1. История развития газовой промышленности Республики Беларусь.Единая система газоснабжения и ее структура
С начала газификации Республики Беларусь в 1958 годуПравительством БССР был создан центральный орган государственного управленияразвития газификации республики – Главное управление по газификации при СоветеМинистров БССР (Главгаз БССР), куда на правах юридических лиц вошли областные иг. Минска газовые хозяйства.
В 1978 году Главгаз БССР был преобразован в Государственныйкомитет по газификации при Совете Министров БССР (Госкомгаз БССР) с теми жеадминистративными и имущественными функциями.
В 1988 году Госкомгаз БССР и Министерство топливной промышленностиБССР решением Правительства БССР были объединены и преобразованы вГосударственный комитет по топливу и газификации (Госкомтопгаз БССР) свхождением в его состав находящихся в ведении указанных органовгосударственного управления организаций, обладающих правом юридического лица.
Постановлением Совета Министров Республики Беларусь от 13 апреля1992 года №204, а также решением трудовых коллективов организаций ГоскомтопгазаБССР был организован Белорусский концерн по топливу и газификации (концерн«Белтопгаз), который осуществлял свою деятельность на основании учредительныхдокументов по административному, имущественному и хозяйственному управлениювсех входящих в его состав государственных организаций. Согласно УказуПрезидента Республики Беларусь от 24 сентября 2001 года №516 концерн«Белтопгаз» подчинён Министерству энергетики Республики Беларусь, котороеутвердило его устав в новой редакции. В настоящее время концерн «Белтопгаз»преобразован в Государственное производственное объединение по топливу игазификации «Белтопгаз».
Успешное функционирование и развитие производственных сил, а такжеповышение жизненного уровня населения Беларуси в значительной степени зависитот состояния топливно-энергетического комплекса. Именно поэтому особуюактуальность и значимость приобретает надежное и эффективное энергоснабжениевсех отраслей экономики, обеспечивающих производство конкурентоспособнойпродукции и достижение высоких стандартов уровня и качества жизни населения присохранении экологически безопасной среды.
На сегодняшний день самым эффективным, экологически чистым инаиболее дешевым видом топлива является природный газ, за счет котороговозможно удовлетворение существующих потребностей республики, а также приростпотребления или замещение выбывающих видов топлива. Поэтому он занимает особоеместо в структуре топливно-энергетического баланса Беларуси – практически всеотрасли экономики используют его в своей деятельности.
Бесперебойное газоснабжение в Беларуси, а также транзит природногогаза через территорию страны обеспечивает ОАО «Белтрансгаз».
«Белтрансгаз» занимает присущую только ему нишу всоциально-экономическом развитии республики. Созданное еще в рамках единойгазотранспортной системы СССР, предприятие стало основой для становлениягазовой отрасли независимой Беларуси, газификации ее населенных пунктов, даломощный импульс развитию энергетики и многих других отраслей экономикиреспублики.
2. Схемы межцеховых газопроводов
Межцеховые газопроводы в зависимости от планировкипредприятия, насыщенности его территории подземными и надземнымикоммуникациями, степени осушенности газа и ряда других факторов могут бытьподземными и смешанными. На предприятиях чаще отдают предпочтение надземнойпрокладке межцеховых газопроводов. Так как они в этом случае не подверженыподземной коррозии, более доступны для осмотра и ремонта, менее опасны приутечках газа и экономичнее подземных.
Надземные газопроводы прокладывают на опорах, эстакадах,по огнестойким наружным стенам и перекрытиям зданий с производствами не пожароопаснойкатегории. Высота прокладки надземных газопроводов до низа трубы принимается,м, не менее: в местах прохода людей – 2,2; на участках без проезда транспорта ипрохода людей – 0,6; над автодорогами – 4,5; над трамвайными путями и железнымидорогами – 5,6 – 7,1. Под линиями электропередач в зависимости от напряжения вних газопровод прокладывают на расстоянии от 1 до 6,5 м и заземляют.
Схема промышленной системы газоснабжения в случаенепосредственного присоединения к городским сетям низкого давления показана на(рис. 1). Данную схему проектируют для небольших коммунальных ипромышленных предприятий. Это объясняется, во-первых, малой пропускнойспособностью сетей низкого давления, а во вторых тем, что переменный режимпотребления газа предприятием будет отрицательно сказываться на режиме давленийу газовых приборов жилых зданий, присоединенных к той же сети низкого давления.
Из городской распределительной сети низкого давлениягаз через задвижку 1 поступает в межцеховой газопровод 2. У небольшихпредприятий протяженность межцеховых газопроводов обычно невелика, поэтому наответвлениях от основного газопровода к цехам отключающие устройства можно неустанавливать.
/>
Рис. 1 Схема газоснабжения небольшогопромышленного предприятия, присоединенного к городской сети низкого давления
1-отключающее устройство(задвижка), 2 – межцеховой газопровод, 3 – ответвление к цеху, 4-отключающееустройство на вводе в цех, 5-пункт измерения расхода газа (ПИРГ), 6-внутрицеховыегазопроводы, 7-главное отключающее устройство перед агрегатами, 8-кранна продувочном газопроводе, 9-продувочный газопровод, 10-штуцер скраном и пробкой для взятия пробы.
/>
Рис. 2Схема межцехового газопровода среднего давления с центральным пунктом измерениярасхода газа и цеховыми ГРУ среднего и низкого конечных давлений
1,5 – отключающие устройства в колодце, 2-центральный пунктизмерения расхода газа, 3-межцеховой газопровод, 4-сборникконденсата, 6-отключающее устройство в мелком колодце, 7-шкафнаяустановка РД,8-цеховая ГРУ среднего конечного давления, 9-цеховаяГРУ низкого конечного давления, 10 – ответвление газопровода к цеху(сборники конденсата устанавливают при использовании влажного газа).
Межцеховые газопроводы вводят в каждый цех, где вгазорегуляторных установках давление снижается до необходимой величины. Из ГРУгаз поступает только в сети данного цеха. Расход газа учитывается в центральномпункте измерения расхода газа, а также в каждом цехе. Центральный ГРПотсутствует, а межцеховые газопроводы находятся под давлением городскойраспределительной сети.
3.Требования Правил технической безопасности в области газоснабжения РБ к ГРП(ГРУ)
Режим работы ГРП (газорегуляторные пункты), ГРУ (газорегуляторныеустановки) должны устанавливаться в соответствии с проектом.
Параметры настройки регуляторов давления в ГРП городов инаселенных пунктов (комбинированных регуляторов) для бытовых потребителей недолжны превышать 300 даПа (300 мм вод. ст.).
ПСК, в том числе встроенные в регуляторы давления, должныобеспечивать сброс газа при превышении максимального рабочего давления послерегулятора не более чем на 15%.
Верхний предел срабатывания ПЗК не должен превышать максимальноерабочее давление газа после регулятора более чем на 25%.
При наличии в ГРП дополнительной линии редуцирования регулятордавления на ней настраивается на давление на 10% ниже, а ПЗК – на 10% выше, чемна основной линии.
