Газоснабжение города и котельной

      Размеры кварталов принимаются по генплану города. Плотность населения принимается в зависимости от зоны различной степени градостроительной ценности территории. Плотность населения на территории микрорайона принимается 420 чел/га при высокой степени при высокой степени градостроительной ценности территории, 350 чел/га – при средней, 200 чел/га – при низкой. [2, прил.4, табл. 2]

Расчёт количества жителей сводим в таблицу 4.1.

Определим количество ГРП  для газоснабжения бытовых и  мелко коммунальных потребителей

n=5.95/2*(0.8^2)=4.6 шт.

Принимаем 5 ГРП.

ГРП1 обслуживает кварталы: 1,4-7,11,12,15,24 с общим числом жителей 19999.

ГРП2 обслуживает кварталы: 27,28,29,32,33,37  с общим числом жителей 19425.

ГРПЗ обслуживает кварталы: 38,39,42-46 с общим числом жителей 18060.

ГРП4 обслуживает кварталы: 25,26,30,31,35,36,41  с общим числом жителей 23765.

ГРП5 обслуживает кварталы: 9,13,14,16,17,19,20-23  с общим числом жителей 22694.

 

 

5.  Определение расчётных расходов газа потребителями города.

5.1. Определение расхода газа равномерно распределенными потребителями.

 

Необходимо определить нагрузку сетевых ГРП , которые обслуживают жилые районы, застроенные 5-ти и 9-ти этажными зданиями.

ГРП 1. В зоне 5-ти этажной  застройки проживает 15715 человека, 9-ти этажной -4284 человека.

ГРП 2. В зоне 5-ти этажной застройки проживает 15645 человек, 9-ти этажной -3780 человек.

ГРП 3. В зоне 5-ти этажной  застройки проживает 18060 человек.

ГРП 4. В зоне 5-ти этажной  застройки проживает 23765 человек.

ГРП 5. В зоне 5-ти этажной  застройки проживает 20510 человек, 9-ти этажной -2184 человек.

В квартирах 5-ти этажных жилых домов  установлены газовые плиты и  проточные газовые водонагреватели, в квартирах 9-ти этажных зданий - газовые плиты. В районе имеются столовые, которые получают газ из сетей низкого давления. Используется природный газ с Q_n = 37550,3 кДж/м³.

Расчетный расход газа V_p, м³/ч, находим как долю годового расхода

V_р=К_m*V_год ,

где К_m, коэффициент часового максимума.

Годовой расход газа V, м³/год, на хозяйственно-бытовые и коммунальные     нужды     равномерно     распределенными потребителями определяем по выражению:

V_ГОД=N*n*x*Q_ГОД/Q_Н,                 

где N - численность населения, чел;

n - число расчетных потребителей на 1 тыс. жителей;

х - степень охвата газоснабжением в долях единицы;

Q_год - нормативный расход газа в тепловых единицах на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год.

Расчёт сведён в табл.5.1. Расход газа на приготовление   пищи   и   санитарно-гигиенические   нужды рассчитывается при полном охвате газоснабжением жилой застройки (100%, графа 4). В графе 6 проставляем нормативный расход газа в тепловых единицах на 1 чел. в год Q_год, кДж/год, при этом учитывается расход теплоты на стирку белья в домашних условиях; в графе 7 - годовой расход газа Q_год/Q_n, м³/год ; в графе 8 - годовой расход, вычисленный по формуле.

Величина коэффициента часового максимума зависит от общего числа жителей, снабжаемых газом в зоне действия ГРП. Значение расчетного расхода газа в м³/ч проставляем в графе 10.

При расчете расхода  газа на приготовление пищи на предприятиях общественного питания число единиц потребления в столовых района (количество завтраков, обедов и ужинов) находим в соответствии с нормативными показателями и из условия, что столовые работают в две смены. С учетом средней загрузки предприятий общественного питания принимаем охват обслуживанием населения y= 0,25…0,3 общей численности населения, считая, что каждый человек, регулярно пользующийся столовыми и ресторанами, потребляет в день примерно 1 обед и 1 ужин (или завтрак).

Тогда общее число  единиц потребления газа предприятиями  общественного питания составит 360 * у * х * N.

Степень охвата газоснабжением столовых в данном случае х=1 (100%), 360 - число дней работы предприятий общественного питания за год. Этот расчет приводим в графе 5.

По нормативным расходам газа определяем годовой и расчетный расходы газа столовыми. Значение K_m принимаем по [3, табл. 5] Результаты расчета заносим в соответствующие графы табл.5.1.

Дополнительно учитываем  расход газа на нужды предприятий  бытового обслуживания населения, принимая его в размере 5% от суммарного расхода газа в жилых домах. Нагрузка ГРП определяется как сумма расчетных расходов газа по всем видам потребления.

