Построение годового графика потребления газа и определение расчетных часовых расходов

1 2 3 4 5

Расчётно-графическая работа

по дисциплине «Системы производства и распределения

энергоносителей»

Тема: «Расчет общезаводского газопровода»

Исполнитель: Чеботарёва Ю.О.

группа 106318

Руководитель: Ярмольчик М.А.

Минск 2012

СОДЕРЖАНИЕ

Задание............................................................................................................................... 3

Исходные данные............................................................................................................. 4

Построение годового графика потребления газа и определение его расчетных часовых расходов................................................................................................................................... 5
Выбор общей схемы подачи газа заданным потребителям и составление расчетной схемы............................................................................................................................................. 10
Гидравлический расчет межцехового газопровода низкого давления....................... 12
Гидравлический расчет газопровода среднего давления (от ввода до ГРП), подбор фильтров и регуляторов давления.................................................................................................... 16

Литература......................................................................................................................... 19

ЗАДАНИЕ

Произвести расчет заводского межцехового разветвленного газопровода низкого давления, от которого осуществляется газоснабжение пяти производственных цехов завода, работающих в три смены и питающихся газом от центрального заводского ГРП. В систему газоснабжения входит также обеспечение газом от ГРП коммунально-бытовых потребителей, и подача газа среднего давления с отводом перед регулятором давления общезаводского ГРП на отопительную котельную.

В соответствии с ситуационным планом на каждом расчетном участке задано число поворотов трубы газопровода, число задвижек и конденсатоотводчиков, а также начальное давление газа и давление его в месте отвода к наиболее удаленному цеху. Указаны вид газа и количество местных сопротивлений для каждого участка межцехового газопровода.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Годовой расход газа на отопление, 10⁶нм³
Годовой расход газа к/быт. нужды, 10⁶нм³
Производственный максимально-часовой расход газа зимой, нм³/час
	В₁
В₂
В₃
В₄
В₅
Длина участка, м
	I
II
III
IV
V
до РД
Количество поворотов на участке
	I	-
II
III	-
IV
V
до РД
Количество конденсатоотводчиков на участке
	I
IV
V	-
до РД
Количество задвижек на участке
	V
до РД
Давление на вводе Р_н, ати		2,2
Давление у последнего цеха мм вод. ст.
Вид газа		Ш
Количество фильтров	до РД
Предохранительный клапан	до РД
Счетчик или диафрагма	до РД
Летняя нагрузка (май-август) = 0,2В₃+0,5В₂+0,3В₅
Топливо	Шебелинка	g₀=0,89

Вариант - 1

ПОСТРОЕНИЕ ГОДОВОГО ГРАФИКА ПОТРЕБЛЕНИЯ ГАЗА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ЧАСОВЫХ РАСХОДОВ

Газовые расходы на отопление и коммунально-бытовые нужды приводятся в исходных данных. Для определения суммарного годового расхода газа по объекту газоснабжения, используя газовые расходы на отопление и коммунально-бытовые нужды, которые приводятся в исходных данных, нужно подсчитать также годовой расход газа на производственные нужды. Такой расход подсчитывается исходя из заданных зимних и летних часовых расходов газа цехами и числа часов их работы в каждом месяце года (без учета праздников и выходных дней). Расчет выполняется в соответствии с таблицей 1.

Таблица 1

Расход газа по цехам (по пятидневной рабочей неделе)

Месяцы	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
Кол-во рабочих дней
Кол-во рабочих часов
Расход газа, нм³×10⁶	1,603		1,679	1,679	0,480	0,528	0,528	0,528	1,679	1,679	1,603	1,603

Примечание. Всего рабочих дней -257, всего рабочих часов- 6168.

Для заполнения таблицы 1 рассчитаем, пользуясь исходными данными, зимние и летние часовые расходы газа цехами:

Расход газа на производственные нужды летом:

[1.1]

нм³/ч

Расход газа на производственные нужды зимой:

[1.2]

нм³/ч

Умножив получившиеся расходы на соответствующее количество рабочих часов, найдем необходимые расходы газов.

Для составления годового графика расхода газа нужно знать распределение по месяцам года заданных годовых расходов на отопление и коммунально-бытовые нужды. Необходимые для этого сведения приведены в таблице 2, в которой указывается процентное их распределение, полученное на основе данных МИСИ им. В.В.Куйбышева.

Для нахождения газовых расходов в нм³ воспользуемся следующими формулами:

-на коммунально-бытовые нужды:

, нм³, [1.3]

где В_к/б - годовой расход газа на коммунально-бытовые услуги;

(В_к/б)_n,% - процентный расход газа на коммунально-бытовые услуги за данный месяц;

n - порядковый номер месяца (n =1¸12);

-на отопление:

, нм³, [1.4]

где В_от - годовой расход газа на отопление;

(В_от)_n,% - процентный расход газа на отопление за данный месяц;

n - порядковый номер месяца (n =1¸12);

Таблица 2

Распределение по месяцам годового количества газа, расходуемого на отопление и коммунально-бытовые нужды (включая горячее водоснабжение)

Месяцы года	Размерность	I	II	III	IV	V	VI	VII
На ото-	%	19,2		14,2	9,1	2,4	1,1	1,0
пление	нм³×10⁶	1,728	1,44	1,278	0,819	0,216	0,099	0,09
На к/б	%	11,1	11,1	10,9		6,7	5,3
нужды	нм³×10⁶	1,11	1,11	1,09	0,9	0,67	0,53	0,5
Сумма на к/б и отопл.	нм³×10⁶	2,838	2,55	2,368	1,719	0,886	0,629	0,59

Продолжение таблицы 2

Месяцы года	Размерность	VIII	IX	X	XI	XII	Всего
На отопление	%	0,9	1,9	7,7		14,5
нм³×10⁶	0,081	0,171	0,693	1,08	1,305
На к/б нужды	%	4,7	5,6	8,2	10,7	11,7
нм³×10⁶	0,47	0,56	0,82	1,07	1,17
Сумма на к/б и отопл.	нм³×10⁶	0,551	0,731	1,513	2,15	2,475

Используя данные таблиц 1 и 2, составляем сводную таблицу 3, на основании которой строится годовой график расхода газа объектом газоснабжения. Этот график дает наглядное представление о структуре потребления газа по всему объекту газоснабжения и о распределении расхода газа по месяцам года.

Зная расчетный годовой расход газа на производственные нужды В_пр, рассчитываем суммарный его расход по объекту газоснабжения

, нм³; [1.5]

и полученный результат заносим в таблицу.

Таблица 3

Суммарный расход газа объектом газоснабжения по месяцам, нм³

Группа потребителей	Обозначение	Месяцы года
I	II	III	IV	V	VI
Отопление	В_от	1,728	1,440	1,278	0,819	0,216	0,099
К/б нужды	В_к/б	1,110	1,110	1,090	0,900	0,670	0,530
Промышленное потребление	В_пр	1,603	1,526	1,679	1,679	0,480	0,528
Сумма	В_общее	4,441	4,076	4,047	3,398	1,366	1,157

Продолжение таблицы 3

Группа потребителей	Обозначение	Месяцы года	Всего за год
VII	VIII	IX	X	XI	XII
Отопление	В_от	0,090	0,081	0,171	0,693	1,080	1,305	9,000
К/б нужды	В_к/б	0,500	0,470	0,560	0,820	1,070	1,170	10,000
Промышленное потребление	В_пр	0,528	0,528	1,679	1,679	1,603	1,603	15,115
Сумма	В_общее	1,118	1,079	2,410	3,192	3,753	4,078	34,115

Теперь остаётся, пользуясь данными таблицы 3, определить расчетный максимально-часовой расход газа в зимний и минимально-часовой его расход в летний период.

Максимально-часовой расход газа на отопление рассчитывается для самых холодных зимних суток года по формуле

, [1.6]

где (В_от)_мм- месячный расход газа на отопление для месяца максимального расхода

газа (берётся из таблицы 3.Обычно это январь месяц);

n- число календарных дней для данного месяца;

t_вн- средняя температура внутри отапливаемого помещения, t_вн= 18°C;

t_н,ср- средняя температура наружного воздуха в расчетном месяце. Принимается в зависимости от климатического пояса. Для Республики Беларусь она может быть принята равной -7°C;

t_н,м- максимально расчетная температура наружного воздуха для данного зимнего месяца, также зависящая от климатического пояса. Для Республики Беларусь она может быть принята равной -24°C;

нм³/ч

Летом расхода газа на отопление производственных и жилых помещений по существу нет. Есть лишь сравнительно небольшой его расход на цели горячего водоснабжения жилого сектора. При определении же минимально-часового расхода газа в году его можно не учитывать, так как минимум расхода приходится на ночные часы, а в это время водоразбор в квартирах отсутствует.

Максимально-часовой расход газа зимой на коммунально-бытовые нужды определяется по формуле

, [1.7]

где (В_к/б)_max.м - месячный расход на коммунально-бытовые нужды для месяцев максимального в году общего расхода газа(выбирается из таблицы 3);

n - число календарных дней этого месяца;

(В_к/б)_max.м×7 - расход газа на коммунально-бытовые нужды за неделю;

a - коэффициент, определяющий долю максимально-суточного расхода газа на коммунально-бытовые нужды в пределах недели (обычно это конец рабочей недели - пятница). В расчетах он может быть принят равным 0,18.

b - коэффициент, определяющий долю максимально-часового расхода газа на коммунально-бытовые нужды в пределах зимних суток. В расчетах этот коэффициент может быть принят равным 0,109.

нм³/ч,

Аналогично этому определяется и минимально-часовой, в течение всего года, расход газа летом на коммунально-бытовые нужды. Минимально-часовой расход потребуется для оценки режима работы принятых на ГРП регуляторов давления.

Имеем

, [1.8]

где (В_к/б)_min,м - расход газа на коммунально-бытовые нужды для месяца минимального в году расхода газа (выбирается из таблицы 3);

n`- число календарных дней этого месяца;

a`- коэффициент минимально-суточного расхода газа на коммунально-бытовые нужды в пределах недели (обычно это выходной день). В расчетах он может быть принят равным 0,129.

b`- коэффициент минимально-часового расхода газа на коммунально-бытовые нужды в пределах летних суток (обычно это ночные часы). В расчетах этот коэффициент может быть принят равным 0,001.

нм³/ч

Что касается минимально и максимально-часовых в году расходов газа на промышленные нужды (В_пр)_min и (В_пр)_max, то они указаны в задании.

Результаты всех выполненных расчетов сведем в таблицу 4.

Таблица 4

Сводная таблица расхода газа по объекту

N° пп	Категория расхода	Размерность	Отопление	К/б нужды	Пром. нужды	Всего
	Годовой расход	нм³×10⁶	9,0	10,0	15,12	34,12
	Месячный расход	максим.	нм³×10⁶	1,728	1,170	1,679	4,577
миним.	нм³×10⁶	0,081	0,470	0,480	1,031
	Часовой расход	максим.	нм³/час	3901,9	5183,5	3180,0	12265,4
миним.	нм³/час	-	13,69	1000,0	1013,69