Параметры настройки оборудования ГРП, ГРУ, газоиспользующихустановок промышленных, сельскохозяйственных производств, отопительных котельныхи других организаций, а также промежуточных ГРП должны устанавливаться проектоми уточняться при пусконаладочных работах.
Не допускается колебание давления газа на выходе из ГРП (ГРУ),превышающее 10% рабочего давления. Неисправности регуляторов, вызывающиеповышение или понижение рабочего давления, неполадки в работе предохранительныхклапанов, а также утечки газа должны устраняться в аварийном порядке.
Газ по обводной линии допускается подавать только в течениевремени, необходимого для ремонта оборудования и арматуры, а также в периодснижения давления газа перед ГРП или ГРУ до величины, не обеспечивающейнадежную работу регулятора давления. Работа должна выполняться бригадой рабочихв составе не менее двух человек под руководством специалиста.
Температура воздуха в помещении, где установлены оборудование исредства измерения, должна быть не ниже предусмотренной в паспортах завода – изготовителяоборудования и КИП.
Снаружи здания ГРП, вблизи ограждения ГРУ на видном месте, должныбыть предупредительные надписи: «Газ. Огнеопасно».
При эксплуатации ГРП и ГРУ должны выполняться:
осмотр технического состояния в сроки, устанавливаемыеинструкцией, обеспечивающие безопасность и надежность эксплуатации;
проверка параметров срабатывания ПЗК и ПСК не реже 1 раза в 3месяца, а также по окончании ремонта оборудования;
техническое обслуживание – не реже 1 раза в 6 месяцев;
текущий ремонт – не реже 1 раза в год, если завод – изготовительрегуляторов давления, предохранительных клапанов, телемеханических устройств нетребует проведения ремонта в иные сроки;
капитальный ремонт – при замене оборудования, средств измерений,отопления, освещения и восстановлении строительных конструкций здания наосновании дефектных ведомостей, составленных по результатам осмотров и текущихремонтов.
При осмотре технического состояния ГРП (ГРУ) путем обхода должнывыполняться:
проверка по приборам давления газа до и после регулятора, перепададавления на фильтре, температуры воздуха в помещении, отсутствия утечки газа спомощью прибора или мыльной эмульсии;
контроль за правильностью положения молоточка и надежностисцепления рычагов или положением рукоятки взвода ПЗК;
смена картограмм регистрирующих приборов, прочистка и заправкаперьев, завод часового механизма. Проверка исправности манометров(показывающих, регистрирующих, дифференциальных и тому подобных) путемкратковременного их отключения и посадки на «нуль» – не реже 1 раза в 15 дней;
проверка состояния и работы электроосвещения, вентиляции, системыотопления, визуальное выявление трещин и не герметичности стен, отделяющихосновное и вспомогательное помещения;
внешний и внутренний осмотр здания. При необходимости – очисткапомещения и оборудования от загрязнения.
Осмотр технического состояния (обход) ГРП должен, как правило,проводиться двумя рабочими.
Обход ГРП, оборудованных системами телемеханики, оснащенныхсигнализаторами загазованности с контролируемым выводом сигнала, шкафныхрегуляторных пунктов ГРУ допускается производить одним рабочим.
Организациям, эксплуатирующим объекты газораспределительнойсистемы, разрешается производить обход ГРП одним рабочим из числа постоянногосостава персонала подразделений. В этом случае должна разрабатыватьсяспециальная инструкция, определяющая дополнительные меры безопасности.
При проверке степени засоренности фильтра максимальный перепаддавления газа на нем не должен превышать величины, установленнойзаводом-изготовителем, но быть не более 10 кПа (1000 мм вод. ст.).
Разборка и очистка кассеты фильтра должна производиться внепомещения ГРП (ГРУ) в местах, удаленных от легковоспламеняющихся веществ иматериалов на расстоянии не менее чем 5 м.
При настройке и проверке параметров срабатывания предохранительныхклапанов не должно изменяться рабочее давление газа после регулятора.
Настройку и проверку параметров срабатывания допускается выполнятьс помощью регулятора давления, если верхний предел срабатыванияпредохранительного клапана не превышает максимального рабочего давления.
В тупиковых газораспределительных системах сбросныепредохранительные клапаны ГРП (ГРУ) должны обеспечивать их срабатывание раньшесрабатывания ПЗК. В системах закольцованных газопроводов (сетей) сбросныепредохранительные клапаны ГРП (ГРУ) должны обеспечивать их срабатывание послесрабатывания ПЗК.
При техническом обслуживании ГРП, ГРУ должны выполняться:
проверка хода и герметичности запорной арматуры ипредохранительных клапанов;
проверка герметичности всех соединений, устранение утечек газа,осмотр фильтра;
смазка трущихся частей и перенабивка сальников;
определение чувствительности мембран регуляторов давления иуправления;
продувка импульсных трубок к КИП, ПЗК и регулятору давления;
проверка параметров настройки ПЗК и ПСК.
При ежегодном текущем ремонте ГРП, ГРУ следует обязательновыполнять:
разборку регуляторов давления, предохранительных клапанов сочисткой их от коррозии и загрязнений, проверкой плотности прилегания клапановк седлу состояния мембран, смазкой трущихся частей, ремонтом или заменойизношенных деталей, проверкой надежности крепления конструкционных узлов, неподлежащих разборке;
разборку и притирку запорной арматуры, не обеспечивающейгерметичности закрытия;
работы, перечисленные в пункте 130 настоящих правил.
Отключающие устройства на линии редуцирования при разборкеоборудования должны быть в закрытом положении. На границах отключенного участкапосле отключающих устройств должны устанавливаться заглушки, соответствующиемаксимальному давлению газа.
Ремонт электрооборудования ГРП и замена перегоревших электролампдолжны проводиться при снятом напряжении. При недостаточном естественномосвещении допускается применение переносных светильников во взрывозащищенномисполнении.
Помещения ГРП (ГРУ) должны быть укомплектованы средствамипожаротушения. При определении видов и необходимого количества средствпожаротушения в ГРП (ГРУ) следует руководствоваться общими правилами пожарнойбезопасности Республики Беларусь для промышленных предприятий (ППБ РБ 1.01–94),утвержденными приказом Главного государственного инспектора Республики Беларусьпо пожарному надзору от 30 декабря 1994 г. №29 (далее – Общие правилапожарной безопасности Республики Беларусь для промышленных предприятий (ППБ РБ1.01–94).
Хранить обтирочные, горючие и другие материалы в указанныхпомещениях не разрешается.
Защита газопроводов от молнии должна осуществляться в соответствиис РД 34.21.122–87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений».
4. Эксплуатация газоиспользующих агрегатов
Розжиг газоиспользующих установок
Приступая к приему газа в газопровод, проверяют, закрыты лизадвижки газопровода к агрегату (котлу) и задвижки (вентили, краны) газовыхгорелок, после чего открывают свечу в конце газопровода. Затем открываютзадвижку на газопроводе и пускают газ, наблюдая по манометру за его давлением.После того как из свечи пойдет газ, закрывают ее вентиль (кран), в течение 10 ч15 мин вентилируют топку и газоходы котла, регулируют тягу так, чтобыразрежение вверху топки было равно 20 ч 30 Па (2 ч 3 мм водяногостолба).
Розжиг смесительных горелок (с принудительной подачей воздуха)должен производиться следующим образом: проверяют закрытие кранов передгорелками, закрывают воздушную заслонку, открывают кран у переносногозапальника и зажигают выходящий из него газ. Затем запальник вводят в топку иего пламя подносят к выходному отверстию горелки; медленно открывают газовыйкран перед горелкой и после зажигания газа, выходящего из горелки, запальниквынимают из топки и вешают на место.
Если газ не загорелся или, будучи зажжен, погас, необходимозакрыть кран перед горелкой, прекратив подачу газа, провентилировать топку игазоходы в течение 10 ч 15 мин, открыв воздушную заслонку. Толькопосле этого можно снова приступить к розжигу горелки.
Если же зажигание горелки прошло успешно, несколько приоткрываютвоздушную заслонку на воздухопроводе и регулируют пламя так, чтобы оно не былокоптящим и чтобы излишний воздух не отрывал факел от горелки. Затем понемногуоткрывают газовый кран перед горелкой и постепенно воздушной заслонкойприбавляют воздух, добиваясь нормального горения газа: пламя должно бытьустойчивым, не коптящим (прозрачным) и не отрывающимся от горелки.
При отрыве пламени следует уменьшить подачу воздуха, при длинномкоптящем пламени надо убавить подачу газа. Во избежание отрыва пламени из-зачрезмерного избытка воздуха увеличивать нагрузку следует прибавлением вначалеподачи газа, а затем подачи воздуха, а снижать нагрузку надо уменьшениемвначале подачи воздуха, а затем подачи газа.
При наличии у котла нескольких горелок зажигание их производитсяпоследовательно, в таком же порядке.
Если при растопке погаснут все горелки, следует немедленнопрекратить подачу газа к ним, убрать из топки запальник и провентилироватьтопку и газоходы в течение 10 ч 15 мин. Только после этого можно повторнозажигать горелки.
Порядок розжига инжекционных горелок среднего давления спластинчатым стабилизатором горения несколько отличается от порядка розжигасмесительных горелок и заключается в следующем: после проверки закрытия крановперед горелками открывают регуляторы первичного воздуха, проверяют давлениегаза перед кранами горелок, открывают газовый кран перед переноснымзапальником, который зажженным вводят в топку, подводя пламя к выходномуотверстию горелки. Затем открывают кран перед горелкой (примерно наполовину) допоявления ясно слышимого шума от истечения газа, который и должен загореться.
В процессе регулирования инжекционной горелки надо следить, чтобыпламя не проскакивало в горелку, особенно при снижении ее нагрузки. В этомслучае горелку выключают, и после остывания ее снова включают в работу. Припоявлении сильных пульсаций в топке уменьшают подачу газа.
Аналогичным образом зажигают остальные горелки, после чегозакрывают кран переносного запальника, вынимают его из топки и вешают на место.
Зажигая газовые горелки, не следует стоять напротив отверстий-гляделок(растопочных люков), чтобы не пострадать от случайно выброшенного из топкипламени. Обслуживающий персонал должен быть обеспечен средствами индивидуальнойзащиты.
Запрещается:
– разжигать в топке погасшие горелки без предварительнойвентиляции топки и газоходов агрегата (котла);
– зажигать газовый факел от соседней горелки или отраскаленной кладки топки.
Розжиг топок котлов (установок), оборудованных автоматикойрегулирования процесса горения и автоматикой безопасности или комплексной автоматикой,должен производиться в соответствии с требованиями производственных инструкцийпо их пуску, настройке и эксплуатации.
Обслуживание газоиспользующих установок во время их работы
При обслуживании установок во время их работы необходимо:
– внимательно следить за давлением газа и воздуха передгорелками, чтобы оно не выходило за пределы, установленные производственнойинструкцией и режимной картой. В случае понижения давления газа ниже указаннойв инструкции нормы – сократить потребление газа вплоть до полного выключениягорелок;
– постоянно следить за цветом пламени горелок, показаниямигазоанализаторов и тягомеров, добиваясь полного сгорания газа при наименьшихизбытках воздуха. Объемная доля углекислого газа СО2 в уходящих дымовых газахдолжна быть 9 ч 10%, что соответствует коэффициенту избытка воздуха заагрегатом 1,3 ч 1,4. При этом объемная доля продуктов химической неполнотысгорания СО + Н2 не должна превышать 0,2%. Объемная доля СО2 устанавливаетсяпусконаладочной организацией в зависимости от вида топлива, типа котла итопочного устройства;
– наблюдать за разрежением в топке, не допуская при этом хотябы незначительного давления, а также выбивания пламени или газообразныхпродуктов сгорания из топки или газоходов агрегата. Тягу надо отрегулироватьтак, чтобы разрежение в верхней части топки составляло 5 ч 20 Па (0,5 ч2 мм водяного столба). Для регулирования тяги следует пользоваться дымовойзаслонкой, воздушным топочным регистром, поворотными лопатками направляющегоаппарата вентилятора и дымососа, изменяя их угол вращения;
– воздух по работающим газовым горелкам распределять так,чтобы к каждой газовой горелке он поступал пропорционально расходу газа черезгорелку;
– систематически наблюдать за процессом горения и добиваться,чтобы газовый факел равномерно заполнял всю топочную камеру и не залетал втрубный пучок, чтобы конец факела был чистым и не имел дымных языков; в факелене должно быть «мушек», а цвет его должен быть светло-соломенно-желтым. Издымовой трубы агрегата или котельной установки должны выходить лишь совершеннопрозрачные газообразные продукты сгорания. Не следует допускать даже легкого икратковременного темного дыма.
При больших избытках воздуха объемная доля СО2 в дымовых газахснижается, факел укорачивается и приобретает ослепительно-белую окраску. Принедостатке воздуха содержание СО2 увеличивается, факел удлиняется, пламяприобретает темно-желтую окраску, а на конце его появляются дымные языки.
Регулировать подачу газа и воздуха следует медленным и плавнымоткрытием кранов, задвижек и вентилей. Нужно добиваться бесшумной, устойчивойработы горелок без отрыва пламени.
Нагрузку котлоагрегата с несколькими газовыми горелками следуетрегулировать изменением расхода газа по всем горелкам или изменением ихколичества; последнее регулирование нагрузки особенно целесообразно дляинжекционных горелок неполного смешения небольшой производительности (до 15 ч20 м3/г). При повышении нагрузки отдельных горелок сначалаувеличивают подачу газа, а затем подачу воздуха; при снижении нагрузки вначале,наоборот, уменьшают подачу воздуха, а затем подачу газа.
Необходимо помнить, что недопустима работа горелок с перегрузкой,приводящей к отрыву пламени от горелки, и работа горелок на малых нагрузках,вызывающая проскок пламени. Особенно неудовлетворительно работают на больших ималых нагрузках инжекционные горелки полного смешения.
Для увеличения длины и светимости пламени факела уменьшают подачупервичного воздуха в горелки и увеличивают подачу вторичного воздуха приодновременном увеличении разрежения в топке (во избежание неполного сгораниягаза).
Во избежание выброса пламени из топки и неполного сгорания газапри повышении нагрузки котла увеличивают вначале разрежение в топке, а затемнагрузку горелок. При снижении нагрузки котла уменьшают вначале нагрузкугорелок, а затем уменьшают разрежение.
Если во время работы погаснут все горелки (в результате повышениядавления газа перед горелками или прекращения подачи воздуха вентилятором вгорелки), надо немедленно прекратить подачу газа в горелки, убавить дутье итягу, провентилировать топку, газоходы и воздухопроводы, выяснить и устранитьпричины нарушения нормального режима горения газа.
Во время работы топки необходимо вести наблюдение за отсутствиемутечек газа из неработающих (выключенных) горелок, а также за отсутствиемгорения газа у выходных газовых щелей, что может угрожать пережогу деталейгорелки.
Остановка газоиспользующих установок
Остановки бывают:
– аварийными;
– кратковременными (работа агрегата в одну – две смены);
– продолжительными (вывод агрегата на ремонт, очистку,консервацию).
Остановка во всех случаях, за исключением аварийной остановки,должна производиться только по письменному распоряжению администрации.
Ответственный за исправное состояние и безопасную эксплуатациюгазоиспользующих установок перед его остановкой должен:
– сделать в письменном журнале запись об остановке суказанием даты и времени (часы, минуты) и расписаться;
– в случае необходимости провести инструктаж по безопасномуведению работ как персоналу, которому предстоит провести остановку, так иперсоналу, обслуживающему рядом работающие агрегаты.
При проведении кратковременной остановки:
– заранее прекратить подачу газа в топку;
– прикрыть шибер или прекратить дутье;
– открыть запорные устройства на сбросных газопроводах.
Запрещается оставлять агрегат (котел) без постоянного наблюдениясо стороны обслуживающего персонала после его остановки до снижения давления внем до атмосферного (для котлов).
При проведении продолжительной остановки:
– снизить интенсивность горения газа в топке вплоть допрекращения подачи газа;
– дымосос и вентилятор продолжают работать некоторое время(по инструкции) для вентиляции топки;
– закрыть все запорные устройства до ввода газопровода и навводе;
– установить на вводе после запорного устройства заглушку;
– открыть запорные устройства на сбросных и продувочныхгазопроводах.
При остановке агрегата (котла), работающего с принудительнойподачей воздуха, надо уменьшить, а затем прекратить подачу газа в топку, авслед за этим прекратить подачу воздуха. При инжекционных горелках следуетсначала прекратить подачу воздуха, а затем прекратить подачу газа.
После отключения всех горелок необходимо отключить газопроводагрегата от общего газопровода, открыть продувочную свечу на отводе, а такжепровентилировать топку, газоходы, воздухопроводы.
При остановке агрегатов (котлов) на длительный период безоставления обслуживающего персонала в котельной (цехе) закрывают задвижку иликран на вводе газа в котельное помещение (цех). Остановку газифицированных котловс автоматикой регулирования процесса горения, автоматикой безопасности и скомплексной автоматикой проводят в соответствии с производственной инструкцией,утвержденной главным инженером предприятия.
При аварийной остановке обслуживающий персонал обязан немедленнозакрыть газовое запорное устройство (ПЗК) и сообщить об этом руководителюкотельной (цеха) или лицу, замещающему его. Затем необходимо открытьотключающие устройства на трубопроводах безопасности. При необходимости открытьотключающие устройства на продувочных газопроводах и провентилировать топку игазоходы.
Аварийная остановка проводится в следующих случаях:
– несрабатывание технологических защит;
– взрыв в топке, газоходах, разогрев докрасна несущих балоккаркаса, колонн котла, обрушение обмуровки;
– пожар;
– исчезновение напряжения на устройствах дистанционного иавтоматического управления или на всех КИП;
– разрыв внутреннего газопровода;
– погасание общего факела в топке.
Задача №1
Длязаданного состава природного газа определить физико-химические свойства.
Метан (CH2) – 92,5
Этан (С2Н6)– 2,0
Пропан (С3Н8)– 0,66
Изобутан (С4Н10)– 0,5
Пентан (С5Н12)– 0,15
Диоксидуглерода (СО2) – 0,33
Азот (N2) – 3,7
Решение
Определяемплотность газовой смеси со.см, кг/м3, при нормальныхусловиях
со.см= 0,01 ∑ yi сi
где: yi – объемная доля i-го компонента в смеси, %; сi – плотность i-го компонента, кг/м3, берем из [А.А. ИонинГазоснабжение (таб. 1,2)].
со.см= 0,01 (92,5*0,717+2*1,357+0,66*2,019+0,50*2,668+0,15*3,221+0,33*1,977+3,7*1,25)= 0,77 кг/м3
Определяемнизшую теплоту сгорания Qнсм, кДж/м3, смеси горючих газов
Qнсм = 0,01 ∑ yi Qнi
Где: Qнi – низшая объемная теплотасгорания i-го компонента, кДж/м3, берем из [А.А. ИонинГазоснабжение (таб. 1,3)].
Qнсм = 0,01 (92,5*35840+2*63730+0,66*93370+0,5*121840+0,15*146340+
+0,33*1+3,7*1) = 0,01 (3315200+127460+61624,2+60920+21951+
+ 0,33+3,7)= 35871,59 кДж/м3
Определяемконцентрационные пределы воспламенения Lcмв(н), %, газовоздушной смеси сучетом балласта (верхний и нижний)
/>
Где: Б –балласт газового топлива, равный сумме объемного процентного
содержанияуглекислого газа и азота, %;
liв(н) – предел воспламенения i-го компонента смеси соответственно верхнийи нижний, %.
/>
/>
Определяемтеоретически необходимое количество воздуха V0, м3 воздуха/м3 газа, для полного сжигания 1 м3газообразного топлива
V0= 0,0476 (∑(n + m/4) СnHm + 1,5 H2S)
Где: СnHm – объемное процентное содержание углеводородов, входящих в составгазовой смеси, %;
n и m – число атомов углерода и водородасоответственно;
H2S – объемное процентное содержаниесероводорода в смеси, %.
/>
/>) = 0,0476 (185+7+3,3+3,25+1,2) = 9,51 м3
С учетомвлажности воздуха определяем V0вл, м3 воздуха/ м3 газа,
V0вл = V0+ 0,00124 dвозд V0
Где: dвозд – влагосодержание воздуха, г/м3; определяем по H-d диаграмме при t = 200C, ц = 60%. Принимаем влагосодержание воздуха при этих параметрах равным dв= 9 г/м3.
V0вл = 9,51+0,00124*9*9,51 = 9,62 м3
Определяемдействительное количество воздуха Vд, м3 воздуха/ м3газа, подаваемого в топку для горения,
Vд = б V0вл
Где: б – коэффициент избытка воздуха,зависящий от метода сжигания газа; принимаем б = 1,2.
Vд = 1,2*9,62 = 11,544 м3
При сжигания газообразного топлива образуется углекислый газ СО2,водородные пары Н2О, сернистый ангидрид SO2 (в топливе неприсутствует сероводород H2S), кислород О2 и азот N2.
Определяемобъем сухих продуктов сгорания Vпр.сг., м3 продуктовсгорания/ м3 газа,
Vпр.сг. = VСО2 + VН2О + VSO2 + VO2 + VN2,
Количество VСО2 углекислого газа, м3 СО2/ м3газа,
VСО2 = 0,01 (∑n CnHm+ CO2)
VСО2=0,01 (1*92,5+2*2+3*0,66+4*0,5+5*0,15+0,33)=1,02 м3
Количество VH2O водяных паров, м3H2O/ м3 газа,
VН2О = 0,01 (∑ m/2 СnHm + H2S + 0,00124 (d г + б dвозд V0))
где dг – влагосодержание газа, г/м3; принимаем равным 0, таккак газ осушен.
VН2О=0,01 ((/>2,971 м3
Количество VSO2 сернистого ангидрида, м3 SO2/ м3 газа,
VSO2 = 0,01 H2S
VSO2 = 0,01
Количество VО2 кислорода, м3 О2/ м3 газа,
VO2 = 0,21 (б – 1) V0
VO2 = 0,21 (1,2–1)*9,51=0,34 м3
Количество VN2 азота, м3 N2/ м3 газа,
VN2 = 0,79 б V0 + 0,01 N2
VN2 = 0,79*1,2*9,51+0,01*0,33=9,018 м3
Задача №2
Определитьрасчетные расходы газа равномерно распределенными и сосредоточеннымипотребителями.№ варианта Число жителей в квартале с 5-ти этажной застройкой Число жителей в квартале с более высокой застройкой 2 10800 14500
Кравномерно распределенным потребителям относятся сетевые ГРП, которыеобслуживают жилые районы. В квартирах 5-ти этажных жилых домов установленыгазовые плиты и проточные газовые водонагреватели.
Всеполученные данные в процессе решения заносятся в таблицу 1 и 2.
Решение
Приготовлениепищи при наличии газовой плиты и проточных газовых водонагревателей
Определяемрасчетный расход газа Vр, м3/ч, как долюгодового расхода
Vр = Кm* Vгод,
где Кm – коэффициент часовогомаксимума; /по таблице 2 мет. пособия/ Кm=1/2200
Определяемгодовой расход газа Vгод, м3/год, нахозяйственно-бытовые и коммунальные нужды равномерно распределеннымипотребителями
Vгод = N * n * x * Qгод/Qн
Где: N – численность населения, чел.; N=10800
n – число расчетных единиц потребления на1000 жителей; n=1
х – степеньохвата газоснабжением в долях единицы; x=1
Qгод – нормативный расход газа в тепловых единицах на хозяйственно-бытовыеи коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 1 мет. пособия/ 8,0*106кДж/год
Qн – низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условиязадачи 1,
Qн=35871,59 кДж/м3
Vгод = 10800*1*1*8,0*106/35871,59=2408591 м3/год
Vр =1/2200*2408591=1094,8 м3/ч
Приготовлениезавтраков (ужинов)
С учетомсредней загрузки предприятий общественного питания принимаем охват обслуживаниянаселения у = 0,27 от общей численности населения, считая, что каждый человек,регулярно пользующийся столовыми и ресторанами, потребляет в день примерно 1обед и 1 ужин (или завтрак). Тогда общее число единиц (n) потребления газа предприятиямиобщественного питания составляет 360*у* х* N.
Степеньохвата газоснабжением столовых х = 1 (100%); 360 – число рабочих дней работыпредприятий общественного питания за год.
Определяемрасчетный расход газа Vр, м3/ч, как долюгодового расхода
Vр = Кm* Vгод
Где: Кm – коэффициент часовогомаксимума; /по таблице 2 мет. пособия/ Кm=1/2200
n – общее число расчетных единиц потребления, n=360*y*x*N
n=360*0,27*1*10800=1049760
х – степеньохвата газоснабжением в долях единицы; x=1
Qгод – нормативный расход газа в тепловых единицах нахозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 1 мет. пособия/2,1*103 кДж/год
Qн – низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условиязадачи 1,
Qн=35871,59 кДж/м3
Определяемгодовой расход газа Vгод, м3/год
Vгод =/>
Vгод =/>=61455,2 м3/год
Vр = 1/2200*61455,2 = 27,93
Приготовлениеобедов
Определяемрасчетный расход газа Vр, м3/ч, как долюгодового расхода
Vр = Кm* Vгод
Vгод =/>
Где: Кm – коэффициент часовогомаксимума; /по таблице 1 мет. пособия/ Кm=1/2200
n – общее число расчетных единиц потребления, n=360*y*x*N
n=360*0,27*1*10800=1049760
х – степеньохвата газоснабжением в долях единицы; x=1
Qгод – нормативный расход газа в тепловых единицах нахозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 1 мет. пособия/4,2*103 кДж/год
Qн – низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условиязадачи 1,
Qн=35871,59 кДж/м3
Vгод =/>=122910,4
Vр = 1/2200*122910,4 = 55,9
Дополнительноучитываем расход газа на нужды предприятия бытового обслуживания населения,принимая его в размере 5% от суммарного расхода газа в жилых домах.
Vр = Кm* Vгод
Vр =0,05*1094,8=54,74
НагрузкаГРП определяется как сумма расчетных расходов газа по видам потребителя.
1094,8+27,93+55,9+54,74=1233,37
Расчетнагрузок ГРП 1 заносим в таблицу 1.
Квартал сболее высокой застройкой
Приготовлениепищи в квартирах при наличии газовой плиты и ЦГВ (центрального горячеговодоснабжения).
Определяемрасчетный расход газа Vр, м3/ч, как долюгодового расхода
Vр = Кm* Vгод,
где Кm – коэффициент часовогомаксимума; /по таблице 2 мет. пособия/ Кm=1/2250
Определяемгодовой расход газа Vгод, м3/год, нахозяйственно-бытовые и коммунальные нужды равномерно распределеннымипотребителями
Vгод = N * n * x * Qгод/Qн
Где: N – численность населения, чел.; N=14500
n – число расчетных единиц потребления на1000 жителей; n=1
х – степеньохвата газоснабжением в долях единицы; x=1
Qгод – нормативный расход газа в тепловых единицах нахозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 1 мет. пособия/2,8*106 кДж/год
Qн – низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условиязадачи 1,
Qн=35871,59 кДж/м3
Vгод = 14500*1*1*2,8*106/35871,59=1131814,9 м3/год
Vр =1/2250*1131814,9=503 м3/ч
Приготовлениезавтраков (ужинов)
Средняя загрузкапредприятий общественного питания принимаем охват обслуживания населения у =0,27 от общей численности населения, считая, что каждый человек, регулярнопользующийся столовыми и ресторанами, потребляет в день примерно 1 обед и 1ужин (или завтрак). Тогда общее число единиц (n) потребления газа предприятиями общественногопитания составляет 360*у* х* N.
Степеньохвата газоснабжением столовых х = 1 (100%); 360 – число рабочих дней работыпредприятий общественного питания за год.
Определяемрасчетный расход газа Vр, м3/ч, как долюгодового расхода
Vр = Кm* Vгод
Где: Кm – коэффициент часовогомаксимума; /по таблице 2 мет. пособия/ Кm=1/2250
n – общее число расчетных единиц потребления, n=360*y*x*N
n=360*0,27*1*14500=1409400
х – степеньохвата газоснабжением в долях единицы; x=1
Qгод – нормативный расход газа в тепловых единицах нахозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 1 мет. пособия/2,1*103 кДж/год
Qн – низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условиязадачи 1,
Qн=35871,59 кДж/м3
Определяемгодовой расход газа Vгод, м3/год
Vгод =/>
Vгод =/>= 82509,3 м3/год
Vр = 1/2250*82509,3 = 36,7 м3/ч
Приготовлениеобедов
Определяемрасчетный расход газа Vр, м3/ч, как долюгодового расхода
Vр = Кm* Vгод
Vгод =/>
Где: Кm – коэффициент часовогомаксимума; /по таблице 2 мет. пособия/ Кm=1/2250
n – общее число расчетных единиц потребления, n=360*y*x*N
n=360*0,27*1*14500=1409400
х – степеньохвата газоснабжением в долях единицы; x=1
Qгод – нормативный расход газа в тепловых единицах нахозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 1 мет. пособия/4,2*103 кДж/год
Qн – низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условиязадачи 1,
Qн=35871,59 кДж/м3
Vгод =/>= 165018,6 м3/год
Vр = 1/2200*165018,6= 73,34 м3/ч
Дополнительноучитываем расход газа на нужды предприятия бытового обслуживания населения,принимая его в размере 5% от суммарного расхода газа в жилых домах.
Vр = Кm* Vгод
Vр =0,05*503=25,15 м3/ч
НагрузкаГРП 2 определяется как сумма расчетных расходов газа по видам потребителя.
503+36,7+73,34+25,15=638,19
Больница
В больницегаз расходуется на приготовление пищи, приготовление горячей воды нахозяйственно-бытовые нужды и на лечебные процедуры, на стирку белья в механизированнойпрачечной, а также для покрытия расходов теплоты на отопление и вентиляциюбольницы.
Число меств больнице определяется органами здравоохранения. По существующим рекомендациямбольница должна иметь 13,5 койки на 1000 жителей.
Приготовлениепищи
Определяемрасчетный расход газа Vр, м3/ч, как долюгодового расхода
Vр = Кm* Vгод
Vгод =/>
Где: Кm – коэффициент часовогомаксимума; /по таблице 3 мет. пособия/ Кm=1/1800
n – общее число расчетных единиц потребления, n=N/1000*13,5
n=25300/1000*13,5 = 314,55
х – степеньохвата газоснабжением в долях единицы; x=1
Qгод – нормативный расход газа в тепловых единицах нахозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 3 мет. пособия/3,2*106 кДж/год
Qн – низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условиязадачи 1,
Qн=35871,59 кДж/м3
Vгод =/>= 30468,7 м3/год
Vр = 1/1800*30468,7= 17,93 м3/ч
Приготовление(ГВ) горячей воды на хозяйственно-бытовые нужды и лечебные процедуры
Определяемрасчетный расход газа Vр, м3/ч, как долюгодового расхода
Vр = Кm* Vгод
Vгод =/>
Где: Кm – коэффициент часовогомаксимума; /по таблице 3 мет. пособия/ Кm=1/1800
n – общее число расчетных единиц потребления, n=N/1000*13,5
n=25300/1000*13,5 = 314,55
х – степеньохвата газоснабжением в долях единицы; x=1
Qгод – нормативный расход газа в тепловых единицах нахозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 3 мет. пособия/9,2*106 кДж/год
Qн – низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условиязадачи 1,
Qн=35871,59 кДж/м3
Vгод =/>= 80672,75 м3/год
Vр = 1/1800*80672,75= 44,8 м3/ч
Стиркубелья в механизированной прачечной, включая сушку и глажку
Количествостираемого белья в механизированной прачечной больницы находим из условиястирки 0,48 т. белья в год на 1 койку.
Определяемрасчетный расход газа Vр, м3/ч, как долюгодового расхода
Vр = Кm* Vгод
Vгод =/>
Где: Кm – коэффициент часовогомаксимума; /по таблице 3 мет. пособия/ Кm=1/2900
n – общее число расчетных единиц потребления, n=N/1000*13,5
N – число населения 25300 чел.
n=25300/1000*13,5*0,48 = 163,9
х – степеньохвата газоснабжением в долях единицы; x=1
Qгод – нормативный расход газа в тепловых единицах нахозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 3 мет. пособия/18,8*106 кДж/год
Qн – низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условиязадачи 1,
Qн=35871,59 кДж/м3
Vгод =/>= 85898,6 м3/год
Vр = 1/2900*85898,6= 29,6 м3/ч
Отопление ивентиляция
Расчетныерасходы газа V0, Vв, м3/ч, на отопление и вентиляцию больницы находим поформулам:
/>
/>
Где: 1,1 – коэффициент, учитывающий дополнительные потери теплотыв системе отопления;
q0, qв — соответственно удельныеотопительная и вентиляционная характеристики здания, Вт/(м3/0С);для больниц можно принимать q0 = 0,46 Вт/(м3/0С),qв = 0,32 Вт/(м3/0С);
Vн — объем здания по наружному обмеру, м3; для больницудельная кубатура принимается в пределах 240 м3 на одну койку;
tв-tн – соответственно расчетныетемпературы внутреннего воздуха в помещении и наружного воздуха дляпроектирования отопления и вентиляции, tв=18 0С, tн=-250С;
e – коэффициент, учитывающий затратытеплоты на подогрев инфильтрационного воздуха; e = 0,2 (в зданиях с приточной вентиляцией e = 0);
h – кпд котельной установки, принимаемый0,8;
Qн – низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условиязадачи 1,
Qн=35871,59 кДж/м3;
n=25300/1000*13,5*0,48 = 163,9
bt – температурныйкоэффициент, определяемый по формуле:
/>
/>
/>117,9 м3/ч
/> м3/ч
НагрузкаГРП больницы:
17,93+44,8+29,6+117,9+67,9=278,13
Хлебозавод
На хлебозаводе газ используется для выпечки хлебобулочных икондитерских изделий. Производительность хлебозавода определяем из условиявыпечки в год на 1000 жителей 219 т хлебобулочных изделий и 36,5 т кондитерскихизделий. Нормативный расход газа на выпечку 1 т изделия зависит от видаизделия. Принимаем, что выпечка хлеба формового составляет 20%, подового – 30%,батонов, булок, сдобы – 50% от общего количества хлебобулочных изделий.
Выпечка хлеба формового.
Определяемрасчетный расход газа Vр, м3/ч, как долюгодового расхода
Vр = Кm* Vгод
Vгод =/>
Где: Кm – коэффициент часовогомаксимума; /по таблице 3 мет. пособия/ Кm=1/6000
n – общее число расчетных единиц потребления, n=N/1000*219*0,2
N – число населения 25300 чел.
n=25300/1000*219*0,2= 1108,14
х – степеньохвата газоснабжением в долях единицы; x=1
Qгод – нормативный расход газа в тепловых единицах нахозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 3 мет. пособия/2,5*106 кДж/год
Qн – низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условиязадачи 1,
Qн=35871,59 кДж/м3
Vгод =/>= 77229,64 м3/год
Vр = 1/6000*77229,64= 12,87 м3/ч
Выпечка хлеба подового, батонов, булок, сдобы.
Определяемрасчетный расход газа Vр, м3/ч, как долюгодового расхода
Vр = Кm* Vгод
Vгод =/>
Где: Кm – коэффициент часовогомаксимума; /по таблице 3 мет. пособия/ Кm=1/6000
n – общее число расчетных единиц потребления, n=N/1000*219*0,8
N – число населения 25300 чел.
n=25300/1000*219*0,8= 4432,56
х – степеньохвата газоснабжением в долях единицы; x=1
Qгод – нормативный расход газа в тепловых единицах нахозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 3 мет. пособия/5,45*106 кДж/год
Qн – низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условиязадачи 1,
Qн=35871,59 кДж/м3
Vгод =/>= 673442,47 м3/год
Vр = 1/6000*673442,47= 112,24 м3/ч
Выпечка кондитерских изделий
Определяемрасчетный расход газа Vр, м3/ч, как долюгодового расхода
Vр = Кm* Vгод
Vгод =/>
Где: Кm – коэффициент часовогомаксимума; /по таблице 3 мет. пособия/ Кm=1/6000
n – общее число расчетных единиц потребления, n=N/1000*36,5
N – число населения 25300 чел.
n=25300/1000*36,5= 923,45
х – степеньохвата газоснабжением в долях единицы; x=1
Qгод – нормативный расход газа в тепловых единицах нахозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 3 мет. пособия/7,75*106 кДж/год
Qн – низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условиязадачи 1,
Qн=35871,59 кДж/м3
Vгод =/>= 199509,9 м3/год
Vр = 1/6000*199509,9 = 33,25 м3/ч
Нагрузка ГРП хлебозавода:
12,87+112,24+33,25=158,36
Банно-прачечный комбинат
В банно-прачечном комбинате газ расходуется на приготовлениегорячей воды для мытья в бане (в ваннах и без ванн) и для стирки белья вмеханизированной прачечной. Количество помывок в бане определяем из расчета 52помывки в год одним человеком.
Считаем, что баней пользуются 10% от общего числа жителей города,причем для половины из них учитываем расход газа на мытье без ванн, дляостальных – мытье в ваннах.
Мытье в бане без ванн
Определяемрасчетный расход газа Vр, м3/ч, как долюгодового расхода
Vр = Кm* Vгод
Vгод =/>
Где: Кm – коэффициент часовогомаксимума; /по таблице 3 мет. пособия/ Кm=1/2700
n – общее число расчетных единиц потребления, n=N*0,1*52/2
N – число населения 25300 чел.
n=25300*0,1*52/2= 65780
х – степеньохвата газоснабжением в долях единицы; x=1
Qгод – нормативный расход газа в тепловых единицах нахозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 3 мет. пособия/40*103 кДж/год
Qн – низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условиязадачи 1,
Qн=35871,59 кДж/м3
Vгод =/>= 73350,5 м3/год
Vр = 1/2700*73350,5 = 27,17 м3/ч
Мытье в бане в ваннах
Определяемрасчетный расход газа Vр, м3/ч, как долюгодового расхода
Vр = Кm* Vгод
Vгод =/>
Где: Кm – коэффициент часовогомаксимума; /по таблице 3 мет. пособия/ Кm=1/2700
n – общее число расчетных единиц потребления, n=N*0,1*52/2
N – число населения 25300 чел.
n=25300*0,1*52/2= 65780
х – степеньохвата газоснабжением в долях единицы; x=1
Qгод – нормативный расход газа в тепловых единицах нахозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 3 мет. пособия/50*103 кДж/год
Qн – низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условиязадачи 1,
Qн=35871,59 кДж/м3
Vгод =/>=91688,16 м3/год
Vр = 1/2700*91688,16 = 33,96 м3/ч
Стирка белья в механизированной прачечной, включая сушку и глажку
В прачечную белье для стирки поступает от жителей города, отпредприятий общественного питания, поликлиник, бани, гостиницы, детскихучреждений (в больнице имеется собственная прачечная). Расчетные показатели дляопределения количества стираемого белья принимаем по /источнику 2/.
Определяемрасчетный расход газа Vр, м3/ч, как долюгодового расхода
Vр = Кm* Vгод
Vгод =/>
Где: Кm – коэффициент часовогомаксимума; /по таблице 3 мет. пособия/ Кm=1/2900
n – числорасчетных единиц потребления, n=G.
Беремсреднее, 50% от общего числа жителей сдают белье в прачечную. При норме 100 кг наодного человека в год количество белья G1, т/год, поступающего от населения, при N=числонаселения – 25300 чел., составляет
/>
/>
Количество белья,сдаваемого в прачечную предприятиями общественного питания, зависит от числаединиц потребления в столовых (от количества обедов, завтраков, ужинов). Принорме 0,01 кг на один обед, завтрак или ужин G2,т/год,
/>
Где: множитель 2 учитывает количество завтраков (или ужинов) иобедов на 1 человека.
/>т/год
Количествобелья G3, G4, G5, т/год, поступающего в прачечную из поликлиник, бани и гостиницы,соответственно равно
/>
/>
/>
Где: 0,125 кг; 0,075 кг; 0,3 т – расчетные показатели стираемогобелья на одно посещение поликлиники, бани и на одно место в гостинице;
26 – количество посещений поликлиники в день, приходящееся на 1000жителей;
310 – число дней работы поликлиники в году;
5 – количество мест в гостинице на 1000 жителей;
n – число помывок в бане в год -131560
/>
/>
/> т/год
При расчетеколичества белья, поступающего в прачечную из детских учреждений, принимаем,что число детей ясельного возраста составляет 8%, в возрасте от 4 до 7 лет – 10%от общего числа жителей. А охват обслуживанием детских учреждений 85%. Принорме 0,48 т белья в год на одного ребенка в яслях и 0,36 т в детских садахколичество сдаваемого белья G6 и G7, т/год, соответственно равно:
G6 = 0,48*0,08*0,85*N
G6 = 0,48*0,08*0,85*25300 = 825,79
G7= 0,36*0,1*0,85*N.
G7= 0,36*0,1*0,85*25300 = 774,18
Суммарноеколичество белья G, т/год, стираемого в прачечной, составляет:
G=G1+G2+G3+G4+G5+G6+G7
G=1265+128,16+25,49+9,9+37,95+825,79+774,18=3066,47
n=3066.47
х – степеньохвата газоснабжением в долях единицы; x=1
Qгод – нормативный расход газа в тепловых единицах нахозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 3 мет. пособия/18,8*106 кДж/год
Qн – низшая теплота сгорания газа, кДж/ м3, из условиязадачи 1,
Qн=35871,59 кДж/м3
Vгод =/>=1607111,25 м3/год
Vр = 1/2900*1607111,25 = 554,18 м3/ч
Нагрузку ГРП банно-прачечного комбината определяем как суммурасчетных расходов на баню и прачечную.
27,17+33,96+554,18=615,31
Таблица 1- Расчет расхода газа равномернораспределенными потребителями
№
п/п
Назначение
расходуемого газа
Показа-
тель
потреб-
ления
Охват
газоснаб-
жением
Число
единиц
потребления
Годовая норма
расхода газа
Годовой
расход
газа
Vгод, м3/год
Расчетный
расход
газа,
м3/ч
Кm
Qгод,
Qгод/Qн, кДж/год
м3/год 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Зона ГРП 1 2 Приготовление 1 чел.
100
10800
8,0*106 223 2408591 1/2200 1094,8 пищи в квартирах при наличии газовой плиты и проточных газовых водонагревателей Столовые, рестораны, кафе 3 Приготовление 1з., у 100 1049760
2,1*103 0,059 61455,2 1/2200 27,93 завтраков (ужинов)
4 Приготовление 1о. 100 1049760
4,2*103 0,117 122910,4 1/2200 55,9 обедов 5
Мелкие предприятия бытового обслуживания
предприятия
бытового
обслуживания
5% от
расхода на
жилые дома
54,74
∑=1233,37
∑=1570,5 Зона ГРП 2 6 Приготовление пищи в квартирах при наличии газовой плиты и ЦГВ 1 чел. 100 14500
2,8*106 78 1131814,9 1/2250 503 Столовые, рестораны, кафе 7 Приготовление завтраков (ужинов) 1з., у 100 1409400
2,1*103 0,059 82509,3 1/2250 36,7 8 Приготовление обедов 1о. 100 1409400
4,2*103 0,117 165018,6 1/2250 73,34 9
Мелкие предприятия бытового обслуживания
бытового
обслуживания
5% от
расхода на
жилые дома
∑=1570,5
25,15
∑=638,19
/> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
Задача №3
Подобрать ирассчитать оборудование ГРП. Исходными данными для расчета оборудования ГРПявляются расход газа ГРП 1 (задача 2), плотность природного газа (задача 1).Давление газа на входе в ГРП принимаем 0,4 МПа, давление газа перед горелкой –30 кПа.
Решение
Принимаем кустановке чугунный волосяной фильтр с диаметром условного прохода 50 мм, идавлением в нем Pф = 0,4 МПа. Определяем длянего потери давления ∆ Pф Па, в чистом фильтре:
/>
Где:
∆ Pгр – потери давления в чистом фильтре, Па; определяем в зависимости отпропускной способности при P0= 0,101 МПа и сгр= 1 кг/м3;
Vр – расчетный расход газа =1233,37 м3/ч;
Vгр – расход газа по графику =1230 м3/ч;
с0– плотность газа = 0,77 кг/м3;
Pф – давление газа на входе в ГРУ = 0,4 МПа.
/>
Потеридавления газа в фильтре с чистой кассетой не должны превышать 40% отмаксимально допустимого перепада давления в фильтре в процессе эксплуатации –10000 Па.
Предохранительныйклапан приводится в действие от импульса выходного давления газа: давления,необходимого на преодоление сопротивления системы газоснабжения от ГРП донаиболее отдаленной горелки Рс, и давления газа перед горелкой Рг. Газопроводыв котельной рассчитываются на давление Рс, составляющее 25–30% от принятого перед горелкой
Pc=(0,25…0,3) Pг
Pc= 0,3*30000 = 9000
Тогдадавление Рвых, Па (МПа), на выходе из предохранительного клапана определяем
Рвых = Рг +Рс
Рвых = 30000+9000 = 39000 Па = 0,039 МПа
Принимаем кустановке предохранительный клапан типа ПКН. Определяем потери давления ∆Рпкн, Па, в предохранительномклапане
/>
Где: щ – скоростьгаза на входе в ПКН, м/с;
ж – коэффициентместного сопротивления ПКН, отнесенный к скорости газа во входном сеченииклапана; принимаем /> = 5;
с – плотностьгаза при температуре 50С, кг/м3.
Определяемскорость газа, м/с, на входе в ПКН
/>
Где: Рпкндавление газа на входе в ПКН, Па, определяемое по формуле
Рпкн= Рф – ∆Рф
Рпкн= 0,4*106 – 537,34 = 399462,7 Па
Тпкн– температура соответствующая 50С, переведенная в градусы поКельвину;
Т0– температура соответствующая 2730К.
/>
Определяемплотность с, кг/м3,газа при 50С
/>
/>
Определяемпотери давления ∆Рпкн, Па, в предохранительном клапане
/>
Определяемдавление газа на выходе из ПКН, Р1, МПа, а, следовательно, и вовходном сечении регулятора давления газа
Р1= Рф – ∆Рф -∆Рпкн
Р1= 0,4*106 – 53734 – 14769,12 = 384693,54 Па = 0,38 МПа
Определяемдавление газа, Р2, МПа, в выходном сечении регулятора давления
Р2= Рг + Рс + ∆Рсч
Где: ∆Рсч– потери давления в счетчике, Па, определяем по формуле
/>
Где: ∆Рв– перепад давления в счетчике, Па, принимаемое ∆Рв = 280 Па;
св– плотность воздуха: св = 1,293 кг/м3.
/>
Р2= 30000 + 9000 + 166,74 = 39166,74 Па = 0,039 МПа
Принимаем кустановке регулятор давления РДУК 2В – 100/50 /по источнику 4, таблица 38/, иопределяем пропускную способность V, м3/ч,регулятора
/>
Где: f – площадь седла клапана, принимаем f= 19,5 см2;
a – коэффициент расхода, принимаем a= 0,6;
ц – коэффициент,зависящий от отношения давлений />, определяемый по формуле
/>
Где: k – показатель адиабаты, для природного газа k = 1,32.
/>
Определяемпропускную способность V, м3/ч,регулятора
/>
Определяемпределы устойчивости работы регулятора Vу, м3/ч
Vу =(0,2…0,8) V
Vу =(0,2…0,8)*4912,6 = (982,52…3930,08) м3/ч
Принятый кустановке в ГРП регулятор давления РДУК 2В –100/50 подходит и будет работатьустойчиво при расчетном расходе газа.
Необходимаяпропускная способность Vпск, м3/ч, предохранительного клапана в ГРУ при наличииперед регулятором давления предохранительно-запорного клапана определяем последующей формуле
Vпск ≥ 0,0005 *V
Vпск ≥ 0,0005 *4912,6 = 2,3 м3/ч
Принимаем кустановке ПСК-50.
Литература
1. А.А. Ионин «Газоснабжение» Москва 1989 г.
2. Н.Л. Стаскевич, Г.Н. Северинец, Д.Я. Вигдорчик «Справочникпо газоснабжению и использованию газа».
3. К.Г. Кязимов «Справочник молодого газовщика»
4. А.И. Гордюхин «Газовые сети и установки» Москва 1978 г.
5. Сайт «http://operator-gazovik.narod.ru»