Для ГРП1, ГРП2 , ГРПЗ, ГРП4, ГРП5 она составит соответственно:

V_гpп1=1822.71 м³/час, V_грп2=1801.29 м³/час, V_грп3=1907.51 м³/час, V_грп4=2430.19 м³/час, V_грп5=2216.49 м³/час.

 

5.2. Определение расхода газа сосредоточенными потребителями.

 

Необходимо определить расчетный  расход газа для сосредоточенных  потребителей  больницы, хлебозавода, банно-прачечного комбината, расположенных в городе Лепель Витебской области с населением 103943 человек. Результаты расчёта заносим в таблицу 5.2. Используется газ с Q_н=37550,3 кДж/м³. В больнице газ расходуется на приготовление пищи, горячей воды для хозяйственно-бытовых нужд и на лечебные процедуры, на стирку белья в механизированной прачечной, а также для покрытия расходов теплоты на отопление и вентиляцию больницы (при выполнении курсового проекта необходимо предусмотреть на территории больницы котельную).

Число мест в больнице определяется органами здравоохранения. По существующим рекомендациям в городе с населением 103943 человек больница должна иметь 0,012*N=0,012*103943=1247 койки. Заполняем табл. 5.2, графу 5. При определении расчётных расходов газа на приготовление пищи и горячей воды К_m принимаем для числа коек 1247  К_m=1/1840.

Количество  стираемого белья в механизированной прачечной больницы находим из условия стирки 0,48 т. белья в год на одну койку (прил. 1) т. е. G=0,48*1247=599 т/год (графа 5).

Нормативные значения расходов газа заносим в  графы 6 и 7 и определяем годовые и расчётные расходы газа для больницы (графы 8, 10). Значение К_m для прачечной больницы принимаем по [1,табл. 5] К_m=1/2900.        

 

 

Расчетный расход газа на отопление  и вентиляцию больницы находим по формулам:

.

В формулах 1,1 - коэффициент, учитывающий дополнительные потери теплоты в системе отопления;

q_o, q_н - соответственно удельные отопительная и вентиляционная характеристики здания, Вт/(м³*С),  для больниц можно принимать q_o =0.33...0.46 Вт/(м³С) и q_в =0.25...0.32 Вт/(м³С),

V_н - объем здания по наружному обмеру, м³, для больниц удельная кубатура принимается в пределах 160... 240 м³ на одну койку,

t_в,t_н -соответственно расчетные температуры внутреннего воздуха в помещении и наружного воздуха для проектирования отопления  и  вентиляции  (для  Гомельской области  t_н= -24 ºC),

e - коэффициент, учитывающий затраты теплоты на подогрев инфильтрационного воздуха, e = 0,1...0,2 (в зданиях с приточной вентиляцией e= 0),

n - КПД котельной установки, принимаемый n=0,75...0,80,

β -температурный коэффициент, определяемый по формуле

β_t=1+0.6*(30+t_н)/(t_в-t_н)=1+0.6*(30-24)/(20+24)=1,07;

V_o=(3.6*1,1*0.4 *200*1247*(20+24)*1,07)/(0.75*37550.3)=685,7 м³/ч;

V_в=(3.6*0.3*200*1247*(20+24))/(0.75*37550,3)=436,9 м³/ч;

Расход газа для больницы V_б=57,75+166,04+103,41+1122,6=1449,81 м^З/ч .

Эта величина и составляет нагрузку ГРП больницы.

На хлебозаводе газ используется для выпечки хлебобулочных и  кондитерских   изделий.    Производительность   хлебозавода определяем из условия выпечки в сутки на 1000 жителей 0,6...0,8 т, т. е. в год на 1000 жителей 219 т хлебобулочных изделий и 36,5 т кондитерских изделий. Нормативный расход газа на выпечку 1 т. изделия зависит от вида изделия. Принимаем, что выпечка хлеба формового составляет 20%, подового - 30%, батонов, булок, сдобы - 50% от общего количества хлебобулочных изделий. Расчет количества выпекаемых хлебобулочных и кондитерских изделий приводим в графе 5. Коэффициент часового максимума для хлебозавода K_m = 1/6000. Нагрузка ГРП хлебозавода V_xз= 621,54 м³/ч.

В банно-прачечном комбинате газ  расходуется на приготовление горячей  воды для мытья в бане (в ваннах и без ванн) и для стирки белья  в механизированной прачечной. Количество помывок в бане (графа 5) определяем из расчета 52 помывки в год одним человеком. Считаем, что баней пользуются 10% от общего числа жителей города, причем для половины из них учитываем расход газа на мытье без ванн, для остальных - мытье в ваннах. Значение Km = 1/2700.

В прачечную белье для стирки поступает от жителей города, от предприятий общественного питания, поликлиник, бани, гостиницы, детских учреждений (в больнице имеется собственная прачечная).

Принимаем, что 50% от общего, числа жителей сдают белье в прачечную. При норме 75 кг на одного человека в год количество белья, поступающего от населения, составит:

G₁ =(75/1000)*0,5*103943=3898 т/год.

