Контрольная работа - Газоснабжение жилого дома - файл n2.doc

Контрольная работа - Газоснабжение жилого дома
скачать (376.7 kb.)
Доступные файлы (2):
n1.dwg
n2.doc285kb.23.08.2012 15:23скачать

n2.doc



ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ТИХООКЕАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра: Теплотехники, теплогазоснабжения и вентиляции

Контрольная работа

Газоснабжение жилого дома на базе сжиженного газа

Хабаровск 2006г.

Содержание

Введение 3

  1. Исходные данные для проектирования 4

  2. Конструирование системы 5

  3. Определение расчётных расходов газа 6

    1. Определение расходов газа на жилой дом (4 секции) 6

    2. Определение расхода газа на 10 домов 7

  4. Гидравлический расчёт внутридомового газопровода 7

  5. Задача № 4 8

  6. Список литературы 10

Введение

Расположение газовых месторождений и большая территория нашей страны пока не позволяют напрямую обеспечивать потребителей природным газом (отсутствие развитой сети магистральных газопроводов). В тоже время полученный на газобензиновых заводах сжиженный углеводородный газ может транспортироваться на большие расстояния обычным транспортом (автомобильные и железные дороги). Поэтому снабжение населения сжиженным газом более развито, нежели снабжение природным газом.

В данной контрольной работе будет запроектирован внутридомовой газопровод, произведён его гидравлический расчёт с целью подбора оптимальных диаметров труб и определения потерь давления.

Целью данной контрольной работы является закрепление теоретических знаний, полученных при изучении курса «Газоснабжение».

  1. Исходные данные для проектирования

Исходные данные будем выбирать, исходя из указаний преподавателя и руководствуясь данными методических указаний.

Марка газа выбирается самостоятельно. Упругость паров сжиженных газов, находящихся в подземных резервуарах, зависит от температуры наружного воздуха. Температура наружного воздуха для отопления по заданию равна -27°С. В зимних условиях при низкой температуре для поддержания необходимого давления в системе газоснабжения в составе сжиженного газа должно быть больше лёгкого компонента (пропана). Исходя из этого выберем газ марки СПБТЗ (смесь пропана и бутана технических зимняя). Характеристика выбранного газа представлена в таблице 1.

Таблица 1. «Характеристика СПБТЗ»



Вид газа

Химич.

формула

% содер-жание в смеси

Qнр, МДж/м3

Плотность кг/м3

Температ. горения, tкал, 0С

Кинемати-ческая вязкость, нс/м2

Пределы, %

нижний

верхний

СПБТЗ

СН4

4

35,88

0,717

545-800

14,71

-

4

С3Н8

75

93,18

2,019

504-588

3,82

34

75

С4Н10

20

123,57

2,703

430-569

1,55

-

-

Жидкий

остаток

1






















100

103,9

1,95














При проектировании системы примем:

число этажей – 9;

число секций в здании – 4;

число зданий – 10;

высота этажа от пола до пола – 10 м;

норма общей площади на одного человека – 19 м2;

число конфорок плиты – 2;

тип водонагревателя – проточный.

Микрорайон застроен десятью четырёхсекционными девятиэтажными зданиеми. Высота типового этажа – 3 метра. Каждая секция оборудована двумя двухконфорочными плитами и двумя проточными водонагревателями. Количество жителей находим, исходя из нормы общей площади на одного человека, равной 19 м2.

Размеры секции по плану: длина – 27 м; ширина – 17 м? S=459 м2 – площадь одного этажа секции. Общая площадь секции: S’=9∙459=4131 м2. Общая площадь здания: S”= 4131∙4=16524 м2. Общая площадь зданий микрорайона: S”’=16524∙10=165240 м2.

Количество жителей одного этажа секции: U= 459/19 =24 чел.

Количество жителей секции: U= 24∙9=216 чел.

Количество жителей здания: U=216∙4=864 чел.

Количество жителей в микрорайоне: U=864∙10=8640 чел.


2. Конструирование системы

В качестве ввода в здание используется цокольный ввод с установленным отключающим устройством. Внутри квартир газопроводы необходимо прокладывать открыто по стенам, параллельно полу (потолку).

