Методика розрахунку витрат газу на об’єкті

Газопостачання виробничого та житлового масиву

2011 р.

Загальні положення

Курсова робота є одним з важливих етапів вивчення дисципліни і виконується з метою опанування студентами навичками проектування локальних газопровідних мереж низького тиску.

Курсова робота виконується за індивідуальним завданням і встановленою методикою, яка відповідає Державним будівельним нормам ДБН В2,5-20-2001 «Газопостачання». Крім того, при виконанні курсової роботи слід скористатись літературою, список якої наведений на бланку індивідуального завдання, а також інформаційному стенді кафедри. Там же зазначається обсяг розрахунково-пояснювальної записки і наводиться приклад виконання графічної частини. Оформлення роботи має відповідати загальноприйнятим вимогам.

Завдання на курсову роботу видається на третьому тижні семестру; етапи її виконання регулярно перевіряються; завершену роботу слід подати на перевірку не пізніше, ніж за два тижні до початку заліково-екзаменаційної сесії (з обов’язковою реєстрацією на кафедрі). Перевірена і доопрацьована робота підлягає публічному захисту, під час якого вона оцінюється спеціально призначеною комісією.

Слід зазначити, що у в окремих випадках за поданням керівників дипломного проектування індивідуальне завдання деяких студентів може бути сформульовано таким чином, щоби матеріали курсової роботи послугували основою для структурної частини майбутнього дипломного проекту. У такому разі студент зобов’язаний впродовж перших двох тижнів семестру представити подання керівника дипломного проекту, а також необхідну вихідну інформацію.

Методика розрахунку витрат газу на об’єкті

Наведена нижче методика стосується випадку, коли немає детального проекту на об’єкт газопостачання, тобто відсутня точна інформація про наявність і марочний склад газових приладів, а також технологічні особливості газоспоживання, обумовлені специфікою роботи виробничого сектору. Для відпрацювання методики заданий умовний об’єкт, який складається із тваринницької ферми, тепличного господарства, медпункту та житлового сектору з декількома відгалуженнями (лініями), що проходять повздовж вулиць населеного пункту.

Насамперед визначаємо розрахункову теплоту згоряння газу за його відносною густиною і числом Воббе:

(2.1)

де W₀ - задане число Воббе,; d – відносна густина газу.

Визначаємо річні витрати газу на технологічні потреби тваринницької ферми:

(2.2)

де m_і - поголів’я тварин на і-тій фермі, гол.

q_і - річна норма витрати теплоти на одну тварину (див. додаток А)

Визначаємо число годин використання максимуму опалювально-вентиляційного навантаження:

(2.3) (1.4)

де n_о - тривалість опалювального періоду, для зони Поділля n_о = 187 діб;

К₁, К₂ – коефіцієнти, що враховують витрати теплоти на опалювання та вентиляцію; К₁ =0,25; К₂=0,40;

Z_в - тривалість роботи системи вентиляції за добу, Z_в = 10…15 год.;

t_в - розрахункова температура внутрішнього повітря; t_в = 15…18⁰С;

t_со - середня температура зовнішнього повітря за опалювальний сезон, t_со = -1,1 ⁰С;

t_но, t_нв - розрахункова температура зовнішнього повітря для опалення і вентиляції, t_но = -22 ⁰С; t_нв = -10 ⁰С.

Розхід газу на опалення та вентиляцію тваринницьких приміщень:

, (2.4)

де q₀ – укрупнений показник максимальних витрат теплоти на 1 м² загальної площі приміщень; для тваринницьких приміщень q₀ = 544 кДж/м²*год;

F₀ – площа приміщень, що опалюються, м²;

η_с – к.к.д. вентиляційно-опалювальної системи;

η_с = η_к* η_м, (2.5)

де η_к - к.к.д. котла; для водогрійних котлів малої і середньої теплопродуктив-ності η_к = 0,7…0,9;

η_м – к.к.д теплової мережі; η_м =0,85…0,92.

Величину F₀ знаходимо за питомою площею f на 1 тварину:

F_0і = f * m_і (2.6)

Для корівника з дійними коровами f_к = 8 м²/гол; для свинарника-відгодівельника f_с =1,2 м²/гол.

Витрати газу на підігрів води для напування тварин та санітарно-гігієнічні потреби визначаємо за формулою:

, (2.7)

де q_s - річна норма витрати теплоти на означені потреби у розрахунку на 1 тварину, q_s = 420 МДж/гол.

Середньорічні витрати газу на фермах становитимуть:

V_рі = V_гті + V^ов_г.+ V^сан_г. (2.8)

Усереднені добові витрати газу на фермах:

- на технологічні потреби:

V ^тв_доб.т = (2.9)

- на опалення та вентиляцію (у зимово-осінній період):

(2.10)

Годинний максимум споживання газу на фермах визначається як для нормальних умов (при температурі t = 0⁰С та р = 0,1 МПа) за формулою:

V_{maх і} = К_{maх і}*V_рі, (2.11)

де К_{maх і} – коефіцієнт годинного максимуму на і- тому об’єкті; для тваринницьких ферм приймаємо К_{maх тв} = 1/3500.

