Введение

Использование газа в сельском хозяйстве позволяет интенсифицировать и автоматизировать производственные процессы, улучшить санитарно-гигиенические условия труда на производстве и в быту, оздоровить воздушные бассейны городов.

Удобство транспортировки и отсутствие необходимости складского хранения обеспечивают высокий экономический эффект замены других видов топлива газовым.

Неоспоримые достоинства газа и наличие его значительных запасов создают условия для дальнейшего развития газоснабжения страны. Естественно, что при больших масштабах внедрения газового топлива в различные отрасли к работам по проектированию, строительству и эксплуатации объектов газового хозяйства постоянно привлекаются новые кадры специалистов. Однако достоинства газового топлива могут быть рационально и безопасно использованы только специалистами, хорошо усвоившими основы газоснабжения и строго соблюдающими правила безопасности в газовом хозяйстве.

1. Расчет газоснабжения населенного пункта

Газ в сельской местности расходуется на хозяйственные (приготовление пищи и нагревание воды в жилых домах), коммунально-бытовые (бани, прачечные, общественные, лечебные, детские и прочие учреждения) нужды, отопление и вентиляцию жилых, общественных и производственных зданий и сооружений, а также для технологических целей.

Режим потребления газа на хозяйственные и коммунально-бытовые нужды, а также на отопление и вентиляцию в селах и поселках существенно не отличается от режима потребления газа в городских условиях. Специфическую особенность и определенную техническую сложность представляет газификация сельскохозяйственных промышленных объектов.

Суммарное потребление газа за год различными потребителями - основа для разработки систем газоснабжения. Исходя из годовых расходов и режима потребления газа определяют схему системы, протяженность, пропускную способность, материалоемкость и стоимость газовых сетей и сооружений. По годовым расходам устанавливают максимальные часовые расходы газа для расчета диаметров газопроводов, подбора оборудования и регулирующих устройств. Расход газа определяют с учетом перспектив развития населенного пункта на 10 лет. Методика расчета годовых расходов зависит от категории потребителя.

Удельный максимальный расход газа зависит от численности населения и плотности жилой застройки. Для населенных пунктов новой планировки с численностью населения 700...2000 чел. и плотностью застройки 150...960 м2/га указанная величина составляет от 0,7 до 1,6 м3/(ч·чел.), в том числе на хозяйственные и коммунально-бытовые нужды - от 0,1 до 0,16 м3/(ч- чел.), что значительно превышает этот показатель для городских условий. При отсутствии горячего водоснабжения расход газа снижается в среднем на 25%. В селах старой застройки с численностью населения до 500 чел. ориентировочный расход газа не превышает 400 м3/ч.

Поселковые распределительные газовые сети рассчитывают на максимальные значения часового расхода газа, определяемые из графиков потребления топлива всеми категориями потребителей в течение суток.

При разработке проекта газоснабжения населенного пункта необходимо определить расчетный расход газа, выбрать схему газоснабжения и провести гидравлический расчет газопроводов. Для решения этих задач требуется: генплан населенного пункта с нанесенными инженерными коммуникациями; данные об этажности застройки или плотности населения, размещении промышленных объектов; климатологические сведения района застройки; данные о коррозионной активности грунтов; сведения о перспективе развития объектов газоснабжения на 10...20 лет, источнике газоснабжения и составе газа.

Годовые и расчетные расходы газа потребителями сельской местности определяют в соответствии с нормативными документами и по данным специальной литературы.

.1 Расчет системы газоснабжения населенного пункта

. В зависимости от задания определить низшую теплоту сгорания газа QН, кДж/м3 .

. Определить численность населения N, чел., которая зависит от площади поселка и плотности населения.

, (1.1)

где F - площадь застройки, га;- плотность населения, чел./га.

При неоднородной застройке численность населения подсчитывается по плотности населения в отдельных районах или кварталах.

. Определить по заданию потребность газа в тепловых единицах по нормам расхода

На приготовление пищи и горячей воды для хозяйственных и санитарно-гигиенических нужд расход газа QБЫТ, кДж/год, определяется по формуле

(1.2)

где nБЫТ - доля людей от общего населения, использующих газ для приготовления пищи и горячей;БЫТ - нормированный расход газа на приготовление пищи и горячей воды на одного человека, кДж/год.

Расход газа на столовые и рестораны QСТ, кДж/год, определяется по формуле

(1.3)

где nСТ - доля людей от общего населения, пользующихся столовыми;СТ - нормированный расход газа на приготовление пищи для столовых, кДж/сут.

На поликлиники расход газа QПОЛ, кДж/год, определяем по их пропускной способности:

(1.4)

где nПОЛ - количество посещений поликлиник одним жителем в году;ПОЛ - нормированный расход газа поликлиники на одного посетителя, кДж/год.

- принятое количество рабочих дней в году.

На больницы расход газа QБОЛ, кДж/год, определяем из расчета расхода на приготовление пищи и горячей воды для хозяйственно-бытовых нужд и лечебные процедуры

(1.5)

где nБОЛ - количество коек на 1000 жителей;БОЛ - нормированный расход газа больницы на одну койку, кДж/год.

На школы, вузы и техникумы расход газа QШК, кДж/год, для подогрева завтраков и лабораторных нужд определяются по формуле

(1.6)

где nБОЛ - количество обучающихся на 1000 жителей;БОЛ - нормированный расход газа для школ, вузов и техникумов на одного обучающегося, кДж/год.

На хлебозавод расход газа QХЛi, кДж/год, для каждого вида продукции определяется по формуле

(1.7)

где mi - масса выпекаемого i-го вида продукции на 1000 жителей, т/сут;ХЛi - нормированный расход газа для выпечки i-го вида продукции, кДж/год.

Суммарный расход газа QСУМ, кДж/год, населенного пункта будет равен сумме расходов газов на все бытовые и коммунальные нужды.

Общий расход газа QОБЩ, кДж/год, по населенному пункта составит

ОБЩ = 1,1 ? QСУМ (1.8)

где 1,1 - коэффициент, учитывающий расход газа на мелкие коммунально-бытовые предприятия.

.2 Расчетный часовой расход газа VКОМ, м3/ч, на бытовые и коммунальные нужды определяется по формуле

, (1.9)

где VГОД - годовой расход газа на бытовые и коммунальные нужды, м3/год;m - коэффициент часового максимума.

Годовой расход газа VГОД, м3/год, на бытовые и коммунальные нужды определяется по формуле

(1.10)

Коэффициенты часового максимума km расхода газа (без отопления) в зависимости от численности населения приведены в приложении (таблица 3).

.3 Определить расчетный часовой расход газа на отопление жилых и общественных зданий

Расчетный часовой расход газа VР.ОТ, м3/ч, на отопление определяется по формуле

, (1.11)

где qо - удельная отопительная характеристика здания, для жилых и общественных зданий можно принимать qо = 1,25…1,68 кДж/(м3?ч?0С);

tВН - средняя расчетная температура внутреннего воздуха, для жилых зданий tВН = 18 0С, для общественных tВН =16 0С;

tн.ср.от - средняя температура наружного воздуха за отопительный период, 0С;Н - наружный строительный объем отапливаемого здания, м3;

? - КПД отопительных установок, для котельных ? = 0,80…0,85; для отопительных печей ? = 0,65…0,80.

Ввиду ограниченного числа больших общественных зданий в населенных пунктах расход газа для получения тепла на их вентиляцию не учитываются (VР.В = 0 м3/ч).