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, 106 нм3 | |||
Годовой расход газа к/быт. нужды, 106 нм3 | |||
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 Рн, 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 Вк/б - годовой расход газа на коммунально-бытовые услуги;
(Вк/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 Вот - годовой расход газа на отопление;
(Вот)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 Впр, 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 | Вот | 1,728 | 1,440 | 1,278 | 0,819 | 0,216 | 0,099 |
К/б нужды | Вк/б | 1,110 | 1,110 | 1,090 | 0,900 | 0,670 | 0,530 |
Промышленное потребление | Впр | 1,603 | 1,526 | 1,679 | 1,679 | 0,480 | 0,528 |
Сумма | Вобщее | 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 | Вот | 0,090 | 0,081 | 0,171 | 0,693 | 1,080 | 1,305 | 9,000 |
К/б нужды | Вк/б | 0,500 | 0,470 | 0,560 | 0,820 | 1,070 | 1,170 | 10,000 |
Промышленное потребление | Впр | 0,528 | 0,528 | 1,679 | 1,679 | 1,603 | 1,603 | 15,115 |
Сумма | Вобщее | 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 (Вот)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;
tвн- средняя температура внутри отапливаемого помещения, tвн= 18°C;
tн,ср- средняя температура наружного воздуха в расчетном месяце. Принимается в зависимости от климатического пояса. Для Республики Беларусь она может быть принята равной -7°C;
tн,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 (Вк/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;
(Вк/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 (Вк/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 (Впр)min и (Впр)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 |
Годовой график потребления газа имеет вид (рис.1):
Рис.1. Годовой график потребления газа