7018

20

Рис. 10. Схема башни трёхмачтовой

Околофасадные и фасадные дымовые трубы.

Металлический дымоход с теплоизоляцией и кожухом из оцинкованной стали фиксируется с помощью хомутов и кронштейнов к стене здания при помощи лёгкой рамы вблизи стены.

Монтаж фасадных конструкций возможен при достаточной высоте здания. Ветровая нагрузка в этом случае передаётся на несущую стену.

2.3.2 Раздел 4. Проектирование систем газоснабжения населенных мест и промышленных предприятий.

Разработка системы газораспределения микрорайона города

Современные городские распределительные системы представляют собой сложный комплекс сооружений, состоящий из следующих основных элементов:

•газовых сетей низкого, среднего и высокого давления,

•газораспределительных станций (ГРС),

•контрольно-регуляторных пунктов,

•газорегуляторных пунктов и установок (ГРП и ГРУ).

Сеть газораспределения является единым производственно-технологическим комплексом, включающим в себя наружные газопроводы, сооружения, технические и технологические устройства, расположенные на наружных газопроводах. Этот комплекс предназначен для транспортировки природного газа от отключающего устройства, установленного на выходе из газораспределительной станции, до отключающего устройства, расположенного на границе сети газораспределения и сети газопотребления (в том числе сети газопотребления жилых зданий).

Источник газораспределения служит для подачи газа в распределительную сеть. Газ в газораспределительную сеть поступает из магистрального газопровода через газораспределительную станцию.

Для города применяем двухступенчатую закольцованную систему газоснабжения. От ГРС магистрального газопровода газ транспортируется по сети среднего давления до ГРП, где редуцируется на низкое давление и направляется по газопроводам низкого давления к бытовым потребителям, объектам здравоохранения и общественного питания. Промышленные и крупные коммунальные предприятия (хлебозаводы, прачечные), районные и квартальные котельные подключаем к закольцованному газопроводу среднего давления.

Выбор схемы системы газораспределения микрорайона города

Согласно СП 62.13330.2011 «Газораспределительные системы» выбор схем газораспределения следует проводить в зависимости от объема, структуры и плотности га-

21

зопотребления поселений (сельских и городских) и городских округов, размещения жилых и производственных зон, а также источников газоснабжения (местоположение и мощность существующих и проектируемых магистральных газопроводов, ГРС и др.).

Выбор трассы трубопровода производился из условий обеспечения экономичного строительства, надежной и безопасной эксплуатации газопроводов с учетом перспективного развития поселений, предприятий и других объектов, а также прогнозируемого изменения природных условий.

При проектировании газораспределительной сети необходимо соблюдать допустимые расстояния:

-минимальное расстояние при прокладке по горизонтали до зданий и сооружений составляет 0,4 м;

-расстояние от газопровода до водопровода или напорной канализации для среднего и низкого давления составляет 1 метр, для высокого – 1,5 или 2,0 метра;

-расстояние от газопровода до канализации, дренажа и ливневки составляет 1-1,5, 2-5 и 5 метров соответственно для низкого, среднего и высокого давления;

-расстояние от фундаментов ограждений и опор составляет 1 метр.

Все допустимые расстояния до других инженерных коммуникаций изложены в [4]. При проектировании трассы газопроводов оформляется план сети газораспределения, на котором схематично изображены распределительные трубопроводы, обозначены

диаметры участков трубопроводов с указанием ГОСТ на принятые в проекте трубы, а также основные элементы: отключающие устройства, футляры, коверы и т.п. (см. Приложение А) в соответствии с ГОСТ 21.610.

Расположение ГРП. Выбор месторасположения, определение границ охранной зоны, опознавательные знаки

В схеме газопровода важную роль играет газорегуляторный пункт (ГРП), необходимый для снижения давления газа и поддержания его на заданном уровне в системах газоснабжения. Газопроводы низкого давления используют для газоснабжения жилых домов, общественных зданий и коммунально-бытовых предприятий. Газопровод среднего давления предназначен для подачи газа в газопровод низкого давления через городской ГРП.