Газопроводы, прокладываемые внутри помещений, должны быть выполнены из стальных труб. Соединение труб - сварное. Резьбовые и фланцевые соединения допускаются только в местах установки запорной арматуры и газовых приборов. В местах прохода людей газопровод следует прокладывать на высоте не менее 2,2 м от пола до низа газопровода. Газопроводы прокладываются с уклоном не менее 0,002. Газопроводы, прокладываемые внутри помещений и в каналах должны окрашиваться стойкими лакокрасочными материалами.

Отключающие устройства на газопроводах, прокладываемых в жилых зданиях, надлежит устанавливать на каждом стояке, пред каждым газовым прибором. Устройства для отключения стояков допускается размещать в лестничных клетках, тамбурах, коридорах.

Ввод газопровода в здание изображен на рисунке 2.



Рисунок 2 – Ввод газопровода в здание


3. Определение расчётных расходов газа

Перед тем как определить расчётные расходы газа, нужно определить низшую теплоту сгорания газа, необходимую для расчёта. Для этого сначала пересчитаем массовый состав сжиженного газа в объёмный. Расчёт будем вести для 1 кг газа.

mм=0,04; ?м=0,717 кг/м3 ? Vм= mм/ ?м=0,06м3

mпр=0,75; ?пр=2,019 кг/м3 ? Vпр= mпр/ ?пр=0,37м3

mб=0,2; ?б=2,703 кг/м3 ? Vб= mб/ ?б=0,07м3

?V=0,5м3 ? 100%

Найдём объёмные доли каждого компонента: rм=12%, rпр=74%, rб=14%.

Низшую теплоту сгорания газообразного топлива данного состава можно определить по формуле:

, кДж/м3

где QHP - низшая теплота сгорания горючих компонентов, входящих в смесь, кДж/м3

ri - содержание горючего компонента в смеси в объемных долях.

Qнр=35880∙0,12+93180∙0,74+123570∙0,14=90559 кДж/м3

Аналогично найдём плотность газа:

?=0,717∙0,12+2,019∙0,74+2,703∙0,14=1,95кг/м3
3.1 Определение расходов газа на жилой дом
Определим годовые расходы газа для одной квартиры.

Qгод.кв.= U∙ (Qгод.чел./ QHP)=12∙ (7300000/90559)=967м3/(год∙кв), где

Qгод.чел – годовое потребление газа одним человеком (табл. 5.1 [1])

U – количество жителей в квартире.

Годовое потребление газа одним домом равно Q=967∙18=17406м3.
Определение расчётных расходов газа.
Расчётные расходы газа рассчитываются по формуле:

, где

Кч.гмакс – максимальный коэффициент часовой неравномерности потребления газа (табл. 5.13 [1]);

Ni – число квартир.

Результаты расчёта сведены в таблицу 3.1
Таблица 3.1 «Расчётные расходы газа по участкам»

Nуч

Кол.-во квартир

Кч.гмакс

Qгод.кв/8760

Qр3

1-2

1

19,983

0,11

2,2

2-3

1

19,983

0,11

2,2

3-4

2

13,195

0,11

2,9

4-5

3

11,224

0,11

3,7

5-6

4

10,266

0,11

4,5

6-7

5

9,713

0,11

5,3

7-8

6

9,389

0,11

6,2

8-9

7

9,17

0,11

7,1

9-10

8

8,76

0,11

7,7

10-11

18

7,1

0,11

14,1

11-12

36

6,15

0,11

24,4

12-13

54

5,6

0,11

33,3

13-14

72

5,3

0,11

42



3.2 Определение расхода газа на 10 домов



Nуч

Кол.-во квартир

Кч.гмакс

Qгод.кв/8760

Qр3

?

720

?1

0,11

79,2



4. Гидравлический расчёт внутридомового газопровода

Расчёт будем вести по методике, изложенной в главе 19 [1]. Результаты расчёта сведём в таблицу 4.
Таблица 4. «Ведомость гидравлического расчёта »

№уч.

Расчё-тный расход газа, м3

Диа- метр усл. прох., мм.

Дли - на уч.-ка, м

Сумма коэф. мест. сопр.