Розхід газу на опалення теплиць орієнтовно можна визначити за формулою:

Q_теп = q_т* V_т, (2.12)

де q_т – норма витрати теплоти на опалення 1 м³ об’єму теплиці за рік; для умов України в середньому рекомендоване значення становить q_т = 1324 МДж/м³;

V_т – об’єм теплиць, м³.

Тоді річний обсяг витраченого газу становитиме:

V_г.теп = Q_теп / Q_н.^р

Річні витрати газу на побутові потреби житлового сектору визначаємо окремо по кожному відгалуженню газопровідної мережі:

(2.13)

де m_і- чисельність мешканців, що обслуговуються і -ою лінією газопроводу, чол.

q_п - річна норма витрати теплоти на побутові потреби у розрахунку на 1 мешканця; у сільській місцевості при наявності газової плити і газового водонагрівача q_п = 8000 МДж/чол.

Аналогічно визначаємо витрати газу по інших лініях, а результати заносимо до зведеної таблиці.

За формулою 2.12 визначаємо також витрати газу на побутові потреби медпункту, приймаючи q_мпп = 3200 МДж/ліжко.

Годинний максимум споживання газу житловим сектором визначаємо також окремо по кожній лінії за формулою 1.10, приймаючи коефіцієнт К_мах годинного максимуму на господарсько-побутові потреби для житлового масиву К_мах.ж = 1/1800, а для медпункту К_мах.м.п= 1/2000.

Аналогічно визначаємо годинний максимум по інших лініях.

Максимальний годинний розхід газу на опалення у громадсько-житловому секторі визначається за формулою:

, м³/год (2.14)

де q₀ – укрупнений показник максимального теплового потоку на опалення житлових і громадських будівель; для будівель, зведених після 1985 р. із застосуванням нових теплоізоляційних матеріалів при розрахунковій температурі зовнішнього повітря t=-10⁰С величина q₀ = 152 Вт/м²;

К₁ - коефіцієнт, що враховує витрати теплоти на опалення громадських приміщень і приміщень загального користування; приймаємо К₁=0,25;

η – к.к.д. опалювального котла; для котлів низького тиску η=0,65…0,75; F – площа приміщень, що опалюються, м².

Величину F знаходимо за нормою площі на одного мешканця (для сільської місцевості f_ж= 12 м²/чол.) та норми площі на 1 ліжко-місце f_мп=20 м²/ліжко. Розрахунок проводимо для кожного і-го відгалуження, по якому здійснюється газопостачання m_і мешканців:

F_і =m_і* f_ж (2.15)

Розрахунковий годинний максимум на компенсацію теплових втрат при вентиляції громадських приміщень

(2.16) де К_{2 –} коефіцієнт, що враховує тепло потік на вентиляцію громадських приміщень; К₂ = 0,6

Середньорічні витрати газу на опалення житлового сектору за опалювальний період визначаємо, як:

, (2.17)

де q_оп – укрупнений норматив витрати газу на 1 м² жилої площі за опалювальний період; при прийнятій середній температурі зовнішнього повітря впродовж опалювального періоду t_со = -1⁰С і теплоти згоряння газу 34 МДж/м³ величина q_оп становить q_оп =32,4 м³/м².

Аналогічно проводимо розрахунки і для інших ліній.

Орієнтовні середньодобові витрати газу на опалення по житловому сектору визначаємо шляхом елементарних розрахунків, поділивши річні витрати газу на прийняту вище тривалість опалювального періоду п _о = 187 діб:

(2.18)

Аналогічно проводимо розрахунки для інших відгалужень.

Середні режими споживання газу на побутові потреби по місяцях року знаходимо за орієнтовними нормами (додаток А). Для найбільш напруженого в аспекті споживання газу місяця року (у даному випадку – січня) складаємо тижневий графік витрат газу використовуючи рекомендовані орієнтовні норми режиму газоспоживання по днях тижня (див. додаток А),.

На підставі одержаних результатів будуються графіки річного та помісячного споживання газу на об’єктах, а також годинного максимуму по окремих відгалуженнях газопровідної мережі.

Додаток А

Таблиця А1 - Норми витрати теплоти на технологічні потреби ферм

Таблиця А3 - Середні режими споживання газу в квартирах по днях січневого тижня

Таблиця А4 - Наближені режими споживання газу закладами освіти, установами охорони здоров'я та побутового ослуговування по місяцях року % до річної витрати

Додаток Б

Поиск по сайту: