Газоснабжение населёного пункта (стр. 7 из 19)
Часовые расходы теплоты на жилые районы городов и населенных пунктов определяются по укрупненным показателям [7].
Максимальный часовой расход теплоты на отопление жилых и общественных зданий Qо, кДж/ч, при tн.р.о. определяется из выражения:
, (4)где
-расходы теплоты на отопление жилых и общественных зданий соответственно.Для жилых зданий расход теплоты на отопление, кДж/ч, определяется по формуле:
, (5)где
- укрупненный показатель максимально-часового расхода тепла,кДж/м3ч;
F- площадь отапливаемых или вентилируемых зданий, м2.
Расход теплоты на отопление общественных зданий рассчитывается по формуле:
(6)де К1- коэффициент, учитывающий расход теплоты на отопление общественных зданий, при отсутствии данных принимается равным 0,25.
Максимальный часовой расход газа на отопление жилых и общественных зданий в микрорайоне, м3/ч, определяется по формуле:
, (7)где
- низшая теплота сгорания газа, кДж/м3; 
- КПД котельных агрегатов, принимается равным 0,8÷0,85.Максимальный часовой расход теплоты на вентиляцию общественных зданий, кДж/, определяется по формуле:
(8)где К2- коэффициент, учитывающий расход теплоты на вентиляцию,
при отсутствии данных принимается равным 0,6.
Максимальный часовой расход газа, м3/ч, на вентиляцию
(9)Максимальный часовой расход теплоты, кДж/ч, на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий микрорайона определяется:
(% охвата), (10)где qг.в.- укрупненный показатель максимального теплового потока на
горячее водоснабжение, Вт/чел., зависит от норм потребления горячей воды.
Максимальный часовой расход газа, м3/ч, на горячее водоснабжение микрорайона определяется по формуле:
. (11)Значение
при определении расходов газа на вентиляцию и горячее водоснабжение принимается равным 0,8÷0,85, так как источником теплоты является котельная.Результаты часовых расходов газа на все виды потребления представлены в табл. 8.
Таблица 8
| Расходы газа, м3 /ч | |||||||
| Бытовое потребление Vбыт. | Комму-нально-бытовое потребление Vком.быт | Центральное отопление Vо | Вентиляция Vв | Централизованное горячее водоснабжение Vг.в. | Теплоснабжение промышленного предприятия | Централизованное теплоснабжение (гр.3+4+5+6) | Суммарный по микрорайону |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 156,6 | 267,4 | 995,8 | 119,5 | 360,4 | 393 | 1475,7 | 2292,7 |
1.5 Гидравлический расчет газопроводов
1.5.1 Гидравлический расчет кольцевой сети газопроводов среднего давления
Газовые сети высокого (среднего) давления являются верхним уровнем системы газоснабжения НП. Для больших и средних НП их проектируют кольцевыми (резервированными), и только для малых НП они могут выполняться в виде разветвленных сетей.
Расчетный перепад давления для сетей высокого (среднего) давления следует определять исходя из условия создания при допустимых перепадах давления наиболее экономичной и надежной в эксплуатации системы, обеспечивающей устойчивую работу ГРП и ГРУ. Поэтому начальное давление следует принимать максимальным по [2] для данного вида газопровода, а конечное давление таким, чтобы при максимальной нагрузке сети обеспечивалось минимально допустимое давление газа перед регуляторами ГРП и ГРУ. В большинстве случаев перед ГРП достаточно иметь избыточное давление примерно 0,15-0,2 МПа.
При расчете кольцевых сетей необходимо оставлять резерв давления для увеличения пропускной способности системы газоснабжения при аварийных гидравлических режимах. Принятый резерв должен проверяться расчетом при возникновении наиболее неблагоприятных аварийных ситуаций, которые происходят при выключении головных участков сети.
Ввиду кратковременности аварийных ситуаций допускается некоторое снижение качества системы, оцениваемое коэффициентом обеспеченности Коб, который зависит от категории потребителей.
