1.3.Выбор задания на курсовое проектирование

Выбор задания на курсовое проектирование осуществляется на основе методических указаний «Задания для курсового проектирования по тепло-газоснабжению: методические указания для студентов специальности 290700» и согласовывается с руководителем.

2. Определение расчётных характеристик

используемого природного газа

В соответствии с заданием на проектирование выбирается месторождение газа и определяется компонентный состав [1, Табл.1.4., стр. 6] Состав природного газа и характеристику компонентов рекомендуется представить в табличной форме.

Таблица 1

Характеристика состава природного газа

Компонент газовой смеси	Процентное содержание горючих компонентов, ui %	Низшая теплота сгорания сухого газа, Qнс кДж/м3	Плотность сухого газа, рнс кг/м3	Коэффициент кинематической вязкости, ni м2/с
1	2	3	4	5
СН4
С2Н6

В соответствии с составом природного газа рассчитываются основные характеристики горючих газов: низшая рабочая теплота сгорания, плотность, коэффициент кинематической вязкости. Значения характеристик для соответствующих компонентов газовой смеси принимается по литературе [1, 6]. Все расчеты выполняются для нормальных условий. Низшая теплота сгорания сухого газа определяется по формуле

(1)

где Q_н^с – низшая теплота сгорания сухого газа, кДж/м³;

u_i – процентное содержание горючих компонентов, %.

Плотность сухого газа определяется в зависимости от состава газовой смеси по формуле

(2)

где р_н^с – плотность сухого газа, кг/м³.

Для пересчета значений на рабочий состав используется коэффициент К

(3)

где d – влагосодержание газа, кг/м³

Для осушенных газов влагосодержание при –20 °С (зимой) не должно превышать 0,88×10 ^-3 кг/м³; летом – 50,3×10 ^-3 кг/м³.

Для пересчета плотности и теплоты сгорания сухого газа на рабочий состав применяются формулы

(4)

(5)

Кинематическая вязкость смеси газов определяется по формуле Манна

(6)

где n_i – коэффициент кинематической вязкости, компонента газовой смеси, м²/с, значения коэффициентов кинематической вязкости приведены в приложении 1.

3. Газораспределительные сети города

Городская система газораспределения обеспечивает газом потребителей среднего и низкого давления. Потребителями газа среднего давления являются: промышленные предприятия, банно-прачечный комбинат, хлебозавод, газорегуляторные пункты. Газ низкого давления после редуцирования на ГРП используется мелкими коммунальными потребителями, для хозяйственно бытовых целей и отопления.

Проектирование системы газоснабжения города выполняется в соответствии с нормативной справочной литературой [2 – 6].

3.1. Определение годовых расходов газа для отдельных групп потребителей

Годовые расходы газа для отдельных групп потребителей определяют по данным приложения 3 [3, табл.А.1] в зависимости от количества человек, проживающих в квартале. Результаты расчета оформляются в виде таблицы (приложение 3).

Число жителей в квартале определяется по формуле

(7)

где N – количество жителей, чел.;

F – площадь квартала, га;

n – плотность населения, чел/га (ориентировочно для кварталов с одно- и двухэтажной застройкой – от 100 до 150 чел/га, для кварталов с пяти- девятиэтажной застройкой – от 250 до 450 чел/га)

Годовой расход газа, м³/год, определяется по формуле

(8)

где v_год – годовой расход газа, м³/год;

SQ_потр – годовой расход тепла соответствующей категории потребителей, кДж/год,

Q_н^р – низшая рабочая теплота сгорания газа, кДж/м³.

Годовой расход тепла для хозяйственно-бытовых нужд определяется по формуле

(9)

где N -- количество жителей в квартале, чел.;

z₁, z₂, z₃ – соответственно, доля людей проживающих в квартирах с централизованным горячим водоснабжением; с газовыми водонагревателями, без горячего водоснабжения.

q₁, q₂, q₃ – соответственно, норма расхода теплоты одним человеком, проживающим в квартире с централизованным горячим водоснабжением; с газовыми водонагревателями, без горячего водоснабжения, кДж/чел год, (приложение2),

у_х/б – степень охвата жителей города газоснабжением, д.е.

Годовой расход тепла предприятиями общественного питания определяется по формуле

(10)

z_п.о.п.. – охват обслуживанием населения от общей численности, z_п.о.п =0,25 [1, стр.46], д.ед.;

y_п.о.п. – охват столовых и ресторанов газоснабжением, д. ед.;

N – количество жителей квартала, чел.;

q_п.о.п. – количество теплоты, затрачиваемое на приготовление завтраков обедов и ужинов, кДж/(завтрак+обед).

Годовой расход тепла больницами определяется по формуле

(11)

y_б – степень охвата газоснабжением больниц, д. ед.;

q_б - удельная годовая норма потребления теплоты больницами кДж/(на 1 койку в год), (приложение2).

Годовой расход газа для мелких коммунальных потребителей (предприятий бытового обслуживания непроизводственного характера и т. п.) можно принять в размере 5% годового расхода теплоты на хозяйственно-бытовое потребление.

Годовой расход тепла хлебокомбинатом определяется по формуле

(12)

y_х.п. – охват газоснабжением хлебозаводов и пекарен, д.ед.;

q^ср_х.п. – осреднённый расход теплоты (хлеб – 0,5 т, сдоба – 0,3 т, кондитерские изделия – 0,2т), кДж/(т в год), (приложение2).

Годовой расход тепла баней определяется по формуле

(13)

z_б – степень пользования людей банями, д.ед.;

y_б – степень охвата бань газоснабжением, д. ед.;

q_б – норма расхода теплоты на одну помывку , кДж/( на 1 помывку на чел.), (приложение2).

Годовой расход тепла прачечной определяется по формуле

(14)

z_п – степень пользования людей прачечными определяется аналогично формуле 13;

y_п – степень охвата прачечных газоснабжением; д. ед.;

q_п – удельный расход теплоты городскими прачечными, кДж/(т в год), (приложение2)].

Годовой расход тепла для отопления и вентиляции определяется по формуле

(15)

где Q_ов – годовой расход тепла на отопление и вентиляцию, кДж/год;

к, к₁ – коэффициенты, учитывающие долю тепла на отопление и вентиляцию общественных зданий, (при отсутствии данных к=0.25, к₁=0.4);

z – время работы вентиляционных установок, в течении суток (при отсутствии данных z=16);

t_в – температура внутреннего воздуха, °С;

t_ср.от – средняя температура наружного воздуха за отопительный период, °С;

t_н^Б t_н^А – температура наружного воздуха для проектирования соответственно отопления, вентиляции, °С;

n_от – продолжительность отопительного периода, сут.;

q –укрупненный показатель максимального расхода теплоты для отопления жилых зданий, кДж/ (ч м²), (принимается в зависимости от температуры наружного воздуха по параметру Б, [1, табл. 5.2, стр.48];

F – жилая площадь отапливаемых зданий определяется из расчета 12 м² на человека;

h – КПД отопительных котельных (0,8-0,85).

Годовой расход тепла промышленным предприятием определяется по технологическим данным газоиспользующего оборудования, принимается в соответствии с заданием [13].