Характеристика газа

Для газоснабжения городов и населенных пунктов, потребляющих газ на промышленные и бытовые нужды, применяют природные, искусственные, смешанные и сжиженные горючие газы. Искусственные газы получают при переработке твердого или жидкого топлива. К таким газам относятся коксовый, сланцевый и генераторный, используемые для газоснабжения городов населенных пунктов и промышленных объектов в чистом или смешанном виде.

Состав природного газа:

Природный газ на 98% состоит из метана CH4, свойства которого почти полностью определяют свойства и характеристики природного газа. Также в его составе присутствуют гомологи метана – пропан C3H8, этан С2Н6 и бутан С4Н10.

Иногда природный газ может содержать сероводород, гелий, углекислый газ.

Используемые горючие газы, обычно, состоят из смеси ряда горючих компонентов.

В проекте предусматривается газоснабжение микрорайона природным газом от существующего магистрального газопровода отвода Степное - Балаково Саратовской области" d 530 L=95 км. Со следующими параметрами газа (таблица 1).

Параметры газа

Вид газа	СН4	С2Н6	С3Н8	С4Н10	С5Н12	СО2	N2
% содержание	95,1	2,3	0,7	0,4	0,4	0,2	0,5
, МДж/м3	35,88	64,36	93,18	123,57	156,63	-	-
pi, кг/м3	0,5548	1,048	1,554	2,090	2,671	1,529	0,967

Теплота сгорания определяется по формуле:

= ∑ ( _i×y_i) × 0,01 МДж/м³ (1.1)

где – низшая теплота сгорания каждого компонента, МДж/м³;

y_i – содержание данного компонента в газовой смеси, %.

=∑[((35,88×95,1)×0,01)+((64,36×2,3)×0,01)+((93,18*0,7)×0,01)+((123,57×0,4)×0,01)+((156,63×0,4)×0,01)]=37,37 МДж/м³

Плотность природного газа определяется по формуле:

ϼ=∑(p_i×x_i)×0,01кг/м³ (1.2)

где p_i - это плотность определенного компонента газовой смеси, кг/м³;

x_i - содержание данного компонента, %.

ϼ=∑[((0,5548×95,1)×0,01)+((1,048×2,3)×0,01)+((1,554×0,7)×0,01)+((2,090×0,4)×0,01)+((2,671×0,4)×0,01)+(1,529×0,2)×0,01)+((0,967×0,5)×0,01)]=

0,5895338 кг/м³

При газоснабжении населенных пунктов предусматривают использование газа: на хозяйственно – бытовые нужды, приготовление пищи и горячей воды для населения; на технологические процессы для предприятий и учреждений коммунально-бытового и культурного обслуживания населения; на отопление и горячее водоснабжение жилых и общественных зданий; на отопление и технологические процессы для промышленного производства.

Газовое потребление газа городом является основой для составления проекта газоснабжения. Расчет годового газопотребления производится в соответствии с СНиП 42–01–2002 «Газораспределительные системы».

Все виды потребления газа можно сгруппировать следующим образом.

а) бытовое потребление (потребление газа в квартирах);

б) бытовое потребление в коммунальных и общественных предприятиях;

в) потребление на отопление и вентиляцию зданий;

г) промышленное потребление.

Расчет расхода газа на бытовые, коммунальные, общественные нужды представляет собой сложную задачу, так как количество газа, расходуемого этими потребителями, зависит от ряда факторов: газового оборудования городских учреждений и предприятий, степени обслуживания населения этими учреждениями и предприятиями и от климатических условий. Большинство приведенных факторов не поддается точному учету, поэтому потребление газа рассчитывают по средним нормам, разработанным в результате многолетнего опыта. Особенно трудно определить расход газа в квартирах. В нормах расхода газа учтено, что население частично питается в кафе, столовых и так далее, пользуется услугами коммунально-бытовых предприятий.

В квартирах газ расходуют на приготовление пищи, горячей воды и стирку белья.

Расход газа на бытовые и коммунально-бытовые нужды и нужды на отопление и вентиляцию зависит от численности населения и годовых норм газопотребления.

Определение количества жителей в микрорайоне

N_i=S_i*q_i, чел (1.3)

где S - площадь каждого квартала, м²;

q - Плотность населения 300 чел/га.

Рассмотрим на примере первого квартала:

N_i=2*300=600чел

чел

чел

чел

чел

чел

чел

чел

чел

чел

чел

чел

чел

чел

чел

чел

чел

чел

чел

чел

чел

чел

чел

чел

S_жил=f*N_i, м² (1.4)

где f - норма жилой площади на человека 18 м².

S_{жил 1}= 600*18=10800 м²;

м²

м²

м²

м²

м²

м²

м²

м²

м²

м²

м²

м²

м²

м²

м²

м²

м²

м²

м²

м²

м²

м²

м²

Результаты расчетов сводим в таблицу 1.2

Таблица 1.2

Площадь и количество жителей в микрорайоне

Продолжение таблицы 1.2

Площадь и количество жителей в микрорайоне

Нагрузка прачечной определяется из условия 100кг белья на 1 человека в год.

Количество жителей, пользующихся услугой прачечной

белья (1.5)

= 680 белья (1.6)

Нагрузка бань определяется из условия 52 помывки в год.

помывок (1.7)

Нагрузка больничных коек определяется из условия 10 коек на 1000 жителей.

(1.8)

хлеб.завода определяется по нормативам нормы выпечки

(1.9)

Нагрузка кафе определяется из условия посещения 25% жителей

= об.пит (1.10)

=

=

=

Таблица 1.3

Нагрузка на коммунально-бытовые нужны

Наименование потребителя	Расчетный показатель	Число потребителя
Баня	помывки
Больница	Койки
Хлеб. Завод	Т/год
Кафе	Завтрак/обед/ужин
Прачечная	белье

Годовые расходы газа определяются по нормам теплоты приведенные в нормативно-справочной и учебной литературе. Годовой расход газа определяется по формуле: (1.11) N×q,Дж (1.12) где n – Количество потребителей. q – Норма расхода теплоты, 2800мДЖ/   27225×2800=76230000=0,07Дж (1.13) = 76230000/37,37=2039871,55м3/год (1.14)   Определение годового расхода газа на коммунально-бытовые нужны населения. Определяем годовой расход на прачечную:   (1.15) =181964,14 м3/год (1.16)

Дж (1.17)

м³/год (1.18)

Определяем годовой расход на больницу:

Дж (1.19)

м³/год (1.20)

Определяем годовой расход на хлеб. Завод:

Дж (1.21)

м³/год (1.22)

Определяем годовой расход на кафе:

(1.23)

м³/год (1.24)

×2,1= 5216990,63

= м³/год

= + =523513,91

= м³/год

Расчетно-часовые расходы рассчитываются по формуле:

, (1.25)

Рассмотрим на 1 примере:

2039871,55

Таблица 1.4

Часовые расходы газа

Максимальный тепловой поток, будет определяться по формуле:

I.

1.

(1.26)

где

м²

− 0.25

= 150×10800(0,25+1) = 2025000 Вт

= 150×21600(0,25+1) = 4050000 Вт

= 150×13500(0,25+1) = 2531250 Вт

= 150×33750(0,25+1) = 6328125 Вт

= 150×12750(0,25+1) = 2390625 Вт

= 150×10800(0,25+1) = 2025000 Вт

= 150×12150(0,25+1) = 2278125 Вт

= 150×27000(0,25+1) = 5062500 Вт

= 150×20250(0,25+1) = 3796875 Вт

= 150×27000(0,25+1) = 5062500 Вт

= 150×12150(0,25+1) = 2278125 Вт

= 150×22275(0,25+1) = 4176563 Вт

= 150×33750(0,25+1) = 6328125 Вт

= 150×16200 (0,25+1) = 3037500 Вт

= 150×14175(0,25+1) = 2657813 Вт

= 150×12750(0,25+1) = 2390625 Вт

= 150×20250(0,25+1) = 3796875 Вт

= 150×27000(0,25+1) = 5062500 Вт

= 150×22275(0,25+1) = 4176563 Вт

= 150×33750(0,25+1) = 6328125 Вт

= 150×10800(0,25+1) = 2025000 Вт

= 150×20250(0,25+1) = 3796875 Вт

= 150×20250(0,25+1) = 3796875 Вт

= 150×13500(0,25+1) = 2531250 Вт

= 150×22275(0,25+1) = 4176563 Вт

2.

, Вт (1.27)

tвнутренняя - С

tсредняя, отопительная - С

tотопительная - С

8678571Вт

5424107Вт

13560267Вт

5122767Вт

Вт

6508928Вт

5122767Вт

Вт

Определяем расчетный годовой расход газа

, (1.28)

Дж

n = 0.8

(1.29)

Тепловой поток и расход газа на отопление жилых здания

№ квартала	Тепловой поток	Расход газа
Q макс, Вт	Q ср, Вт	V год/м3	V час/м3

II.

1

(1.30)

Где m - число жителей;

a - 90 л/сут

b - 25 л/сут

t_в = +3:5 ⁰С

с - теплоемкость воды =4,19

Рассмотрим на 1 примере:

2 Годовой расход газа

(1,31)

Рассмотрим на 1 примере:

3 Часовой расход газа

(1.32)

Рассмотрим на 1 примере:

Результаты заносим в таблицу 1.6

Тепловой поток и расход газа на отопление жилые здания

№ кв	Qгвсрвг, Вт	Vгод,	Vчас,