Технологические теплоносители предприятий

* На 1 обед  и 1 завтрак (ужин).

** По СНиП II-Г.13-66.

 

При расчете  расхода газа на стирку белья предположить, что 50% населения стирает белье  в квартирах, а 50% сдает в прачечную. Нагрузку на бани определить в предположении, что ими пользуются жители, не имеющие  горячего водоснабжения. Число помывок в год принять равным 52. Расход газа на отопление определяем по формуле:

,

где - температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий, °С, принимаемая равной 20 °С;

- средняя температура наружного  воздуха за отопительный период, °С, принимается по СНиП II-А.6-72 «Строительная климатология и геофизика», для ;

- продолжительность отопительного  периода в сутках по СНиП II-А.6-72, для ;

- наружный строительный объем  жилых зданий (без подвалов) в м³, определяется умножением доли жилых зданий, отапливаемых газом, на произведение средней кубатуры жилых зданий и численности населения города;

- коэффициент, учитывающий расход  тепла на отопление и вентиляцию  общественных зданий в долях  от расхода тепла на отопление  и вентиляцию жилых зданий ( );

- к.п.д. отопительной системы;  при использовании автономных  котельных  , при подключении к ТЭЦ , принимаем ;

- удельная отопительная характеристика  зданий при  в , принимаемая по табл. П1.3 ( - расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления по СНиП II-A.6-72).

Определяем  годовой расход газа городом без  промышленных потребителей как сумму  расхода газа на отопление и расхода  газа на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды (см. табл. 1.5):  V_год =14,92*10⁶ +8,71*10⁶ =23,63*10⁶млн. м³,

где объём газа на отопление V= = =8,2*10⁶млн м³

Определяем  удельный расход на 1 чел.:W= =207,3 м³/(год *чел).

 

1.1.2. Определить расчетный расход газа для газопровода, который транспортирует газ в двенадцати трехкомнатных квартирах: из них оборудованы четырехконфорочными плитами, а - четырехконфорочными плитами и проточными ванными водонагревателями. Теплота сгорания газа .

 

Вариант	4
	6
	6

Таблица П1.6

Среднечасовые расходы газа за год одной квартирой 

Квартиры	Значение  , м3/ч для квартир, оборудованных
	газовыми плитами	газовыми плитами и ванными водонагревателями
Трехкомнатные и т. д.	0,064	0,15

 

 

 

 

Таблица П1.7

Расчетные значения коэффициентов  неравномерности потребления 

Количество квартир	Квартиры, оборудованные газовыми плитами			Квартиры, оборудованные газовыми плитами  и ванными водонагревателями
	одно-комнатные	двух-комнатные	трех- комнатные и т.д.	одно-комнатные	двух-комнатные	трех- комнатные и т.д.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12	35,5 17,8 11,8 8,9 7,1 5,9 5,8 5,7 5,6 5,55 5,5 5,45	21,4 10,7 7,1 5,4 4,4 4 3,95 3,9 3.85 3.85 3,8 3,8	17,7 8,9 5,9 4,4 3,9 3,6 3,5 3,45 3,4 3,35 3,3 3,3	58 29 19,3 14,5 11,6 9,86 9,3 8,9 8,6 8,3 8,15 8,05	28 14 9,3 7,6 6,95 6,55 6,2 6 5,8 5,65 5,5 5,41	16,7 8,4 7,1 6,5 6 5,55 5,25 5,1 4,95 4,85 4,75 4,68

 

Методика решения. Расчетный расход определяем по формуле:

,

где - число однотипных квартир;

- cреднечасовой расход газа за год одной квартирой;

- коэффициент неравномерности потребления газа.

Среднечасовые расходы газа за год одной квартирой  приведены в табл. П1.6, а расчетные значения коэффициентов неравномерности потребления - в табл. П1.7.

 

1.2. Гидравлический расчет газовых сетей

 

1.2.1. Рассчитать  кольцевой газопровод низкого  давления, изображенный на рис.  П1.1. Плотность населения 550 чел/га. Удельный расход газа . Сосредоточенных нагрузок нет. Длины сторон колец и площади застройки жилых кварталов приведены на рис. П1.1.

Для газоснабжения  используют природный газ. Расчетный  перепад давления в сети принят равным .

 

Вариант	4
	1200

 

Рис. П1.1. Схема газоотдачи кольцевой сети

Методика  расчета.

1. Расчет  начинаем с определения удельных  путевых расходов для всех  участков сети, для чего:

а) разбиваем  всю газоснабжаемую территорию на зоны, которые питаются от определенных контуров;

б) рассчитываем максимальные часовые расходы газа для каждой такой зоны, перемножая площадь зоны, плотность населения  и удельный расход газа на одного человека;

в) подсчитываем суммарную длину питающего контура;

г) определяем удельные расходы для всех  контуров, деля максимальные часовые расходы  газа зонами на суммарную длину питающих контуров,

Все расчеты  сводим в табл. П1.8.

Таблица П1.8

Удельные путевые расходы  для всех питающих контуров сети

№ контура	Газоснабжаемые зоны			Длина питающего контура, м	Удельный путевой расход, м3/(ч×м)
		размер, га	количество населения, чел.			расход газа, м3/ч
I II Ш IV A В С	9,8 5,7 11 6,5 1,5 2,3 3,5	5390 3135 6050 3575 825 1265 1925	485 282 544 322 74 114 173	1445 1145 1525 1225 400 500 605	0,336 0,246 0,357 0,263 0,186 0,228 0,288
Итого	40,3	22165	1994	-	-

 

2. Задаем  начальное распределение потоков  газа в сети. Вопрос начального  потокораспределения является весьма ответственным, так как он в значительной степени определяет и надежность и экономичность принятой схемы. Схема газопроводов показана на рис. П1.2.

Рис. П1.2. Расчетная схема сети низкого давления

В данном случае для повышения надежности сети выделим  два замкнутых контура: 9-13-12-18-19-20-14-9 и 9-13-12-6-7-8-14-9, которые должны составить основную ее кольцевую часть. По этим контурам направим основные транзитные потоки. Головные участки, примыкающие к точке питания, должны быть взаимозаменяемыми, поэтому их расчетные расходы принимаем примерно одинаковыми. Точку питания выбираем в центре главных контуров и так, чтобы потоки газа двигались к потребителям по возможности кратчайшим путем. Точки встречи располагаем диаметрально противоположно точке питания, считая, что в этих точках присоединены потребители (3, 7, 19). Полукольцо 5-4-3-2-6 рассматриваем как второстепенное.

Вычисляем путевые  расходы для всех участков.

Расчет транзитных потоков ведем от концевых точек (точек встречи) против движения газа к точке питания сети. Главным  условием для распределения транзитных расходов является примерно равная загрузка полуколец замкнутых контуров сети.

Далее определяем расчетные расходы. Все расчеты  сводим в табл. П1.9. Участки в таблице записываем в той последовательности, в которой определяем расчетные расходы. Принятое распределение транзитных расходов в точке встречи потоков 19 заносим в примечание к табл. П1.9.

Таблица П1.9

Результаты расчета расходов кольцевого газопровода низкого  давления

№ участка	Длина участка, м	Удельный путевой расход газа, м3/(ч×м)	Расходы, м3/ч
				0,55
1-2	100	0,186	19	10	-	10
3-2	200	0,263	52	29	-	29
2-6	200	0,186+0,263=0,449	90	49	71	120
5-6	100	0,186+0,228=0,414	41	23	-	23
7-6	200	0,357+0,263=0,62	124	68	-	68
6-12	300	0,357+0,228=0,585	176	96	326	422
3-4	200	0,263	52	29	-	29
4-8	205	0,263	54	30	52	82
7-8	220	0,62	136	75	-	75
8-14	305	0,357	109	60	242	302
15-19	150	0,288	43	24	-	24
16-19	200	0,3364-0,246=0,582	116	64	-	64
19-18	205	0,246	50	28	159	187
Весь транзит на участок 19-18
18-12	350	0,246	88	47	209	256
11-12	100	0,228	23	13	-	13
12-13	200	0,357+0,246=0,603	121	66	822	888
10-13	190	0,582	111	61	-	61
13-9	50	0,336+0,357=0,693	35	19	1054	1073
19-20	305	0,336+0,288=0,624	190	105	-	105
Весь транзит на участке19-
17-20	150	0,288	43	24	-	24
20-14	450	0,336	151	83	233	316
14-9	250	0,336+0,357=0,693	173	95	735	830
Итого	-	-	1997	1100	-	-

Проверяем правильность определения транзитных расходов. Количество газа, поступающего из регуляторного  пункта, равно:

Участок 9—13…………………………….35+1054=1089

Участок 9—14…………………………….173+735=908

…………………………………………….1997

Полученная  величина совпадает с расходом газа на всю газоснабжаемую территорию (см. табл. П1.8 и П1.9).

 

3. Производим  предварительный расчет, т.е. подбираем  диаметры для всех участков. Потери  на местные сопротивления принимаем  10% линейных, тогда допустимые потери давления на трение составят

Диаметры  подбираем по номограмме (рис. П1.3).

Рис. П1.3. Номограмма для определения потерь давления в газопроводах низкого давления:

природный газ 

(при 0° С и 101,3 мПа)

Сначала рассчитываем два основных контура, которые проектируем  постоянного диаметра или из двух близких по размерам диаметров. Такое  решение при одинаковой надежности обеспечивает наибольшую экономичность. Диаметр контуров предварительно подбираем  по среднему гидравлическому уклону и расходу, являющимся средним между  расчетными расходами головных и  концевых участков контуров.

Контур: 9-13-12-18-19-20-14-9. Средняя длина пути газа по полукольцам от точки 9 до точки 16 равна: 0,5(1005+1205) =1105 м, тогда

.

Расчетный расход равен:

.

Полученным  значениям соответствует диаметр 219 6.

Контур: 9-13-12-6-7-8-14-9. При диаметре участков 12-13-9-14 в 219 6 на них будет потеряно следующее давление:

.

На остальную  часть контура, считая на полукольцо, осталось следующее избыточное давление

.

Средний гидравлический уклон будет равен:

;

.

Расчетный расход составит величину.

.

Для этих расчетных значений диаметр  равен 159 4. Полученные величины диаметров являются ориентировочными, поэтому их корректируем при составлении таблицы гидравлического расчета, добиваясь наиболее полного использования расчетного перепада. Так, если для всех участков кольца I (см. рис. П1.3) принять диаметр 219 6, тогда расчетный перепад давления будет существенно недоиспользован. Поэтому для участков 18-19 и 20-19 принимаем диаметр 159 4. Если же для участков 14-8-7–6-12 кольца II принять диаметр 159 4 (как это получено в предварительном расчете), тогда потери давления на них будут недопустимо большими. Учитывая это, для участков 14-8 и 12-6 принимаем диаметр 219 6.