Расчет системы газоснабжения жилого дома

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВО «КАБАРДИНО-БАЛКАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. В.М. КОКОВА»

                   Кафедра "Энергообеспечение предприятий»

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

  по дисциплине: « Технологические энергоносители»

   Тема: «Расчет системы  газоснабжения жилого дома»

 

 

 

 

 

Подготовил: студент ЭП-421 Ахматова З.Б.

Проверил: ст.препод. Кильчукова О.Х.

 

 

Нальчик-2014

 

 

 

 

                                              План:

 

1.Введение 

2. Выбор источника энергии

2.Выбор и описание схемы  газоснабжения жилого дома .Расчет систем газоснабжения.

4. Испытание газопровода  и первичный пуск газа потребителям

5. Инструктаж потребителей

6. Безопасное обслуживание  и ремонт систем  газовых приборов.ОБСЛУЖИВАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГАЗОПРОВОДОВ

7.Список использованной  литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Введение

 

 

Современные городские распределительные системы представляют собой сложный комплекс сооружение, состоящий из следующих основных элементов: газовых сетей низкого, среднего и высокого давления; газораспределительных станций, контрольно-регуляторных пунктов, газорегуляторных пунктов и установок; в указанных станциях и установках давление газа снижают до необходимой величины и автоматически поддерживают постоянным. Они имеют автоматические предохранительные устройства, которые исключают возможность повышения давления в сетях сверх нормы; системы связи и телемеханизации.

Система газоснабжения должна обеспечивать бесперебойную подачу газа потребителям, быть безопасной в эксплуатации, простой и удобной в обслуживании, должна предусматривать возможность отключения отдельных ее элементов или участков газопроводов для производства ремонтных или аварийных работ.

Сооружения, оборудование и узлы в системе газоснабжения следует применять однотипные. Принятый вариант системы должен иметь максимальную экономическую эффективность и предусматривать строительство и ввод в эксплуатацию системы газоснабжения по частям.

Основным элементом городских систем газоснабжения являюттся газовые сети. По числу степеней давления, применяемые в газовых сетях, системы газоснабжения подразделяются на:

1. двухступенчатые, состоящие  из сетей низкого и среденго или высокого (до 0,6 МПа) давления;

2. трехступенчатые, включающие  газопроводы низкого, среденго и высокого (до 0,6 МПа) давления;

3. многоступенчатые, в которых  газ подается по газопроводам  низкого, среденго и высокого (до 0,6 и до 1,2 МПа) давления.

Так как природный газ является высокоэффективным энергоносителем, в условиях экономического кризиса газификация может составить основу социально-экономического развития, обеспечить улучшение условий труда и быта населения, а также снижение загрязнения окружающей среды. Кроме того, природный газ является ценным сырьем для химической промышленности. Использование газового топлива позволяет внедрять эффективнее методы передачи теплоты, создавать экономические и высокопроизводительные тепловые агрегаты с меньшими габаритными размерами, стоимостью и высоким КПД, а также повышать качество продукции.

Безопасность, надежность и экономичность газового хозяйства зависят от степени подготовки обслуживающего персонала.

Основной задачей при использовании природного газа является его рациональное потребление, то есть снижение удельного расхода посредством внедрения экономических технологических процессов, при которых наиболее полно реализуются положительные свойства газа. Применение газового топлива позволяет избежать потерь теплоты, определяемых механическим и химическим недожогом. Уменьшение потерь теплоты с уходящими продуктами горения достигается сжиганием газа при малых коэффициентах расхода воздуха. При работе агрегатов на газовом топливе возможно также ступенчатое использование продуктов горения. Основными задачами в области развития систем газоснабжения являются:

-применение для сетей и оборудования новых полимерных материалов, новых конструкций труб и соединительных элементов, а также новых технологий;

-внедрение эффективного газоиспользующего оборудования;

-расширение использования газа в качестве моторного топлива на транспорте;

-внедрение энергосберегающих технологий;

-обеспечение на основе природного газа производства тепла и электроэнергии для децентрализованного тепло- и энергосбережения небольших городов и сельских населённых пунктов.

 

Одним из важнейших условий выполнения задач капитального строительства по газоснабжению городов и населённых пунктов, а также сельского хозяйства, является повышение уровня индустриализации строительства и его максимальная механизация.

Эта задача неразрывно связана с проблемой оптимизации проектных решений, цель которых заключается в создании необходимых предпосылок для повышения эффективности капиталовложений, сокращения и модернизации производственной базы строительной организации и внедрения в строительную практику унифицированных узлов и конструкций газопроводов и сетевых сооружений.

Для этого необходима широкая типизация повторяющихся конструкций и проектных решений. В качестве первостепенной задачи политической, экономической важности намечено ускорение развития газовой промышленности для удовлетворения внутренних потребностей страны и нужд экспорта. Проделаны значительные работы по выпуску высококачественных газовых плит, автоматизированных водонагревательных, отопительных приборов, сварочных агрегатов, спецаппаратуры для эффективного использования газа, для механизации и автоматизации технологических газовых процессов на газораздаточных станциях, телемеханизации городских газовых хозяйств.