ГРП имеет охранную зону с радиусом 10 м. При выборе месторасположения проектируемого ГРП необходимо учитывать розу ветров. [3]

Опознавательные знаки газопроводов устанавливаются в соответствии с [5, п. 4.20]. На опознавательный знак наносятся данные о диаметре, давлении, глубине заложения газопровода, материале труб, расстоянии до газопровода, сооружения или характерной точки и другие сведения.

Опознавательные знаки устанавливаются на железобетонные столбики или металлические реперы высотой не менее 1,5 м или другие постоянные ориентиры.

Узел учёта расхода газа

УУРГ – предназначен для учёта объёма неоднородных по химическому составу неагрессивных газов (природного газа, воздуха, азота), приведённых к стандартным условиям объёма, также может выполнять роль коммерческого узла учёта газа, однако предварительно газ очищается от механических примесей.

22

Рис. 11. Узел учета расхода газа.

Состав узла учёта

1 – фильтр, оснащённый индикатором перепада давлений 2 – манометры для визуального контроля рабочего давления на входе и на выходе

3 – измерительный комплекс на базе ротационного, турбинного или диафрагменного счётчика для измерения объёма, прошедшего через пункт газа, приведённого к стандартным условиям.

4 – устройство обводного газопровода (байпас)

Запорная арматура, представленная шаровыми кранами, а также шаровыми муфтовыми кранами, а также продувочным газопроводом

Также узел оборудуется датчиком разности давлений для контроля перепада давления на счётчике газа в процессе его эксплуатации.

Устройство должно быть оборудовано электрообогревателем с терморегулятором, либо газовым обогревателем, в случае если монтаж оборудования производится в защитном металлическом утеплённом шкафу.

ШУЭО – электрообогрев ШУГО – газовый обогрев

Обвязочные газопроводы промышленных предприятий

При вводе газопровода в здание требуется на газопроводе размещать термозапорный клапан и затем электромагнитный клапан.

Термозапорный клапан используется для автоматического перекрытия подачи газа при превышении температуры в результате пожара.

В котельных или других крупных объектах устанавливается на входном газопроводе, в быту непосредственно перед газопотребляющими приборами.

Рис. 12. Клапан термозапорный.

23

Электромагнитные клапаны предназначены для использования в системах дистанционного автоматического управления газогорелочных устройств, бытовых отопительных установок и в технических трубопроводных системах управления потоком природного и сжиженного газа, воздуха и жидких неагрессивных сред в качестве запорнорегулирующего органа и органа безопасности при продолжительном режиме работ.

Расшифровка обозначений клапанов на примере клапанов серии В

чика положения клапана открыт/закрыт, Е – взрывозащищённое исполнение клапана, фл – фланцевое соединение до 50 мм – муфтовое соединение

50-200 мм – фланцевые соединения

Безопасная эксплуатация агрегата.

В зависимости от типа горелок, запорной арматуры, давления газа и производительности агрегата выбирают:

-необходимое число последовательно устанавливаемых отключающих устройств, предотвращающих утечку газа в топку неработающего агрегата;

-прокладывают трубопроводы безопасности;

-предусматривают автоматические клапаны блокировки газа и воздуха;

-устанавливают специальные штуцеры с пробками, позволяющие периодически проводить проверку герметичности запорной арматуры.

Продувочные линии проектируются так, чтобы непродуваемые участки газопровода имели минимальную протяжённость.

Схемы газопроводов усложняются в следующих случаях:

-при использовании газа среднего давления;

-при применении в качестве отключающих устройств задвижек, которые менее герметичны, чем краны;

-при агрегатах большей производительности и больших размеров.

Если используются горелки турбулентного смешения с вентиляторным дутьём, то на газопроводах устанавливают клапаны блокировки газа и воздуха, автоматически прекращающие подачу газа к горелкам при падении давления в воздуховоде.