При аварийной ситуации диспетчерской службой принимаются меры по сокращению потребления газа. Такое сокращение можно осуществить уменьшением подачи тепла на отопление зданий и горячее водоснабжение, прекращением работы второстепенных цехов промпотребителей или переводом их на резервное топливо. Однако во всех случаях режим давлений в газовой сети должен обеспечивать нормальную работу газогорелочных устройств неотключенных агрегатов.
Для коммунально-бытовых потребителей Коб может быть принят в размере 0,8-0,85, для отопительных котельных 0,7-0,75, а для промпотребителей, имеющих резервное топливо, Коб =0. При отсутствии резервного топлива сокращение подачи газа зависит от сокращения подачи тепла на отопление. Для технологических нужд сокращать подачу газа не следует. Таким образом, Коб может быть определен для всех сосредоточенных потребителей и на его основе могут рассчитываться аварийные гидравлические режимы.
Для однокольцевого газопровода аварийных режимов, подлежащих расчету, два: при выключении головных участков сети слева и справа от точки питания. Так как при этом однокольцевой газопровод превращается в тупиковый, диаметр кольца можно определить из расчета аварийного режима при лимитированном газоснабжении.
Основными исходными данными для гидравлического расчета газопроводов среднего давления являются: схема сети, расчетные расходы газа всех потребителей и перепад давления в сети, то есть разница давлений на выходе газа из ГРС и в самой удаленной от нее точке потребления по схеме.
Используя расчетный расход газа и удельную потерю давления на участке, определяют диаметры участков и уточняют потери давления на них.
Гидравлический расчет газопроводов среднего давления во всей области турбулентного режима движения газа проводят по формуле
(12)где Рн, Рк – абсолютное давление газа в начале и конце газопровода, МПа;
L – длина рассчитываемого участка, км;
Кэ – эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней поверхности стенки трубы, см;
d – внутренний диаметр газопровода;
v – коэффициент кинематической вязкости, м2/с;
ρ – плотность газа, кг/м3, при температуре 0 °С и давлении 101,3 кПа;
Q – расход газа, нм3/ч.
Расчет с использованием приведенной формулы требует значительного времени и довольно затруднителен. Поэтому для расчета газопроводов среднего и высокого давлений используют номограммы, составленные для наиболее распространенных в газовой технике труб.
Потери давления в местных сопротивлениях рекомендуется учитывать путем увеличения действительной длины газопроводов на 10%, т.е. приведенная длина расчетного участка больше действительной в 1,1 раза.
Расчет однокольцевой сети газопроводов выполняется в следующей последовательности:
1. Составляется расчетная схема газопроводной сети: нумеруются участки, проставляются их расчетные длины, выписываются расчетные расходы газа каждым сосредоточенным потребителем.
2. Производится предварительный расчет диаметра кольца по приближенным зависимостям
Qр=0,59×∑Коб×Qi(13)
, (14)где Qp – расчетный расход газа, нм3/ч;
Qi – расчетные расходы газа потребителями, нм3/ч;
Kоб.i – коэффициенты обеспеченности газом потребителей;
Рн; Рк – абсолютные давления газа в начале и конце сети, кПа;
lк – протяженность расчетного кольца, м;
1,1 – коэффициент, учитывающий местные сопротивления;
0,59 – приближенное значение коэффициента α в формуле определения расчетного расхода, когда газопровод несет путевую нагрузку.
При этом целесообразно принимать диаметр кольца постоянным. Если это не удается, то участки газопроводов, расположенные диаметрально противоположно точке питания, следует принимать меньшего диаметра, но не менее 0,75 диаметра головного участка.
3. Выполняется два варианта гидравлического расчета аварийных режимов при выключенных головных участках слева и справа от точки питания. При этом кольцевая сеть становится тупиковой, при которой потоки газа движутся от головного ГРП до крайних точек. Определяются суммированием расчетные расходы газа каждого участка сети, начиная эту операцию от конца тупика по направлению к головному ГРП. Диаметры участков корректируются так, чтобы давление газа у последнего потребителя не понижалось ниже минимально допустимого значения. Для всех ответвлений рассчитываются диаметры газопроводов на полное использование перепада давления при лимитированном отборе газа.