Для ГРП питающего сеть низкого давления оптимальная производительность принимается в пределах 1500-2000 м3/ч. При оптимальном радиусе действия 0,5-1км с учётом этих показателей количества ГРП определяется по формуле:
n = ΣQhгод/1500 < 1; (1.7)
n = 133,98/1500 = 0,05<1;
где,
суммарный расход газа через городские ГРП.Полученное количество ГРП, а также их фактические нагрузки и местоположение уточняют по условиям планировки города и расположения отдельных кварталов. Каждый ГРП должен размещаться как можно ближе к центру нагрузки газоснабжаемой территории. Как правило, данный центр не совпадает с геометрическим центром обслуживаемой ГРП территории. Это связано с различным потреблением газа отдельными зонами входящим в радиус действия ГРП. Необходимо стремиться распределять ГРП ближе к зонам повышенной нагрузки.
1.2.1 Подбор оборудования
Подбор ГРП, ГРУ производиться по таблице технических характеристик ГРП, исходя из пропускной способности 133,98 м3/год, входном давлении 0,6мПа принимаем шкафной газораспределительный пункт ГРПН-05-2У1, паспортные характеристики которого:
– Входное давление не более 0,6 МПа
– выходное давление 1,2-3,5кПа.
– Регулятор давления: РДУ-32
– Перепады давления на фильтре:
на истом фильтре – 500мм вод. ст.
на грязном фильтре – 1000мм вод. ст.
– диаметр входного патрубка – 32мм;
– диаметр выходного патрубка – 32мм.
При входном давлении 0,3 МПа – 133,98 м3/год,
масса – 150кг.
Суммарный часовой расход газа.
Qтр= 1,2 *ΣQdh = 1,2*133,98= 160,77 м3/год;
Где 1,2 –коэффициент увеличения пропускной способности для нормальной работы регулятора (20%)
1.3 Выбор системы газоснабжения и трассировка
газораспределительных сетей
При разработке курсового проекта, для системы газоснабжения района города Кургана рекомендуется принять кольцевую систему газоснабжения.
Все газопроводы, входящие в газораспределительную сеть, условно разбиваются на транзитные и распределительные. Транзитные газопроводы предназначены для передачи газа из одного района населенного пункта в другой. Распределительные газопроводы служат для передачи газа непосредственно потребителям.
Газораспределительная система выбирается с учетом источников, объема назначения газоснабжения, размера и планировки населенного пункта.
На основании генерального плана выполняется схема прокладки газопроводов, на схеме указываются проектные газопроводы, их диаметры, а также отмечаются устанавливаемые отключающие устройства. При выборе места заложения газопровода учитывается характер проезда и застройки, число вводов, конструкция дорожного покрытия, наличие путей электрифицированного транспорта и подземных сооружений, удобства эксплуатации газопровода и т.д.
По результатам выполненных расчетов на расчетной схеме указываются диаметры, расчетные расходы и потери давления по участкам газопроводов.
1.4.Гидравлический расчет газопровода низкого давления
Определение удельного расхода газа:
qуд = ΣQdh/ΣSфакт, м3/ч*га; (1.8)
Где ΣQdh – Сумма максимальных часовых расходов газа квартирами, мелкими отопительными установками и мелкими коммунальными предприятиями, (без учета расхода газа крупными потребителями), м3/ч
ΣSфакт- площадь застройки района, га.
qуд = 112,23/15,96 = 5,1м3/ч*га;
Таблица 1.2.
Номер контура | Sзастройки, га | Расход газа, на 1га qуд | Расход газа, Qiм3/ч | Длина питающего контура,li | удельный путевой расход,qi м3/ч. |
І | 2,99 | 5,1 | 15,2 | 1012 | 0,02 |
ІІ | 4,87 | 5,1 | 24,83 | 968 | 0,03 |
ІІІ | 3 | 5,1 | 15,3 | 620 | 0,02 |
ІV | 3,6 | 5,1 | 18,36 | 560 | 0,03 |
V | 1,5 | 5,1 | 7,65 | 360 | 0,02 |
Итого: | 15,96 | 25,5 | 81,34 | 3520 | 0,12 |
Qi=S*qуд м3/ч;
qi= Qi/ΣSфакт.
Расчетные расходы по участкам сети определяются по формуле:
Qр = 0,55Qпут +Qтр , м3/ч; (1.9)
Где Qпут – путевой расход газа на участке, м3/ч;
Qтр – транзитный расход газа на участке, м3/ч, определяется как сумма путевых расходов всех предыдущих участков и расходов газа крупными потребителями, подключенными к этому участку.
Определяем путевой расход газа:
Qпут =qуд* l; м3/ч; (1.10)
Qпут 1-2 = 0,04*60 = 2,4м3/ч;
Qпут2-3 = 0,05*240 = 12м3/ч;
Qпут3-4 = 0,05*160 = 8м3/ч;
Qпут3-5 = 0,04*160 = 6,4м3/ч;
Qпут 5-6 = 0,02*200 = 4м3/ч;
Qпут 6-7 =0,05*152 = 7,6м3/ч;
Qпут 7-8= 0,05*220 = 11м3/ч;
Qпут 8-9 = 0,06*88 = 5,3м3/ч;
Qпут9-10 = 0,05*100 = 5м3/ч;
Qпут8-4= 0,05*280 = 14м3/ч;
Qпут9-2 = 0,05*200 = 10м3/ч;
Расчеты сводятся в таблицу:
Таблица 1.3.
