целями выполнения курсового проекта по дисциплине «Газоснабжение» являются: расчет газопотребления жилого квартала; выбор схемы газоснабжения; гидравлические расчеты – внутриквартальной кольцевой газовой сети низкого давления, тупиковых газопроводов высокого давления, внутридомовых и внутридворовых, тупиковых газопроводов низкого давления; подбор оборудования газорегуляторных пунктов; а также усвоение теоретического материала и приобретение навыков проектирования газовых сетей и газоиспользующего оборудования.

На сегодняшний день, существует несколько алгоритмов гидравлического расчета и подбора оборудования систем газоснабжения. В данном пособии был выбран, на мой взгляд, наиболее оптимальный вариант расчета систем газоснабжения. Цель выбранного варианта – научить студентов основам проектирования систем газоснабжения.

Основная задача гидравлического расчета – выбор оптимальных диаметров трубопроводов. Расчеты ведутся при условии максимальных нагрузок, с учетом работы всех газопотребляющих приборов.

Проектирование систем газоснабжения городов представляет отрасль проектного дела, примыкающую с одной стороны к проектированию источников газоснабжения (газовые и нефтяные промыслы, газовые заводы, предприятия, вырабатывающие горючий газ в виде попутного продукта), а с другой - к проектированию городских систем теплоснабжения, водоснабжения и канализации.

Для проектирования системы газоснабжения города необходимы данные о годовом потреблении газа различными потребителями. Расчет годового потребления проводят согласно нормативной документации.

При проектировании системы газоснабжения разрабатывают ряд вариантов и производят их технико-экономическое сравнение. Для строительства применяют наивыгоднейший вариант. Двух - трех и многоступенчатые системы, газоснабжения с газорегуляторными пунктами, располагаемыми в отапливаемых отдельно стоящих зданиях, с газопроводами нескольких ступеней давлений являются наиболее разработанными, распространенными, классическими городскими системами. Для средних и небольших городов обычно принимают двух - ступенчатую систему с газопроводами высокого (до 0 6 МПа) / и низкого давлений. В первом случае высокое давление заменяют средним только частично: в центральной, наиболее плотно застроенной и населенной части города. МПа применяют только для крупных городов и в областных системах.

 Системы газоснабжения любых объектов должны обеспечивать надежность и бесперебойность подачи газа. Основы повышения надежности закладываются на этапе проектирования системы газоснабжения, а дальнейшее повышение надежности достигается при строительстве и приемке в эксплуатацию подземных газопроводов и сооружений на них.

 

 

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Исходные данные для выполнения курсового проекта определяются преподавателем и выдаются студенту в виде индивидуального задания, в котором представлены – генплан города в М 1:10000, необходимые параметры для гидравлических расчетов и выбора оборудования газорегуляторных пунктов и установок (схему генплана см. прил. 3).

На генплане указана средняя этажность застройки кварталов, коммунально-бытовые и промышленные потребители см.рис. 1.1.

 

Условные обозначения на генплане:

Рис. 1.1.

Плотность населения в кварталах принять 80 – 100 чел./га. Необходимые параметры для гидравлического расчета газопровода включают в себя: плотность населения (в среднем 70 – 120 чел/га, без учета этажности квартала), доля населения в %, пользующаяся кафе и ресторанами, банями, прачечными, расход газа на промышленные предприятия, мощность котлов в котельной, расстояние на котором находится существующий, магистральный газопровод высокого или среднего давления, давление газа в точке врезки в существующий газопровод среднего или высокого давления, требуемое давление газа высокого или среднего у потребителя, допустимый перепад давления в сети низкого давления, выходное давление на ГРП (ГРУ), давление в нулевой точке на схемах кольцевых газопроводов.

В данном курсовом проекте предполагается использование природного газа Северных месторождений, состав и характеристики которого приведены в табл. 1.1, характеристики приведены при нормальных физических условиях (t=0оС, р=760, мм.рт.ст.=0,1013, Мпа)

 

Состав и характеристики природного газа                   Таблица 1.1

Состав газа (по объему),%

Плотность, кг/м3, при t=0°С, Р=0,1013, МПа (101,3, КПа)

Теплота сгорания низшая МДж/м, при t=0°С, Р=101,3 кПа, при укрупненных показателях

CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 СО2 N2+редкие H2S
97,87 0,50 0,28 0,07 0,01 0,03 1,18 нет 0,73 34

 

Пример плана квартала жилого района см. прил. 3.

 

Дата: 2018-11-18, просмотров: 839.