КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

Тема: Проектування системи газопостачання сільського населеного пункту

Зміст

Вступ.............................................................................................................................5

1. Розрахунок фізичних властивостей газу в умовах газопостачання

населеного пункту.......................................................................................................6

2. Розрахунок кільцевих газових мереж низького тиску без застосування номограм.................................................................................................................8

2.1 Постановка задачі і формування вхідних даних............................................8

2.2 Алгоритм проектного розрахунку кільцевої газової мережі низького тиску....................................................................................................................14

2.3 Характеристика стандартної програми для проектного розрахунку кільцевої газової мережі низького тиску...........................................................18

2.4 Аналіз результатів проектного аналітичного розрахунку кільцевої

газової мережі низького тиску........................................................................19

3. Розрахунок розгалужених газових мереж низького тиску без застосування номограм...............................................................................................................30

3.1 Постановка задачі і формування вхідних даних..........................................30

3.2 Алгоритм проектного розрахунку розгалуженої мережі низького тиску…………………………………………………………………………......30

3.3 Характеристика оригінальної програми проектного аналітичного розрахунку розгалуженої газової мережі низького тиску................................33

3.4 Аналіз результатів проектного аналітичного розрахунку розгалуженої газової мережі низького тиску............................................................................34

4. Проектування альтернативної двохступеневої системи газопостачання

села із поліетиленових труб......................................................................................37

5. Проектування газових мереж типового житлового будинку............................48

5.1 Постановка завдання і формування вхідних даних......................................48

5.2 Алгоритм проектного розрахунку газових мереж типового житлового будинку..................................................................................................................51

5.3 Характеристика програми проектного аналітичного розрахунку

газових мереж типового житлового будинку.........................................................55

5.4 Аналіз результатів проектного аналітичного розрахунку газових

мереж типового житлового будинку......................................................................56

6.Кран сферичний сальниковий муфтовий 11ч38п1 DN 20..................................59

Висновок....................................................................................................................60

ВСТУП

Розвиток народного господарства в сучасних умовах пов’язаний зі значним споживанням газу. Природні горючі гази є найбільш економічним і універсальним паливом, здатним замінити тверде і рідке паливо в побуті, в міському і енергетичному господарстві, в промисловості і транспорті. Заміна газом інших видів палива дозволяє одержати значний економічний та екологічний ефект.

За останні два десятиріччя інтенсивно проводиться газифікація міст і сільських населених пунктів. Широкий розмах робіт з газифікації викликав необхідність створення нового виду господарства – газового. Газове господарство є складною інженерною системою, в яку входять газові мережі, різні типи сховищ природних і зріджених вуглеводневих газів, пристрої для спалювання газу.

Використання газу для технологічних потреб промисловості зменшує вартість палива, підвищує продуктивність праці, сприяє впровадженню нових прогресивних технологій, покращує умови праці. Використання газу для промисловості дозволяє оздоровити повітряний басейн і поліпшити загалом екологічний стан.

Великі вигоди від використання газу в побуті. Газифікація житлово-комунального господарства проводиться як на базі природних газів, так і на базі зріджених вуглеводневих газів (ЗВГ). В останні роки різко зростає роль природного газу і ЗВГ як моторного палива.

Реалізація газифікації України включає процеси проектування, спорудження та експлуатації газового господарства. Всі елементи системи газопостачання повинні відповідати таким вимогам: економічність, народногосподарська ефективність, висока надійність, екологічність, безпечність експлуатації.

1 РОЗРАХУНОК ФІЗИЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ГАЗУ В УМОВАХ ГАЗОПОСТАЧАННЯ НАСЕЛЕНОГО ПУНКТУ

Природний газ - це суміш вуглеводневих газів.

Крім того, природний газ містить невелику частку азоту, вуглекислого газу і води.

Газ, який використовується для газопостачання, містить як основний компонент метан (90 % і більше).

Таблиця 1.1 – Вихідні дані

Склад газу (об’ємна концентрація), %

CH4 | C2 H6 | C3 H8 | C4 H10 | C5 H12 | CO2 | N2

91,5 | 5,2 | 1,3 | 0,43 | 0,15 | 0,18 | 1,24

Визначаємо молярну масу суміші:

(1.1)

де rі – об’ємна концентрація і-ого компонента у відсотках;

і – молекулярна маса і-ого компонента, кг/кмоль.

Підставивши дані значення у формулу (1.1), отримаємо

Знаходимо густину газу за нормальних умов

(1.2)

Знаходимо динамічну в’язкізть природного газу

, (1.3)

де rі – об’ємна концентрація і-ого компонента у відсотках;

і – динамічна в’язкізть і-ого компонента, Па/с.

Знаходимо кінематичну в’язкізсть природного газу за нормальних умов

(1.4)

.

Визначаємо нижчу теплоту згорання газу

, (1.5)

де rі – об’ємна концентрація і-ого компонента у відсотках;

і – нижча теплота згорання і-ого компонента, кДж/м3.

Текст програми розрахунку фізико-хімічних властивостей наведений в додатку А.

1 РОЗРАХУНОК КІЛЬЦЕВИХ ГАЗОВИХ МЕРЕЖ НИЗЬКОГО ТИСКУ БЕЗ ЗАСТОСУВАННЯ НОМОГРАМ

2.1 Постановка задачі і формування вихідних даних

Рисунок 2.1 –Cхема газової мережі сільського населеного

пункту

На рисунку 2.1 подано розрахункову схему газової мережі сільського населеного пункту. Для розрахунку газової мережі села необхідно використати результати розрахунку витрат газу споживачами. Щоб визначити потужність, а отже і кількість ГРП необхідних для газопостачання села використовуємо максимальну годинну витрату газу на опалювання житлових і громадських будівель та максимальну годинну витрати газу на господарсько-побутові потреби населення які становлять , відповідно.

Визначаємо необхідну потужність ГРП

(2.1)

Визначаємо загальну довжину трубопроводів

Рисунок 2.1 –Розрахункова схема кільцевої газової мережі

сільського населеного пункту

Визначаємо питому витрату газу на ділянці

(2.2)

Оскільки , то мережа живиться з 2 ГРП, отже питома шляхова витрата становить

.

Перший основний напрямок – 1-2-3-4-6-7 довжиною ;

Другий основний напрямок – 1-8-9-10-11-12-13 довжиною ;

Третій основний напрямок 1-15-17-19-20-13 довжиною ;

Визначаємо шляхові витрати для ділянок газової мережі низького тиску за формулою

, (2.3)

де - питома шляхова витрата газу для ділянки мережі;

- геометрична довжина ділянки газопроводу.

Для ділянки 14-13

Визначаємо транзитну витрату газу для кожної ділянки газової мережі за формулою

, (2.4)

де - кількість ділянок по даному напрямку руху газу, початок яких збігається з кінцем ділянки, для якої обчислюється транзитна витрата газу;

Для ділянки 13-12

.

Визначаємо розрахункову витрату газу для ділянки газової мережі за формулою:

(2.5)

Подальші розрахунки проводимо за допомогою програми Excel, а дані заносимо в таблицю 2.1.

Таблиця 2.1 – Результати розрахунку витрат газу газової мережі низького тиску комбінованої структури

Ділянка | Довжина, м | Питома шляхова витрата газу м куб. /год | Шляхова витрата газу, м куб./год | Транзитна витрата газу, м куб./год | Розрахун-кова ви-трата газу, м куб./год

7-6 | 230  | 0,186 | 42,8 | 0 | 21,4

6-4 | 80 | 14,9 | 42,8 | 50,2

5-4 | 120 | 22,3 | 0 | 11,2

4-3 | 130 |