Характеристика газа и климатические данные

Методические рекомендации

По выполнению курсового проекта

 

 

ПМ.01 Участие в проектировании систем газоснабжения и газораспределения

   

для студентов, обучающихся по специальности  08.02.08 «Монтаж и эксплуатация оборудования и систем газоснабжения»

Челябинск 2020

Методические рекомендации рассмотрены и одобрены на заседании ПЦК  ________________________________________________________________________                                                                                                 (Наименование ПЦК) Протокол № __ от «__» ________20__г   Председатель ПЦК ___________________                                                                                                                                                                    _________________/Емельянова Н.А./

Разработчик: Морозов Г. В. преподаватель профессиональных модулей ЧТПиГХ

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

  АННОТАЦИЯ                                                                       4

  ВВЕДЕНИЕ                                                                                5

1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБЪЕКТА          6

2 ХАРАКТЕРИСТИКА ГАЗА И КЛИМАТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ 7

2.1 Расчет параметров газового топлива                                        10

3 РАСЧЕТ ПОТРЕБЛЕНИЯ ГАЗА ЧАСТНЫМ СЕКТОРОМ            12

4 ВЫБОР, ОБОСНОВАНИЕ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СХЕМЫ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ                                                                  15

5 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ГАЗОПРОВОДОВ                 16

5.1 Гидравлический расчет газопроводов низкого давления        19

5.2 Гидравлический расчет внутридомового газопровода                     23

6 ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ ШРП                                      27

7 СПЕЦИФИКАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ЗАКАЗЧИКА                     29

8 СПЕЦИФИКАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ПОДРЯДЧИКА        29

9 ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТА                      29

9.1 Пример выполнения пояснительной записки                           30

9.2 Пример выполнения графической части                                   30

БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ДОКУМЕНТОВ                       31

 

 

АННОТАЦИЯ

Курсовой проект – является заключительным этапом самостоятельной, творческой работы по профессиональному модулю. При выполнении задания по курсовому проектированию выявляются умения применять полученные в период обучения знания по специальности; развивать навыки выполнения самостоятельной работы и овладения методикой проектирования, исследования и эксперимента при решении разрабатываемых в курсовом проекте теоретических и практических задач. Результат работы над курсовым проектированием позволяет выяснить качество подготовленности студента для работы в условиях современного производства, прогресса, науки и техники.

Курсовой проект должен содержать расчетно-пояснительную записку в объеме 20-40 страниц и графическую часть на 2-3 листах формата А1. Пояснительная записка должна содержать основные расчеты и краткие пояснения к ним. Чертежи и пояснительная записка должны быть выполнены в соответствии с требованиями государственных стандартов и ЕСКД.

 

ВВЕДЕНИЕ

Настоящая методическая разработка предназначена для преподавателей и студентов дневного и заочного отделения по специальности 08.02.08 - Монтаж и эксплуатация оборудования и систем газоснабжения

Методическая разработка содержит все необходимые сведения по расчету курсовой работы  по теме «Газификация частного сектора».

В методической разработки имеется рекомендации по конструированию наружных и внутридомовых газопроводов. Приводятся примеры расчетов расхода газа, гидравлического расчета и подбора оборудования ГРП. Имеются необходимые приложения характеристик газового топлива, таблицы и номограммы для расчётов газопровода..

Основные цели методразработки:

• развитие практических навыков проектирования;
• выработка умения принятия решений при расчетах наружных и внутридомовых систем газоснабжения;
• подготовка к дипломному проектированию в расчетно-техническом разделе;
• помощь студентам при самостоятельном изучении материала дисциплины и работ над курсовой работой;

§ привитие навыков работы с нормативной и технической.

 

Предлагается теоретический материал, пример оформления и справочная информация по рассматриваемой теме, что позволяет самостоятельно принимать решения и выполнять расчёты при оптимальном взаимоотношении преподавателя и студента.

Имеется опыт применения данной методической разработки студентами в течении одного года. Рекомендуется к использованию в системах среднего профессионального образования.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБЪЕКТА

Данный раздел содержит краткую характеристику проектируемого объекта: место расположения, перечень промпредприятий и объектов соцкультбыта и другие прилегающие объекты, располагающиеся в районе строительства систем газоснабжения и газораспределения.

Записывается вид газового топлива с указанием основных характеристик, таких как название месторождения, низшая расчетная теплота сгорания, плотность.

 Даётся полная информация о газифицируемых объектах, расположенных в застройке,  о наличии в них установленного газового оборудования с указанием марки или типа газовых приборов.

Указывается тип грунт в районе строительства, его пучинистость, глубина залегания подземных вод, а при применении в проекте сжиженных газов указывается глубина промерзания грунта.

Приводятся различные особенности проектируемого объекта.

ХАРАКТЕРИСТИКА ГАЗА И КЛИМАТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

При оформлении указанного раздела используются знания и навыки приобретенные при изучении раздела «Природные и искусственные газы»

В состав расчета входит определение плотности, теплоты сгорания газовой смеси, объема воздуха необходимого для горения пределов взрываемости. Для расчета необходимые исходные данные по составу принимаются по таблице 2.1 или [13] т1.2, а характеристики газов, входящих в состав принимаются по т. 2.2 и заносятся в 2-6 строку таблицу 2.3.

Таблица 2.3 Характеристика газа Тазовского месторождения.

Химическая формула
	Наименование
1	Уi
2	, кг/м3
3	Q кДж/м3
4	V, м3
5	Lн, %
5	Lв, %

Климатические данные принимаются:

§ скорость ветра;

§ температура наиболее холодной пятидневки равна;

§ средняя температура отопительного периода равна;

§ продолжительность отопительного периода равна

Таблица 2.1 Плотность и состав (об.%) газов основных газовых и газоконденсатных месторождений СНГ

 

Месторождение	Плотность газа,кг/м3	Плотность по воздуху	СО2	Н2	СН4	С2Н6	С3Н8	С4Н10	С5Н12 +высшие	N2
Уренгойское (верх-  ний мел, сеноман)	0,728	0,563	0,3	-	98,40	0,1	-	-	-	1,2
То же, (нижний мел)	0,848	0,656	0,21	-	89,29	4,89	1,6	0,9	2,71	0,39
Ямбургское	0,725	0,561	0,1	-	98,6	0,1	-	-	-	1,2
Губкинское	0,738	0,571	0,5	-	96,9	0,3	0,1	-	-	2,2
Заполярное	0,722	0,568	0,2	-	99,3	0,1	-	-	-	0,4
Медвежье	0,735	0,568	0,5	-	97,3	1	0,1	0,1	0,1	0,5
Юбилейное	0,732	0,566	0,6	-	97,9	-	-	-	-	1,5
Мессояхское	0,735	0,568	0,5	-	97,5	0,11	0,02	0,01	0,02	1,84
Соленинское	0,772	0,597	0,5	-	95,38	3,1	0,08	0,34	0,1	0,5
Оренбургское	0,880	0,680	0,87	1,49	83,77	4,6	1,64	0,81	1,88	4,94
Вуктылское	1,035	0,800	0,1	-	75,1	8,9	3,6	1,5	6,4	4,4
Джанкойское	0,722	0,558	0,1	-	99,15	0,19	-	-	-	0,56
Западно- Крестищенское	0,772	0,597	0,22	-	93,75	3,02	0,95	0,32	0,24	1,5
Пролетарское	0,855	0,661	0,25	-	86,16	5,81	2,98	1,32	0,74	2,74
Солоховское	0,922	0,713	1	-	81,63	7,5	5,25	2,25	1	1,37
Шебелинское	0,796	0,615	2	-	92,07	3,26	0,59	0,18	0,6	1,3
Булла-Море	0,938	0,725	0,4	-	93,4	3,9	1,4	0,6	0,3	-
Каипское	0,808	0,525	0,78	-	91,12	4,47	1,32	0,54	0,8	0,97
Саман-Тепе	0,814	0,629	3,19	2,6	90,67	2	0,48	0,22	0,39	0,45
Шатлыкское	0,762	0,589	1,22	-	95,16	1,6	0,25	0,1	0,26	1,41
Газлинское	0,737	0,570	0,15	-	96,9	1,74	0,04	0,01	0,01	1,15
Завардинское	0,806	0,623	-	3,05	89,54	3,8	0,94	0,42	0,38	1,87
Уртабулакское	0,836	0,646	3,6	5,5	87,2	1,99	0,32	0,13	0,15	1,11
Шуртанское	0,801	0,619	2,75	0,05	91,55	3,33	0,89	0,37	0,16	0,9
Астраханское	0,823	0,628	0,65	-	90,48	2,07	0,99	1,75	0,61	3,45

Таблица 2.2 Основные характеристики некоторых газов, входящих в состав углеродных газов и их продуктов

Наименование	Химическая формула	μ кг/моль	ρ кг/м3	Теплота сгорания		Стехиометрические объёмы			Предел взрываемости
				Q кДж/м3	Q кДж/м3	V м3/м3	V м3/м3	V м3/м3	H	B
Водород	Н2	2,016	0,0899	12749	10768	2,38	1,88	2,88	5	74
Метан	СН4	16,04	0,7168	39930	35760	9,52	8,52	10,52	5	15
Этан	С2Н6	30,07	1,356	69690	63650	16,66	15,16	18,16	3	12,5
Пропан	С3Н8	44,097	2,0037	99170	91140	23,8	21,8	25,8	2	9,5
Бутан	С4Н10	58,124	2,7023	128500	118530	30,94	28,44	33,44	1,7	8,5
Пентан	С5Н12	72,146	3,457	158000	146180	38,08	35,08	41,08	1,35	8
Этилен	С2Н4	28,054	1,26	63040	59530	14,28	13,28	15,28	3	32
Пропилен	С3Н6	42,081	1,9149	91950	86490	21,42	19,92	22,92	2	11
Бутилен	С4Н8	56,108	2,55	121400	113830	28,56	26,54	30,56	1,7	9
Пентилен	С5Н10	70,13	−	150753	140934	35,2	33,2	38,2	−	−
Алкины	С2Н5	26,04	1,17	58007	56043	11,9	11,4	12,4	−	−
Ароматические	С6Н6	78,11	3,48	146281	140390	35,7	34,2	37,2	−	−
Окись углерода	СО	28,011	1,25	12680	12680	2,38	2,88	2,88	12,5	74
Кислород	О2	32	1,429	−	−	−	−	−	−	−
Азот	N2	28,013	1,251	−	−	−	−	−	−	−
Углекислый газ	CO2	44,011	1,977	−	−	−	−	−	−	−
Сероводород	H2S	34,08	1,54	25708	23698	−	−	−	4,3	45,5

2.1 Расчет параметров газового топлива выполняется по следующим формулам:

Определяется плотность газовой смеси по формуле:

= 0,01 уi i, (кг/м³)                       (2.1)

где, у_i – молекулярная концентрация i-го компонента в паровой фазе;

  _i – плотность газа (кг/м³).

Определяется низшая теплота сгорания газовой смеси по формуле:

Q 0,01  уi Q , (кДж/м³)                              (2.2)

где, Q  – низшая теплота сгорания газовой смеси (кДж/м³).

Определяется теоретически необходимый расход воздуха для горения 1 м³ газовой смеси по формуле:

V_возд = 0,01  уi  V_возд.i, (м³/м³)                        (2.3)

где, V_возд.i – расход воздуха определенного газа (м³/м³).

Определяется низший предел взрываемости смеси по формуле:

L_н = , (%)                                         (2.4)

где, L_н – низший предел взрываемости компонента (%).

Определяется верхний предел взрываемости газовой смеси по формуле:

L_в , (%)                                         (2.5)

где, L_в  - верхний предел взрываемости компонента.

Определяется балласт по формуле:

б = 0,01 , (%)                                      (2.6)

где, б – балласт (%).

Определяется низший предел взрываемости с учетом балласта по формуле:

,  (%)                                 (2.7)

где, L^б_н – низший предел взрываемости балласта..

Определяется верхний предел взрываемости с учетом балласта по формуле:

                                    (2.8)

где, L^б_в – верхний предел взрываемости балласта (%).