Газоснабжение населенных пунктов осуществляют от централизованных систем, в ряде случаев от децентрализованных (местных) систем с использованием сжиженного углеводородного газа.
Природный газ получают от специально пробуренных скважин глубиной 600...3000 м. Газ из скважин по промысловым газопроводам ( рис. 4.1) поступает в
сборные коллекторы, а по ним - в промысловые газораспределительные станции, где производится осушка, очистка, одоризация газа и снижение давления.
Рис. 4. 1. Принципиальная схема магистрального газопровода: 1 - месторождение природного газа; 2 - газовые скважины; 3 - промысловые газораспределительные станции и станции очистки газа; 4 - головная компрессорная станция; 5 -линейная компрессорная станция; 6 - газораспределительная станция (ГРС); 7 - газопроводы населенных пунктов; 8 - подземное хранилище газа; 9 -обводная линия (байпас)
Газ, используемый в населенных пунктах, должен обладать сильным характерным запахом. Это необходимо для обнаружения утечек газа. Природный газ запахом не обладает. Процесс придания газу необходимого запаха называется одоризацией. Для одоризации природных газов применяют в основном этилмеркаптан. Он безвреден, неагрессивен. Средняя норма расхода метилмеркаптана - 16 г на 1000 м3 газа.
Готовый к использованию газ поступает в магистральный газопровод и транспортируется к потребителям на расстояние сотни и тысячи км по трубам, проложенным под землей, а иногда в море.
Газопроводы выполняют из стальных труб. Соединение труб производится электросваркой. Разъемные соединения (фланцевые и резьбовые) предусматриваются лишь в местах установки арматуры, приборов и другого оборудования.
На территории предприятий, внутри жилых кварталов и дворов наряду с подземной прокладкой газовых сетей допускается их надземная прокладка.
Подземные газопроводы должны быть проложены на определенном расстоянии по горизонтали от сооружений и других подземных коммуникаций.
Допустимые расстояния определяются нормами. При пересечении газопроводов с другими коммуникациями также должны быть выдержаны определенные расстоянии: от электрических и телефонных кабелей - не менее 0, 5 м, от других коммуникаций - не менее 150 мм.
При пересечении газопровода с трамвайными путями его помещают в футляр из стальных труб.
Глубина заложения газопровода осушенного газа может укладываться в зоне промерзания грунта, но глубина заложения должна быть не менее 0,8 м от поверхности земли. Газопровод влажного газа прокладывают ниже средней глубины промерзания для данной местности. Газопровод прокладывают с уклоном не менее 0,002.
Для отключения участков газопровода или отдельных потребителей применяется запорная арматура, которая устанавливается в колодцах (рис. 5.2.)
Температурная компенсация газовых сетей осуществляется с помощью линзовых компенсаторов, которые воспринимают тепловые удлинения труб при повышении температуры. Компенсаторы устанавливаются в колодцах после задвижек.
Для снижения давления газа и поддержания его на заданном уровне служат газорегуляторные пункты (ГРП) и газорегуляторные установки (ГРУ). ГРП обслуживают распределительные сети, а ГРУ - отдельных потребителей. ГРП и ГРУ располагаются в специально оборудованных зданиях и помещениях, в которых должна поддерживаться температура не ниже +15 °С.
На территории города или другого населенного пункта газ поступает к потребителям по газовым распределительным сетям. В зависимости от максимального рабочего давления газораспределительные сети подразделяются на газопроводы низкого давления - до 0,005 МПа, среднего давления - 0,005 -0,3 МПа, высокого давления - 0,3 - 0,6 и 0,6 - 1,2 МПа.
Жилые и общественные здания и небольшие коммунально-бытовые предприятия подключаются к газопроводам низкого давления. Газопроводы высокого давления подают газ в сети низкого давления через газораспределительные пункты (ГРП). Крупные потребители газа (предприятия и др.) непосредственно присоединяются к сетям высокого и среднего давления.
Тема 5.Отопление, вентиляция и кондиционирование.
При рассмотрении этой темы предусмотрено посещение лабораторий кафедры ОВиК, где студенты будут ознакомлены с устройством и отдельными элементами систем отопления, вентиляции и кондиционирования.
5.1 Системы отопления. Требования, предъявляемые к ним
Системы отопления предназначены для поддержания в закрытых помещениях нормируемой температуры. Если температура воздуха в помещении, tint поддерживается на более высоком уровне, чем радиационная температура помещения tR (tint>tR), то такую систему называют конвективной. Если tR>tint, то такое отопление называют лучистым. Последнее при несколько пониженной температуре воздуха, примерно на 2°С, более благоприятно для самочувствия людей.
Рис. 5.1 Принципиальная схема системы отопления
1 - теплогенератор; 2 - теплопроводы; 3 - отопительный прибор
Любая система отопления (рис. 4.1.) состоит из трех основных элементов: теплогенератора 1, служащего для получения теплоты и передачи её теплоносителю, системы теплопроводов 2 и отопительных приборов 3, передающих теплоту от теплоносителя воздуху и ограждениям помещения.
Теплоноситель переносящей теплоту может быть жидкой (вода и др. жидкости) или газообразной (пар, воздух, газ) средой.
К системам отопления предъявляются ряд требований таких как: санитарно-гигиенические - поддержание требуемых соответствующими строительными нормами и правилами температур воздуха, внутренних поверхностей наружных ограждений и поверхностей отопительных приборов; экономические- невысокие капитальные затраты с минимальным расходом металла, экономный расход тепловой энергии при эксплуатации; строительно-архитектурные - компактность и увязка размещения элементов систем отопления со строительными конструкциями здания, эстетическое соответствие интерьеру помещений;
монтажные - обеспечение монтажа с максимальным использованием унифицированных узлов заводского изготовления, сокращение трудовых затрат при монтаже; эксплуатационные - эффективность, надежность, безопасность и бесшумность действия, простота, удобство обслуживания и ремонта.
5.2. Классификация систем отопления
Системы отопления по расположению основных элементов подразделяют на местные и центральные.
В местных системах все три основных элемента конструктивно объединяются в одном устройстве установленном в одном обогреваемом помещении. Примером местной системы отопления может служить комнатная отопительная печь изображенная на рис.5.2.
Рис. 5.2 Комнатная отопительная печь
1 - генератор теплоты (топливник); 2 - теплопроводы; 3 - стенки печи
В ней теплогенератором является топливник-1, теплопроводами -газоходы внутри печи - 2 и отопительными приборами - стенки печи -3. К местным системам относят отопление газовыми и электрическими приборами, воздушно-отопительные агрегаты, сплитсистемы для одного
помещения и др.
Центральные системы предназначены для отопления группы помещений из одного теплового центра, (Котельная, ТЭЦ). Теплота, вырабатываемая теплогенератором, с помощью теплоносителя по теплопроводам передается отопительным прибором, а охлажденный теплоноситель вновь возвращается в тепловой центр.
По виду основного теплоносителя местные и центральные системы отопления подразделяют на водяные, паровые, воздушные, газовые и комбинированные (например, пароводяные водовоздушные и др.)
По способу циркуляции теплоносителя местные и центральные системы водяного и воздушного отопления подразделяют на системы с естественной циркуляцией за счет разности плотностей охлаждененного и горячего теплоносителя и системы с искусственной (механической) циркуляцией за счет работы насоса или вентилятора. В центральных системах парового отопления пар перемешается под собственным избыточным давлением.
НАРУЖНЫЕ ТЕПЛОПРОВОДЫ
Рис. 5.3 Принципиальная схема районной системы отопления: 1 - приготовление первичного теплоносителя; 2 - местный тепловой пункт; 3 и 5 -внутренние подающие и обратные теплопроводы; 4 - отопительные приборы; 6 и 7 -наружный подающий и
обратный теплопроводы; 8 - циркуляционный насос.
На рис. 5.3. Приведена принципиальная схема центральной системы водяного отопления от районной котельной. Такая система относиться к комбинированной водоводяной системе. Первичный теплоноситель от тепловой станции с высокой температурой t] подается в местный тепловой пункт по подающему наружному теплопроводу тепловой сети, где смешивается с охлажденной водой системы отопления в специальном устройстве, и с температурой tr меньшей чем ti (вторичный теплоноситель) поступает в отопительные приборы системы отопления здания. Такие схемы подключения систем отопления жилых и зданий другого назначения применяются в городах и крупных населенных пунктах нашего государства.
5.3 Теплоносители систем отопления
Перенос теплоты по теплопроводам осуществляется с помощью жидкой (вода и другие жидкости) или газообразной (пар, воздух, газ) среды. Эти среды, перемещающиеся в системе отопления, называются теплоносителями. Перечисленные теплоносители должны быть легко подвижными, дешевыми и отвечать требованиям, предъявляемым к системам отопления.