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.м33. 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.