Количество белья, сдаваемого в  прачечную предприятиями общественного  питания, зависит от числа единиц потребления в столовых (от количества обедов, завтраков, ужинов). При норме 0,01 кг на один обед, завтрак или ужин

G₂ =(0,01/1000)*(360 * 0,25 * 1 * 103943) * 2 = 187.1 т/год.

Множитель 2 учитывает количество завтраков (или ужинов) и обедов на 1 человека.

Количество белья, поступающего в прачечную из поликлиник, бани и гостиницы, соответственно равно

G₃ =(0,125/1000)* 30 * (103943/1000)* 310 = 120.8 т/год;

G₄=(0,075/1000)*270251.8=40.54 т/год;

G₅ =0,3*6 *(103943/1000)= 187.1 т/год.

В этих выражениях 0,125 кг; 0,075 кг; 0,3 т - расчетные показатели стираемого белья на одно посещение поликлиники, бани и на одно место в гостинице;

30 - количество посещений поликлиники в день, приходящееся на 1000 жителей;

310 - число дней работы поликлиники в году;

6 - количество мест в гостинице на 1000 жителей;

270251.8 - число помывок в бане в год.

При расчете количества белья, поступающего в прачечную  из детских учреждений, принимаем, что число детей ясельного возраста составляет 8%, в возрасте от 4 до 7 лет - 10% от общего числа жителей, а охват обслуживанием детскими учреждениями 85%. При норме 0,48 т белья в год на одного ребенка в яслях и 0,36 т в детских садах количество сдаваемого белья соответственно равно.

G₆ = 0,48*0,08*0,85*103943 = 3393 т/год;

G₇ = 0.36*0,10*0,85*103943 = 3181 т/год.

Суммарное количество белья, стираемого в прачечной, составит  G=11007 т/год.

Эту цифру проставляем  в графу 5 табл. 5.2.

Нагрузку ГРП банно-прачечного комбината определяем как сумму  расчетных расходов на баню и прачечную. \/_бпк ⁼ 2140.14 м^З/ч .    

Определение расхода газа районными и квартальной котельными.

В городе имеется  две  районные  котельные. Районная  котельная 1 (РК-1),    которая обслуживает кварталы 1-27, с общим числом жителей 52738. В зоне 5-этажной застройки проживают 46270 чел ; 9-этажной застройки 6468 чел. Районная котельная 2 (РК-2), которая обслуживает кварталы 28-47 с общим числом жителей 51205. В зоне 5-этажной застройки проживают 47425 чел ; 9-этажной застройки 3780 чел.

Необходимо определить расчетный  расход газа районными котельными,   обслуживающими город Лепель. В квартирах 5-этажных жилых домов установлены проточные газовые водонагреватели. В квартале 25, с населением 4130 человек, с 5 этажной    застройкой  предусматривается   квартальная   котельная.  На  территории больницы расположена отдельная котельная, покрывающая все ее расходы теплоты на горячее водоснабжение, отопление и вентиляцию. Расход газа котельными определяем по выявленным расходам теплоты (кВт) на отопление жилых и общественных зданий Q_o, вентиляцию общественных зданий Q_b и горячее водоснабжение жилых и общественных зданий Q_гв. Расходы теплоты находим по укрупненным показателям. На отопление жилых и общественных зданий

Q_o=q_o*A(1+K₁),          

где q_o - укрупненный показатель максимального часового расхода теплоты на отопление жилых зданий, Вт/м²;

А -общая площадь жилых зданий, м². Определяется по формуле

A=N*f ,      

где f- норма общей площади на 1 человека, f=18 м²/чeл;

N - количество жителей в обслуживаемой зоне

К₁ - коэффициент, учитывающий расход теплоты на отопление общественных зданий, К₁ = 0,25.

Приняв q_o = 79,4 Вт/м² при t_н= -24 °С, получим:

Для РК1 Q_o =79,4*18*52738*(1+0,25)= 94216 кВт.

Для РК2 Q_o =79,4*18*51205*(1+0,25)= 91477,7 кВт.

Расход теплоты на вентиляцию общественных зданий

Q_в=K₁*K₂*q_o*A,                    

где К₂ - коэффициент, учитывающий расход теплоты на вентиляцию общественных зданий. К₂ = 0,6.

Для РК1 Q_b = 0,25 * 0,6 * 79,4 * 18 * 52738=11306 кВт

Для РК2 Q_b = 0,25 * 0,6 * 79,4 * 18 * 51205 =10977,3 кВт.

Коэффициенты К₁ и К₂ учитывают расход теплоты на отопление и вентиляцию всех здании общественного назначения расположенных в газифицируемой зоне, в том числе и на больницу.

Среднечасовой расход теплоты  на горячее водоснабжение жилых  и общественных зданий в зоне 9-этажной застройки определяем по формуле: