1.1 Исходные данные

1) Город – Кокшетау

2) Средняя плотность населения равна 75 чел/га.

3) Теплота сгорания природного газа равна 65000 кДж/м³

4) Степень использования газа населением на приготовление пищи в квартирах – 100%.

5) Квартиры, имеющие централизованное горячее водоснабжение – 35%.

6) Квартиры, оборудованные горячим водоснабжением от газовых водонагревателей – 40%.

7) Квартиры, не имеющие горячее водоснабжение – 25 %

8) Использование газа в учреждениях здравоохранения для приготовления пищи – 50%.

9) Использование газа в учреждениях здравоохранения для приготовления горячей воды – 50%.

10) Степень газификации предприятий бытового обслуживания населения, предприятий общественного питания, учреждений здравоохранения, хлебопекарен и кондитерских предприятий – 45%.

11) Норма расхода теплоты промышленным предприятием равна 160*10⁹ кДж/год.

1.2 Потребление газа

1.2.1 Характеристика газифицируемого города (района) и определение количества жителей.

При составлении проекта газоснабжения города необходимо определить годовой расход газа городом.

Природный газ в городе расходуется различными потребителями, однако все виды потребления можно сгруппировать следующим образом: а) бытовое потребление; б) потребление в коммунальных и общественных предприятиях; в) потребление на отопление и вентиляцию зданий; г) промышленное потребление.

Потребление газа рассчитывают по средним нормам, разработанным в результате анализа многолетнего опыта фактического потребления газа городом.

Годовые расходы газа на приготовление пищи и горячей воды в квартирах, а также на хозяйственно-бытовые нужды общественных зданий, предприятий общественного питания и коммунальных предприятий определяют по нормам СНиП 2.04.08-87.

1.2.2Расчет годового потребления газа городом.

Потребление газа жилыми зданиями. Годовой расход газа на приготовление пищи и горячей воды существенно зависит от системы горячего водоснабжения. Доля людей, проживающих в квартирах с централизованным горячим водоснабжением принимается Х₁; доля людей, проживающих в квартирах с горячим водоснабжением от газовых водонагревателей Х₃; доля людей, проживающих в квартирах без горячего водоснабжения Х₂.

С учетом выше принятого Х₁+ Х₂ + Х₃ = 1. Наряду с принятыми обозначениями, для определения расхода газа необходимо обозначить норму расхода теплоты на одного человека в год в отмеченных выше типах квартир, соответственно q_кв.1, q_кв.2 и q_кв.3; степень охвата газоснабжением населения города - У_кв; N - общая численность населения.

Для определения расхода газа необходимо в расчетах учитывать и теплотворную способность природного газа ( ).

Определить годовое потребление газа городом, исходя из следующих данных. Площадь жилой застройки города 358,9 га, средняя плотность населения 75 чел/га. Для газоснабжения используют природный газ с теплотой сгорания = 65000 кДж/м³.

Степень охвата городских потребителей газоснабжением принята следующая: 100% населения расходуют газ на приготовление пищи в квартирах; 35% квартир имеют централизованное горячее водоснабжение x₁; 25% квартир оборудованы горячим водоснабжением от газовых водонагревателей x₂.

В учреждениях здравоохранения газ используется: 50% для приготовления пищи; 50% для приготовления горячей воды. Газифицировано 45% предприятий бытового обслуживания, предприятий общественного питания, учреждений здравоохранения, хлебопекарен и кондитерских предприятий; газифицированы мелкие отопительные установки жилых и общественных зданий в объеме 10% общей отопительно-вентиляционной нагрузки. Норма расхода теплоты промышленным предприятием равна 160∙10⁹ кДж/год. Средняя норма жилой площади на 1 чел. - 12 м². Расчетная наружная температура для проектирования отопления = (-33°C); продолжительность отопительного периода n_о = 215 суток; средняя температура наружного воздуха t_оm = -7,5°С.

Квартиры в которых отсутствуют водонагреватели и централизованное горячее водоснабжение можно определить по зависимости х₃=[100-(x₁₊x₂)]=[100-(35+25)]=40%.

1. Определяется количество жителей в городе

N = F∙m = 75*358,9=26918 чел.

2. Общее годовое потребление газа в квартирах города (в м³/год)определится по формуле

, м³/год;

3.Потребление газа в предприятиях бытового обслуживания. Годовой расход газа на прачечные определяется из выражения:

, м³/год;

м³/год.

Годовой расход газа на бани можно подсчитать по формуле:

, м³/год,

где Z_п, Z_б- степень охвата населения услугами прачечных и бань; у_п, У_б - охват газоснабжением прачечных и бань; q_п, q_б - норма расхода теплоты, соответственно прачечными и банями (принимается согласно табл. 3.1); норма накопления белья - 100 т на 1000 жителей; 52 - количество дней посещения (помывок) в год в банях.

м³/год.

Общий годовой расход предприятиями бытового обслуживания равен:

, м³/год;

м³/год.

4.Общий годовой расход предприятиями общественного питания можно определить из следующей формулы:

, м³/год,

где Z_поп = 0,25-0,3 - охват обслуживанием населения; У_поп - охват газоснабжением предприятий общественного питания (дается в задании на проектирование); q_поп - норма расхода теплоты на приготовление завтрака (ужина) или обеда; 360 - число дней работы предприятия в году.

м³/год.

5.Потребление газа в учреждениях здравоохранения. При расходе газа в больницах следует учитывать, что их общая вместимость определяется из расчета 12 коек на 1000 жителей.

Расход газа на приготовление пищи и горячей воды определяется из выражения:

, м³/год,

где -^.нормы расход теплоты в учреждении здравоохранения на приготовления пищи и горячей воды, соответственно; У_уз - охват газоснабжением учреждений здравоохранения.

м³/год.

6.Потребление газа хлебозаводами и пекарнями. Расчет годового расхода ведут в предположении, что объем суточной выпечки на 1000 жителей составляет 0,6 - 0,8 т (в среднем 0,7 т).

Общий расход газа на хлебозаводы и пекарни составит

, м³/год,

где У_{х.з .}- охват газоснабжением хлебозаводов, пекарен; q_х.з. - норма расхода теплоты хлебозаводом и пекарнями.

м³/год.

7.Потребление газа предприятиями бытового обслуживания непроизводственного характера. К предприятиям бытового обслуживания непроизводственного характера относятся: магазины, парикмахерские, ателье индивидуального пошива одежды, мастерские по ремонту обуви и т.д.

, м³/год.

м³/год.

8.Расход газа промышленными предприятиями. Значительный расход газа в крупных городах используется промышленными предприятиями. Для определения расхода газа используется следующее выражение

, м³/год,

где q_пп - норма расход теплоты промышленным предприятием, кДж/год.

м³/год.

9.Расход газа на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилых и общественных зданий. Расходы газа определяются по следующим формулам:

- на отопление жилых и общественных зданий

, м³/год;

м³/год.

- на вентиляцию общественных зданий

, м³/год;

м³/год.

- на горячее водоснабжение

, м³/год,

где n_о - продолжительность отопительного периода, сутки (принимается согласно СНиП 2.01.01-82); Z - усредненное за отопительный период число часов работы системы вентиляции общественных зданий в течение суток (при отсутствии данных должно приниматься равным 16 ч); 350 - число суток в году работы системы горячего водоснабжения; η - КПД котельных (принимается η = 0,8-0,85); - теплотворная способность газа, кДж/м³; Q_от - средний тепловой поток на отопление при t_от, Вт; Q_hm - средний тепловой поток на горячее водоснабжение в средние сутки за неделю в отопительный период для жилых и общественных зданий, Вт; - то же, за период со среднесуточной температурой наружного воздуха более 8°С(неотопительный период), Вт; 1,1 - коэффициент, учитывающий потери теплоты в сетях.

м³/год.

Средние тепловые потоки определяются по формулам:

- на отопление, Вт

;

МВт;

- на вентиляцию, Вт

;

МВт;

- на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий, Вт

;

МВт;

- на горячее водоснабжение в неотопительный период, Вт

,

где q_h - укрупненный показатель среднего теплового потока на горячее водоснабжение на одного человека, Вт(с учетом потребления в общественных зданиях) принимают по табл. 3.2; t_i - средняя температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий, принимается для жилых и общественных зданий, равной 18°С; t_оm -средняя температура наружного воздуха за период со среднесуточной температурой воздуха 8°С и менее (отопительный период), °С; -расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, °С; -температура холодной (водопроводной) воды в отопительный период (при отсутствии данных принимается равной 5°С); -температура холодной (водопроводной) воды в неотопительный период (при отсутствии данных принимается равной 15°С); β - коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды на горячее водоснабжение в неотопительный период по отношению к отопительному периоду, принимаемый при отсутствии данных для жилищно-коммунального сектора равным 0,8; N -число человек; -суммарный максимальный тепловой поток на отопление жилых иобщественных зданий при t_о, Вт; -максимальный тепловой поток на вентиляцию общественных зданий при , Вт.

МВт.

Максимальные тепловые потоки определяются по формулам:

- на отопление жилых и общественных зданий

;

87∙1,5∙12∙26918∙(1 + 0,25) = 52,7 МВт;

- на вентиляцию общественных зданий

,

где K₁ - коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий, при отсутствии данных следует принимать равным 0,25; К₂- коэффициент, учитывающий тепловой поток на вентиляцию общественных зданий, при отсутствии данных следует принимать равным: для общественных зданий, построенных до 1985 г. - 0,4; после 1985 г. - 0,6; q_о - укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление жилых зданий на 1м²общей площади, Вт; А - общая площадь жилых зданий, м² (A = l,5∙f'∙N), где 1,5 - коэффициент, учитывающий отношение общей площади к жилой; f - средняя норма жилой площади на 1 человека (принимается равной 12 м²/чел).

0,25∙0,6∙87∙484524= 6,3 МВт;

Общий годовой расход газа на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения равен:

, м³;

м³/год.

10.Годовой расход газа на мелкие отопительные установки.Годовой расход газа на мелкие отопительные установки жилых и общественных зданий принимается равным(10-25%) от общей отопительно-вентиляционной нагрузки города и выражается формулой

, м³/год;

м³/год.

11.Определение годового расхода газа городом. Годовой расход газа потребителями, присоединяемыми к сети низкого давления, выражается зависимостью

, м³/год;

м³/год.

12.Годовой расход газа потребителями, присоединяемыми к сети высокого (среднего) давления составит:

, м³/год;

м³/год.

13.Общий годовой расход газа городом. С учетом годового расхода на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилых и общественных зданий расход газа городом определяется по формуле:

, м³/год;

м³/год.