Участок | Длина участка, м | Удельный расход газа, м3/ч | Расход газа, м3/ч | |||
Qпут | 0,55Qпут | Qтр | Qр | |||
1-2 | 60 | 0,04 | 2,4 | 1,32 | - | 1,32 |
2-3 | 240 | 0,05 | 12 | 6,6 | 19,5 | 26,1 |
3-4 | 160 | 0,05 | 8 | 4,4 | 6,4 | 10,8 |
3-5 | 160 | 0,04 | 6,4 | 3,52 | 4 | 7,52 |
5-6 | 200 | 0,02 | 4 | 2,2 | 51,1 | 53,3 |
6-7 | 152 | 0,05 | 7,6 | 4,18 | 43,5 | 47,68 |
7-8 | 220 | 0,05 | 11 | 6,05 | 14 | 7,45 |
8-9 | 88 | 0,06 | 5,3 | 2,9 | 2,4 | 5,3 |
9-10 | 100 | 0,05 | 5 | 2,75 | - | 2,75 |
8-4 | 280 | 0,05 | 14 | 7,7 | 6,4 | 14,1 |
9-2 | 200 | 0,05 | 10 | 5,5 | 19,3 | 24,8 |
Проверка: расход газа выходящего из ГРП:
QГРП = Qпут6-7 + Qтр6-7 + Qпут7-9 + Qтр7-9 + Qпут9-11 + Qтр9-11 + Qпут2-6 + Qтр2-6, м3/ч;
QГРП = 12+1,2+19,5+8+6,4+4+4+7,6+11+14+10+5+20,55 = 123,25м3/ч;
QГРП = ΣQdh
Предварительные расчетные расходы по участкам сети определены, верно, если отклонения от максимального часового расхода на район не превышает 10%:
δ = (ΣQdh - QГРП ) /ΣQdh *100%,<10% (1.11)
δ = (133,98-123,25) /133,98 *100% = 0,08 = 8%<10%
Определение удельных потерь давления на участках
Δ Руд = ΔРр / 1,1Σl , Па/м; (1.12)
Где ΔРр – расчетные потери давления газа в уличных и внутриквартальных газопроводов;
Σl – сумма длин участков самой протяженной магистрали распределительной сети;
1,1 – коэффициент, учитывающий потери давления газа в местных сопротивлениях.
Δ Руд.4-5-6-7-8 =1200/1012*1,1= 1,07Па/м;
Δ Руд.2-34-8-9 =1200/844,8*1,1= 1,4Па/м;
Потери давления газа на участке определяется по формуле:
ΔР5-4= 1,07*1,1*160 = 188,32Па;
ΔР5-6 = 1,07*1,1*200 = 235,4Па;
ΔР 6-7 = 1,07*1,1*152 = 178,9Па;
ΔР7-8 =1,07*1,1*220 = 258,9Па;
ΔР8-4 = 1,07*1,1*280 = 329,5Па;
ΔР2-3 = 1,4*1,2*240 = 369,6Па;
ΔР3-4 = 1,4*1,1*160 = 249,4Па;
ΔР4-8 = 1,4*1,1*280 = 431,2Па;
Результаты гидравлического расчета сводятся в таблицу:
Таблица 1.4.
Кольцо № | Участки кольца | Предварительное распределение | |||||||
номер | Номер соединенного кольца | Длина участка | DнхS | Qр, м3/ч | Δр/l, Па | Δр, Па | Δр/Qр |
1 кольцо | 4-5 | - | 160 | ПЭ63 | 7,52 | 0,5 | 118,32 | 25,04 |
5-6 | - | 200 | ПЭ63 | 53,3 | 0,3 | 235,4 | 4,42 | |
6-7 | - | 152 | ПЭ90 | 47,68 | 0,2 | 178,9 | 3,75 | |
7-8 | - | 220 | ПЭ90 | 7,45 | 1,2 | 258,9 | 34,75 | |
8-4 | 2 | 280 | ПЭ63 | 14,1 | 1,2 | 329,5 | 23,37 | |
О = ΣΔр / Σ/Δр/*100% О = 5; | ΣΔр Σ/Δр/ | |||||||
2 кольцо | 2-3 | - | 240 | ПЭ50 | 26,1 | 1,3 | 369,6 | 14,16 |
3-4 | - | 160 | ПЭ90 | 10,8 | 0,1 | 249,4 | 23,09 | |
4-8 | 1 | 280 | ПЭ63 | 14,1 | 1,2 | 431,2 | 30,58 | |
8-9 | - | 88 | ПЭ90 | 5,3 | 1,2 | 135,5 | 25,5 | |
9-2 | - | 200 | ПЭ50 | 24,8 | 0,1 | 308 | 12,42 | |
О = ΣΔр / Σ/Δр/*100% О = 3; | ΣΔр Σ/Δр/ |
Гидравлический расчет кольцевой сети можно считать законченным в случае когда ошибка О ≤10%, при больших значениях ошибки выполняется увязка кольцевой сети. Примечание: расходы, направленные по часовой стрелке считать положительными, против часовой стрелки – отрицательными.
1.5 Расчетная схема внутридомового газопровода
Гидравлический расчет внутридомового газопровода выполняется после выбора и размещения газового оборудования. Размещение оборудования выполняется с учетом требований нормативных документов. На основании принятых решений выполняется схема газопровода.
Определяем расчетный расход газа на участках внутреннего газопровода: