n0 – продолжительность отопительного периода [4];
η0 – КПД теплоснабжающей системы, принимаем равным 0,85;
ti – внутренняя температура отапливаемых помещений, принимаем равной 18 °C;
tср.от – средняя температура наружного воздуха за отопительный период, принимаем по [4], °C;
tр.от – расчётная температура наружного воздуха для проектирования отопления, принимаем по [4], °C.
Определение годового расхода газа на ГВС
Годовой расход газа на ГВС определяется по укрупнённым показателям по формуле
(14)где m – число жителей, пользующихся горячей водой от централизованного ГВС, вычисляем по формуле
(15)где y2 – жилых зданий при наличии бытовых плит и ЦГВС;
tСS – температура холодной воды в летнее время, принимаем равной 18 °C;
tСW – температура холодной воды в зимнее время, принимаем равной 5 °C;
β – коэффициент снижения среднечасового расхода воды в летнее время, принимаем равным 0,8;
qh – укрупнённый показатель расхода теплоты, принимаем равным 378 Вт на человека.
Определение суммарного годового и удельного расхода газа.
Суммарный годовой расход газа определяется по формуле
(16)Удельный годовой расход газа определяется по формуле
Определение часовых расходов газа
Часовой расход газа на жилые дома, хозяйственно-бытовые, коммунальные и производственные нужды определяется по формуле
(18)где khmax – коэффициент часового максимума, принимаем согласно [6].
Часовой расход газа на отопление и вентиляцию определяется по формуле
(19)Часовой расход газа на ГВС жилых и общественных зданий вычисляется по формуле
(20)Расчёт часовых расходов газа сведён в таблицу 5.
Таблица 5 – Расчётные расходы газа потребителями района города
Потребители | Годовой расход м3/год | Коэффициент часового максимума, Khmax | Расчётный расход, м3/час |
Жилые дома | 3913931,1 | 1,00/2300 | 1761,4 |
Учебные заведения | |||
Мелкие предприятия | |||
Больница | |||
Бани | 842171,647 | 1,00/2700 | 311,92 |
Прачечная | 242113,875 | 1,00/2900 | 83,49 |
Столовая и ресторан | 338406,662 | 1,00/2000 | 169,20 |
Хлебозавод | 571844,591 | 1,00/6000 | 95,31 |
Котельная | 10848966,017 | -/- | 4694,67 |
Сумма 5354,59 м3/ч
Удельный часовой расход газа определяется по формуле
(21)Наличие в районе города потребителей двух параметров определяет необходимость выбора двухступенчатой системы газоснабжения, она экономична, надёжна, проста в эксплуатации и наиболее распространена в городах с населением до 100 тысяч жителей.
В качестве первой ступени применяются газопроводы высокого давления второй категории, в качестве второй ступени – газопроводы низкого давления.
По газопроводам первой ступени газ подаётся к сосредоточенным потребителям (котельной, прачечной, хлебозаводу), а также к ГРП где редуцируется до низкого давления и по газопроводам второй ступени направляется к бытовым и коммунальное – бытовым потребителям.
Схема системы газоснабжения зависит от количества и исполнения сетевых ГРП, от трассировки газопроводов, от требований к надёжности газоснабжения.
В данном случае схема двухступенчатой системы представлена кольцевыми сетями высокого и низкого давления и ГРП в отдельно стоящем здании.
Трассировка газопроводов проводится с учётом следующих основных данных:
– должны выдерживаться минимально допустимые расстояния от газопроводов до зданий и сооружений;
– протяжённость газопроводов должна быть минимальной;
– длина ответвлений к потребителям, по возможности не должна превышать 200 м;
– необходимо стремиться чтобы участки низкого давления имели двухсторонний отбор газа, и т.д.
Потребители с нагрузкой до 50 м3/ч подключаются к сети низкого давления, а с нагрузкой более 50 м3/ч подключаются к сети высокого давления.
Распределение потребителей по давлению газа приведено в таблице 6.
Таблица 6 – Распределение потребителей по давлению газа
Потребители | Расход газа, м3/ч | |
низкого давления | среднего давления | |
Жилые здания | 1930,6 | - |
Столовые и рестораны | ||
Больница | ||
Учебные заведения | ||
Мелкие предприятия | ||
Бани | - | 311,92 |
Прачечная | - | 83,49 |
Хлебозавод | - | 95,31 |
Котельная | - | 4694,67 |
ГРП | - | 1930,6 |
Итого | 1930,6 | 7116,03 |
Удельный часовой расход газа низкого давления определяется по формуле
(22)Удельный часовой расход газа среднего давления определяется по формуле
(23)Номер зоны | Кол-во населения, чел | Удельный расход газа, м3/ (час · ч) | Расход газа на зону, м3/ч | Длина пит. контура, м | Удельный путевой расход газа, м3/ (ч · м) |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
1 | 5103 | 0,095 | 483,28 | 2976 | 0,162 |
2 | 5382 | 509,70 | 3160 | 0,161 | |
3 | 6690 | 633,57 | 1750 | 0,362 | |
4 | 3211 | 304,10 | 1374 | 0,221 |
Проверка: отношение разности суммы часового расходов газа на зоны и расхода газа на ГРП к сумме часовых расходов газа на зоны должно быть менее 1%.
(24)Определение расчётных расходов газа на участках сети низкого давления
Расчётный расход газа на участках сети определяется по формуле
(25)где Qпут.i – путевой расход газа на i-том участке, м3/ч, определяется по формуле
(26)где lф.i – фактическая длина i-того участка, м.
qпут.i – удельный путевой расход газа для соответствующей зоны, м3/(ч·м).
Таблица 8 – Расчётные расходы газа на участках сети низкого давления
Номер участка | Фактическая длина, м | Удельный путевой расход газа, м3/ (ч · м) | Расход газа, м3/ч | ||
Qпут | Qтр | Qр | |||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
1 | 246 | 0,162 | 39,95 | 713,78 | 733,75 |
2 | 319,9 | 0,162 | 51,95 | 661,83 | 687,80 |
3 | 606 | 0,162 | 98,41 | 563,42 | 612,63 |
4 | 675,4 | 0,162 | 109,68 | 191,31 | 246,15 |
5 | 485,6 | 0,162 | 78,86 | 112,46 | 151,88 |
6 | 285,6 | 0,162 | 46,38 | 66,08 | 89,27 |
7 | 406,9 | 0,162 | 66,08 | 0,00 | 33,04 |
8 | 248,3 | 0,162 | 40,32 | 633,93 | 654,09 |
9 | 425,2 | 0,161 | 68,58 | 565,34 | 599,63 |
10 | 440,3 | 0,161 | 71,02 | 494,32 | 529,83 |
11 | 530,9 | 0,161 | 85,63 | 214,46 | 257,28 |
12 | 459,3 | 0,161 | 74,08 | 140,38 | 177,42 |
13 | 372,3 | 0,161 | 60,05 | 80,33 | 110,35 |
14 | 498 | 0,161 | 80,33 | 0,00 | 40,16 |
15 | 344,6 | 0,362 | 124,76 | 372,11 | 434,49 |
16 | 354,6 | 0,362 | 128,38 | 243,73 | 307,92 |
17 | 478,2 | 0,362 | 173,13 | 70,60 | 157,16 |
18 | 195 | 0,362 | 70,60 | 0,00 | 35,30 |
19 | 463 | 0,221 | 102,47 | 279,86 | 331,10 |
20 | 447,8 | 0,221 | 99,11 | 180,75 | 230,31 |
21 | 426,2 | 0,221 | 94,33 | 86,43 | 133,59 |
22 | 390,5 | 0,221 | 86,43 | 0,00 | 43,21 |
Проверка: отношение разности суммы путевых и транзитных расходов на участках примыкающих к точке питания и расхода на ГРП к сумме путевых и транзитных расходов газа на участках, примыкающих к точке питания должны быть менее 1%.