 

 

 

 

 

 

2.Выбор источника  энергии

 

Газ, как источник энергии, необходим человеку в быту и на производстве. Природный газ является высокоэффективным энергоносителем и ценным химическим сырьем. Он имеет ряд преимуществ по сравнению с другими видами топлива и сырья:

• стоимость добычи природного газа значительно ниже, а производительность труда значительно выше чем при добыче угля и нефти;
• высокие температуры в процессе горения и удельная теплота сгорания позволяют эффективно применять газ как энергетическое и технологическое топливо;
• высокая жаропроизводительность (более 2000ºС);
• полное сгорание, значительно облегчающее условия труда персонала, обслуживающего газовое оборудование и сети;
• отсутствие в природных газах окиси углерода предотвращает возможность отравления при утечках газах, что особенно важно при газоснабжении коммунальных и бытовых потребителей;
• при работе на природном газе обеспечивается возможность автоматизации процессов горения, достигаются высокие КПД.

Себестоимость природного газа в 15-20 раз ниже себестоимости угля подземной выработки, если сравнить газ с твердым топливом то можно заметить, что его эффективность в 4-5 раз выше.

Газоснабжение городов и населенных пунктов значительно улучшает состояние их воздушного бассейна.

 

В качестве газового топлива в нашей стране используют природный газ, попутный газ, сжиженные углеводородные и газы, добываемые из газоконденсатных месторождений.

 

В соответствии с требованиями ГОСТ 5542-87 допускается на 100 м³ газа примесей не более: 2 г сероводорода или аммиака; 5 г цианистых соединений; 10 г нафталина, смолы, пыли и других веществ не более 0,1%. Все природные газы бесцветны и в большинстве своем не имеют запаха. Поэтому одним из важнейших требований к газу, применяемому в коммунальном хозяйстве, является наличие запаха для своевременного его обнаружения и предотвращения отравления и взрыва. Обязательно выполняют одоризацию, то есть добавку к газу одоранта, например этилмеркаптана С2Н5Н, в таком количестве, чтобы при минимальной концентрации газа в воздухе ощущался резкий запах. Для одоризации 1000 м³ природного газа требуется около 16 грамм или 19,1 см³ одоранта. В коммунальном хозяйстве большое значение имеет учёт расхода газа. Необходимость учета расхода газа и подбор расходомеров определяется в соответствии с «Правилами пользования газом в народном хозяйстве», утвержденными Мингазпромом РК и «Общими положениями о порядке учета и контроля расхода топлива, электрической и тепловой энергии для промышленных, транспортных, сельскохозяйственных и коммунально-бытовых предприятий и организаций». В коммунальном хозяйстве на бытовые нужды жилых и общественных зданий, предприятий общественного питания, учебных заведений, коммунальных предприятий принимает газ низкого давления. Давление в газопроводных трубах не должно превышать более 3*10ˉ³ МПа.

 

Для газификации жилого дома на 80 квартир, принят природный газ , который соответствует требованиям ГОСТ 5542-87 и, согласно которому вредных примесей на 100 м³ газа не превышает содержащих норм: NH3 -2 г на 100 м³ газа; HCN -5 г на 100 м³ газа; смолы и пыли 0,1 г на 100 м³ газа; нафталина – летом 10 г на 100 м³ газа, зимой – 5 г на 100 м³ газа. Содержание свободного кислорода не превышает 1% по объёму.

Все природные газы бесцветны и в большинстве своем не имеют запаха.

Удельной теплотой сгорания газового топлива называется количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании 1 нм ³ или 1 кг газа.

Теплоту сгорания газового топлива измеряют в килокалориях на кубический метр (при температуре 0 или 20 ºС и давление 760 мм рт. ст.). Теплота сгорания определяется с помощью специальных приборов – калориметров, или расчетным путем, если известен химический состав газового топлива.

 

3.Выбор и описание  схемы газоснабжения жилого дома .Расчет систем газоснабжения.

 

Согласно заданию на проектирование принят девятиэтажный жилой дом на 80 квартир оборудованный приборами учета газа и четырех конфорочными кухонными газовыми плитами с духовыми шкафами

 

Определяем низшую теплоту сгорания:

 

Qн=108Н2 + 126СО2 +234Н2S +358СН4 +638С2Н6 + 913С3Н8 + 1187С4Н10 +1461С5Н12 +591С2Н4 + 86С3Н6 + 1135С4Н8 (кДж/м³)

 

где Qн – низшая тепловая способность (коэффициенты перед химическими знаками означает тепловую способность газа поделенную на 100).

Определяем теплопроводную способность газового топлива:

 

Qн=126*0,6 + 234*1,3 + 358*85 + 638*4,9 + 913*1,6 + 1187*0,75=36287,05 кДж/м³

 

 

Одним уз условий полного сгорания является подвод к топливу такого количества воздуха, содержание кислорода в котором достаточно для полного окисления его горючих элементов.

Если к топливу подвести воздуха значительно больше, чем необходимо для полного окисления его горючих компонентов, то процесс горения протекает при пониженной температуре и интенсивность горения уменьшается, так как большое количество теплоты затрачивается на нагрев излишка подведенного к топливу воздуха.

Для полного сгорания 1 м³ газа необходимо 9,5 м³ воздуха.

 

 

 

 

В систему газоснабжения входят следующие элементы: газопровод- ввод, распределительный газопровод, стояки, поэтажные подводки, запорная арматура, газовые приборы.

При выборе схемы газоснабжения исходим из следующих соображений:

• прокладка газопровода должна производиться открыто изстальных труб на сварке, с разъемными, резьбовыми и фланцевыми соединениями в местах установки запорной арматуры газовых приборов, регуляторов давления и счетчиков;
• запорную арматуру следует устанавливать на воде, в ответвлении к стоякам, газовыми приборами, а также в продувочных трубопроводах зданий пяти и более этажей;
• распределительный газопровод крепят к стенам зданий с помощью хомутов, кронштейнов-крючьев, на расстоянии обеспечивающих монтаж, ремонт и осмотр трубопровода. На вводе вблизи распределительного трубопровода устанавливают главную отключающую запорную арматуру (задвижка, пробковый кран). От главного запорного клапана прокладывают распределительный трубопровод и от него делают вводы в каждую секцию;
• газопроводы внутри помещений состоят из вводов, стояков и квартирных разводок. Стояки представляют собой вертикально расположенный газопровод, проходящий через все этажи. От него идут ответвления в расположенные рядом квартиры;
• при прохождение через перекрытие газопроводы прокладывают в металлических футлярах с кольцевым зазором 5-10 мм, и с возвышением над уровнем пола на 30 мм. Зазор между трубой и футляром заделывают просмоленной паклей, резиновыми втулками или другими эластичными материалами;
• все газопроводы внутри здания окрашивают водостойкой масляной краской;
• стояки проходят в основном в кухнях, коридорах, лестничных клетках и других нежилых помещениях.

Прокладку газопровода в жилых домах осуществляют по нежилым помещениям.

Категорически запрещается прокладывать газопроводы в сантехнических узлах и ванных комнатах. Все горизонтальные прокладки газопроводов выполняются на высоте не менее 2,2 метра с помощью кронштейнов, хомутов и крючьев. Газопроводы не должны пересекать дверные и оконные проемы.

Отключающие краны ставят перед каждым газовым прибором, их следует размещать на расстоянии не менее 0,5 м от и открывающихся оконных проемов.

Газопроводы прокладывают без уклона. Для прокладки вводов и газосетей внутри здания применяют стальные бесшовные трубопроводы по ГОСТ 8751-87 и 11017-80.

Трубы соединяют сваркой при тщательном контроле качества. Резьбовые и фланцевые соединения допустимы только в местах установки отключающих устройств, арматуры и приборов. Газовые счетчики устанавливают в сухих и теплых помещениях доступных для снятия показаний. При диаметре труб более 50 мм в качестве запорной арматуры применяют задвижки, а в остальных случаях пробковый кран.

 

 

Для строительства газораспределительных систем низкого давления применяю стальные бесшовные, сварные трубы и соединительные детали из стали.

Газопровод низкого давления прокладывается открыто по фасаду здания на уровне второго этажа, и ввод его в здание непосредственно производится во все кухни на первом этаже.

Газопровод, прокладываемый по фасаду дома диаметром до 40 мм крепиться к стене здания с помощью крючьев и хомутов, заделываемых в стене раствором. Газопроводы диаметром более 50 мм крепятся с помощью кронштейнов. Крепление исключает смещение газопровода под действием нагрузок. Крепления установлены через 2-3 м длины газопровода, в местах поворота, возле отключающих устройств. Ввод газопровода в жилой дом запроектирован индивидуально. Газ подводится к жилому дому со стороны дворового фасада.

Отключающие устройства предусмотрены снаружи здания на высоте 1,7 м от уровня земли. Предусматривает отключение каждого стояка. Оси пробок кранов установленных на газопроводе смонтированы параллельно стене. Расстояние газопровода от стены в местах установки отключающих устройств в просвете половина диаметра газопровода, то есть 2 см. Что обеспечивает удобство эксплуатации и замены крана. Арматуру соединяют с помощью резьбовых соединений.

Газопровод-ввод, при прохождении через стены здания заключены в стальной футляр. Диаметр футляра в два раза больше диаметра газопровода. Пространство между стеной и футляром заделано на всю толщину конструкции раствором. Концы футляра уплотнены эластичным материалом.