Для обеспечения стабильного давления перед горелкой и подачи газа в требуемом количестве используют газовые рампы. При необходимости и возникновении аварийной ситуации газовая рампа обеспечивает герметичное отключение подачи газа. Рампы используются с газовыми или двухтопливными горелками и являются их неотъемлемой частью.

24

Устройство газовой рампы

Рис. 13. Схема газовой рампы.

1 – газовый фильтр

2 – реле минимального давления газа

3 – ПЗК

4 – блок контроля герметичности клапанов (3, 5)

5 – регулирующий пропорциональный клапан PG – импульсная линия давления газа

PA – импульсная линия давления воздуха

PC – импульсная линия давления в камере сгорания

Примерный перечень вопросов (к экзамену):

Значение газообразного топлива в топливном балансе страны и его техникоэкономические преимущества.

Средства измерения и приборы контроля.

Теплота сгорания, пределы воспламенения, жаропроизводительность природного га-

за.

Аэродинамический расчет газового тракта газоиспользующего агрегата и аэродинамический расчет дымовых труб.

Расход воздуха на горение. Расчет продуктов сгорания.

Правила безопасности в газовом хозяйстве к отводу продуктов сгорания. Устройство, структура, основные элементы и виды газопроводов на предприятиях. Испытания газопроводов. Приемка в эксплуатацию смонтированных газопроводов. Вводы, межцеховые, цеховые газопроводы.

Организация технического обслуживания и ремонта. Эксплуатация газового оборудования котельных и цехов промпредприятий.

ГРП и ГРУ: устройство, компоновка, отключающие устройства. Особенности эксплуатации газопроводов из полиэтиленовых труб. Классификация, устройство, особенности расчет горелок. Эксплуатация ГРП и ГРУ.

Выбор газогорелочных устройств. Эксплуатация установок сжиженного газа.

Схемы обвязочных газопроводов котлоагрегатов и печей. Схемы использования теплоты уходящих газов.

Особенности прокладки газопровода по территории промпредприятия. Особенности газоснабжения выбранной отрасли промышленности. Системы газоснабжения населенных мест.

Основные элементы систем газоснабжения населенных мест. Системы газоснабжения промышленных предприятий.

25

Основные элементы систем газоснабжения промышленных предприятий. Системы газоснабжения промышленных предприятий.

Основные элементы систем газоснабжения промышленных предприятий.

Расчет наружных кольцевых сетей низкого давления (определение расчетных расходов газа).

Расчет наружных кольцевых сетей низкого давления (гидравлический расчет). Расчет наружных тупиковых сетей низкого давления.

Расчет наружных кольцевых сетей среднего и высокого давления. Расчет дворовых сетей газоснабжения.

Расчет межцеховых сетей газоснабжения. Расчет внутридомовых сетей газоснабжения. Расчет внутрицеховых сетей газоснабжения.

26

3. Методические указания по подготовке к практическим занятиям

3.1Общие рекомендации по подготовке к практическим занятиям

Входе подготовки к практическим занятиям необходимо изучать основную литературу, знакомиться с дополнительной литературой, а также с новыми публикациями в периодических изданиях: журналах, газетах и т.д. с учетом рекомендаций преподавателя и требования учебной программы.

При подготовке к занятиям можно также подготовить краткие конспекты по вопросам темы. Также важно самостоятельно решать пройденные на занятиях задачи во время подготовки, для выработки соответствующих навыков.

Своевременное и качественное выполнение самостоятельной работы базируется на соблюдении настоящих рекомендаций и изучении рекомендованной литературы. Студент может дополнить список использованной литературы современными источниками, не представленными в списке рекомендованной литературы, и в дальнейшем использовать собственные подготовленные учебные материалы при написании курсовых и дипломных работ.

3.2Работа на практических занятиях

Основной работой на практических занятиях является подготовка к выполнению расчетно-графической и курсовой работам.

Акцент сделан на самых основных математических зависимостях.

Гидравлический расчёт газопроводов

Расчёт газопроводов низкого давления

Закольцованную и пронумерованную по кольцам газовую сеть разбиваем на участки и находим расчётные длины. Длины участков определяем по границам изменения расходов, а при большой протяжённости (более 250 м) разбиваем участки и в пределах неизменяющихся расходов.

Определяем удельный расход газа на сеть для одного ГРП:

гдендΣlр – сумма расчетных длин участков сети, м;

рч − часовой расход газа на сеть низкого давления, м³/ч; n – количество ГРП.

Расчётные длины на участках в зависимости от условий питания потребителей при-

Расчет бытовых потребителей характерен тем, что на каждом участке распределения газа проходит равномерный отбор газа. Для упрощения расчета расходы газа, переменные по длине магистрали, могут быть условно заменены одним постоянным эквивалентным расходом Вэкв. Эквивалентный расход на участке будет составлять некоторую

27

долю путевого расхода газа Впут. Эквивалентный расход принимаем в размере 50% от путевого.

где Рдоп – допустимые потери давления газа в сетях низкого давления, Па: Рдоп = 1200

Па по [3, п. 3.25];

lд – длина уличной сети от ГРП до самой удаленной точки;

1,1 − коэффициент запаса, учитывающий потери давления в местных сопротивления (колена, тройники, запорная арматура и др.).

Средние удельные потери давления дают возможность принять диаметры ориентировочно близкими к необходимым. Расчетный внутренний диаметр газопровода предварительно определяем по формуле[3, п. 3.39]:

от категории сети (по давлению) и материала газопровода, см. табл. 5 и 6. Для сооружения газопроводов применяем трубы из полиэтилена либо стали (при обосновании);

ρ0 – плотность газа при нормальных условиях, кг/м³; Вр – расчетный расход газа, м3/ч.

29

-при Re > 4000 – в зависимости от выполнения условия (39):

-для гидравлически гладкой стенки (неравенство (39) справедливо):

при 4000 <Re< 100000 по формуле:

Суммарные потери давления по участкам сравниваем с располагаемым перепадом давления и добиваемся условия:

Расчет кольцевых сетей газопроводов выполняем с увязкой потерь давлений газа в расчетных полукольцах. Невязка потерь давления в полукольцах допускается до 10%. Уравнивание начинаем с точек встречи потоков газа от двух ГРП. Затем уравниваем потери давления в ближних кольцах внутри зоны действия каждого ГРП, постепенно продвигаясь к границам зоны. Последними уравниваются самые дальние направления.

4.2 Расчёт газопроводов среднего давления

Сети среднего давления состоят из одного кольца с отводами к сосредоточенным потребителям.

Расчет кольцевой сети среднего давления производим при 3 режимах работы:

1)аварийный режим 1, при котором считаем, что повреждён и выключен один крайний участок 1-7. Потребители, присоединённые к повреждённой половине кольца, при данном аварийном режиме получают 50% от нормальной потребности в газе, а остальные – 100%;

2)аварийный режим 2, при котором считаем, что повреждён и выключен другой крайний участок 1-2. Потребители, присоединённые к повреждённой половине кольца при данном аварийном режиме получают 50% от нормальной потребности в газе, а остальные – 100%;

3)нормальный режим, при котором часть потребителей питается по первой половине кольца, а другая – по второй при 100% нагрузке потребителей (см. Приложение А).

Потребители газа среднего давления всегда сосредоточенны и расходы газа по участкам определяем как для обычной тупиковой сети суммированием расходов по участкам.

Расчетный перепад в газопроводе среднего давления определяем в зависимости от конечного требуемого давления перед наиболее удаленным потребителем:

где Рн – давление газа после ГРС, МПа, по заданию; Рктр – требуемое конечное давление, МПа, по заданию; lд – расстояние до самой удалённой точки, м

Диаметры участков предварительно определяем по формуле, ориентируясь на полученное среднее значение ΔРуд.