Экв. дли-на, м

Экв. дли- на мест. сопр. м

Расч. длина уч-ка, м

Удел. поте-ри, Па/м

Поте-ри на уч-ке, Па

Раз-ность геом. отме-ток уч-ка, м

Гидро стат. давл., Па

Сум. пот. давл., Па

1-2-3

2,2

25

5,5

6,9

0,7

4,9

10,4

1,6

16,6

2,5

-16,2

32,8

3-4

2,9

25

3

1

0,75

0,75

3,75

3

11,3

3

-19,4

30,7

4-5

3,7

25

3

1,35

0,8

1,08

4,08

4,5

18,4

3

-19,4

37,8

5-6

4,5

32

3

1

1,1

1,1

4,1

1,6

6,6

3

-19,4

26

6-7

5,3

32

3

1

1,1

1,1

4,1

2

8,2

3

-19,4

27,6

7-8

6,2

32

3

1

1,15

1,15

4,15

2,75

11,4

3

-19,4

30,8

8-9

7,1

32

3

1

1

1

4

3,5

14

3

-19,4

33,4

9-10

7,7

32

3

1,35

1,05

1,42

4,42

4

17,7

3

-19,4

37

10-11

14,1

50

36,2

6,55

1,8

22,6

58,8

2

117,6

6,5

-42

159,6

11-12

24,4

80

28

1

3

3

31

0,7

21,7

-

-

21,7

12-13

33,3

80

28

1

2,9

2,9

30,9

1,2

37

-

-

37

13-14

42

80

10

1,5

3,1

4,65

14,65

1,8

8,4

-

-

8,4

Итого: потери во внутренних газопроводах – 482,8 Па;

Потери давления в трубах и арматуре водонагревателя – 80 Па;

Суммарные потери – 563 Па


Сравним полученные суммарные потери с расчётным перепадом давления:

?p=0,3pном=0,3∙2000=600Па?100%

?Р=563Па ? х%

х=94% ? ?6%, что вполне допустимо, значит расчёт считаем законченным.

Таблица 4.1 «Местные сопротивления на участках»

№ уч.

Местные сопротивления

1-2-3

Угольник ?=2; 3 отвода 90° ?=0,9; кран пробковый ?=2; 2 тройника проходных ?=2; ?=6,9

3-4

тройник проходной ?=1

4-5

тройник проходной ?=1; внезапное сужение ?=0,35; ?=1,35

5-6

тройник проходной ?=1

6-7

тройник проходной ?=1

7-8

тройник проходной ?=1

8-9

тройник проходной ?=1

9-10

тройник проходной ?=1; внезапное сужение ?=0,35; ?=1,35

10-11

тройник проходной ?=1; 4 отвода 90° ?=1,2; внезапное сужение ?=0,35; 2 крана пробковых ?=4; ?=6,55

11-12

тройник проходной ?=1

12-13

тройник проходной ?=1

13-14

тройник на ответвление ?=1,5


5. Задача № 4

Определение параметров работы эжекционной атмосферной горелки

Рассчитать атмосферную горелку производительностью Q1=10м3/ч, в которой сжигают сжиженный газ с теплотой сгорания Qнс=108940кДж/м3, s=?0/?в=2, V0=29м33. Давление газа перед горелкой ?pгаз=1,3кПа.
Решение.

Выбираем расчётные значения основных параметров горелки: ?’=0,6; d0=6мм; W0=1м/с. Принятая скорость позволяет горелке работать с перегрузкой до 1,85/1=1,85 раза (см. таблица 17.2). При значении ?’=0,6 проскока пламени не будет. Следовательно, диапазон регулирования горелки составит 0… 1,85 номинальной нагрузки. Глубину выходных каналов примем 12мм.

  1. Суммарная площадь выходных отверстий:

F0= Q1∙(1+ ?’∙ V0)/ W0=10∙(1+0,6∙29)/1∙0,36=511см2

  1. Коэффициент эжекции по формуле 17.10 [1]:

u= ?’∙ V0/ s=0,6∙29/2=8,7

  1. Найдём значения коэффициентов потерь. Примем эжекционную трубку типа в (рис 17.5 [1]) , k=3. Для отверстий горелки примем коэффициент ?0=0,9, а температуру подогрева 100°С.

Рассчитаем величину ? и коэффициент к1: ?=(1- ?02)/ ?02=0,24

к1= ?+2∙(Т/273)-1=1,9

Коэффициент расхода сопла примем равным ?с=0,9

4. Площадь и диаметр сопла определим по формуле :

0,97см2


5Найдём =1,5

6. Рассчитаем параметр А:



Следовательно, можно сделать вывод, что горелка работает в оптимальном режиме
Список литературы

  1. Ионин А.А. Газоснабжение. – М. : Стройиздат,1989. – 440 с.

  2. СНиП 11-37-76. Внутренние и наружные системы газоснабжения. Нормы проектирования.




Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации