Контрольная работа по «Газоснабжению»

Министерство высшего и средне специального образования

НОВОСИБИРСКИЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

                                                                                   

                                                                                               

                                                                                                                    Кафедра ТГиВ

 

 

 

 

                                                   КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

                                                  По курсу «Газоснабжение»

 

 

                                                                                  Выполнил: студент  группы 541 (з)

                                                                                                         Шифр 409008                                                                                                                                             

                                                                                     Лаврентьев В.А. 

                                                      Проверил: Каня Я.Н.

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                НОВОСИБИРСК, 2013г.

 

Задача №1

Дан природный газ Карадакского месторождения

Состав газа, % (по объему);

 СН4-93,2;  С2Н6-2,1;  С3Н8-1,2; С4Н10-1; С5Н12 = 1,2; СО2-0,8; N2-0,5

Теплота сгорания при t=0 0С, Р=101,3 кПа

 Qн  = 38739,3кДж/м3  = 9253 ккал/м3,

Определить при нормальных условиях:

Решение

1. Плотность и относительную плотность газа.

Относительная плотность по воздуху при t=0 0С, Р=101,3 кПа

2) Низшая теплота сгорания  газа – это количество тепла, выделяемое при сгорании 1м3 или  1кг газа не учитывая скрытую теплоту, выделяемую при конденсации водяных паров из продуктов сгорания газа.

Qн  = 38739,3кДж/м3  = 9253 ккал/м3  по таблице 1.4. [1]

3. Критические параметры характеризуют состояние газа, при котором плотность жидкой и паровой фаз газа одинаковы.

 Критической температурой  газа называют- температуру выше которой газ никаким давлением не может быть сжижен. Для каждого газа существует определённая критическая температура. 

  Критическое давление- это давление, необходимое для сжижения газа при критической  температуре. 

Найдем критические параметры:

 

Задача №2

            Для  природного газа (месторождение  принять по задаче №1) определить:

1. В каком  диапазоне будет изменятся плотность газа при изменении температуры воздуха в течении года от  –40  до +35 0С.
2. Нижний и верхний пределы взрываемости смеси газа с воздухом.

Решение

1)    Уравнения состояния  идеального газа объединяет законы  Бойля-Мариота и Гей-Люссака и связывает между собой  основные параметры газа- давление, температуру и удельный объём. Для 1 кг газа это уравнение выведено Клапейроном в следующем виде:                                или      где:

р- давление газа; - удельный объем; Т- абсолютная температура; R- газовая постоянная.

Так как газ один то R н=R , р= рн ,  а то получим

  отсюда 

  кг/м3 ; кг/м3

2)Нижний и верхний пределы  взрываемости природного газа.

 Пределы взрываемости  газов приведён в таблице №1.

                    Таблица№1

Название газа	Химическая формула	Предел взрываемости
		нижний	Верхний
Метан	СН2	5,3	15
Этан	С2Н6	3,2	12,5
Пропан	С3Н8	2,4	9,5
Бутан	С4Н10	1,9	8,4

Пределы взрываемости  газов без балластных примесей находят по формуле:

                             где:

          у- компонентные состав газа;

         -  предел взрываемости

         = ;               

Пределы взрываемости  газов с балластными примесями находят по формуле:

                   

  

   а- содержание балластных примесей в долях

      

 

 

               Нижний                   верхний

 

                       

 

 

Задача № 3

ДАНО:

         Для района города площадью 200 га. этажностью застройки 4 этажей определить годовой и расчетный расходы газа ставропольского месторождения (Азербайджан) на хоз.-бытовые нужды и нужды непроизводственного характера.

        Дополнительные  исходные данные:

-  доля газифицированных  предприятий:  бани - 0,7; прачечные - 0,8; поликлиники и больницы – 0,6;прредприятия  общественного питания (столовые, рестораны)–0,8; хлебозаводы – 0,7;

• охват населения газоснабжением – 1,0;
• доля белья, стираемого жителями  в домашних условиях – 0,5;
• охват населения общественным питанием – 0,4;
• доля жителей пользующихся банями – 0,4;
• в районе имеется централизованное горячие водоснабжение, т.е. во всех квартирах уставлены только бытовые газовые плиты.

РЕШЕНИЕ:

1. Низшая теплота сгорания газа Азербайджанского месторождения находим в  таблице № 1.4. [1] и равна   Qрн = 38739,3 кДж/м3 = 9253 ккал/м3   

Определим плотность жилищного фонда  исходя по норме  9 м2/чел., плотность жилого района при застройке в 4 этажей   2800 м2/га.

2. Найдем численность населения N, зная плотность населения по формуле:

                                    

где: F- площадь застройки, га;

        а- плотность населения, м2/га.

         f- норма общей площади на 1-го чел. м2

                                     

3. Определяем годовую потребность газа в тепловых единицах  по нормам расхода теплоты указанным в табл. 2[2]

Бани  из расчета 52 помывки в год на одного человека при посещении 40% жителей при 70% бань оборудованных газом;

Общественное питание из расчета что столовые и рестораны  посещают 40% жителей при 80% пунктов общественного питания оборудованных газом;

На хозяйственно-бытовые нужды при 100% газификации несения;

На поликлиники расход газа определяем по их пропускной способности 8 посещений каждым жителем в год при 259 рабочих днях при 60% поликлиник оборудованных газом;

На больничные расход газа определяем из расчета расхода на приготовление пищи и горячей воды на хоз-бытовые нужды, в больницах на каждую 1000 жителей имеется 12

коек при 60% больниц оборудованных газом;

На  хлебозаводы расход газа определяем , принимая что выпекается хлеба:

               формового-0,3т в сутки на 1000 жителей.

батонов, булок и сдобы-0,2т в сутки на 1000 жителей.

               кондитерских изделий-0,1т в сутки  на 1000 жителей.

               при 70% хлебозаводов оборудованных  газом

Механизированные прачечные используют 50% населения для стирки, сушки и глаженья белья  (норма 100кг сухого белья в год на 1 жителя) при 80% прачечных оборудованных газом;

Расход газа на бытовые и коммунальные нужды сводим в таблицу.

Потребители газа	Годовой расход газа
Qбыт. (жилые дома)
Qб (бани)
Qст (столовые, рестораны)
Qпол (поликлиники)
Qбол (больницы)
Qхл (хлебозаводы)
Qпр (механизированные прачечные)
Q  (суммарный расход)

Расход газа на мелкие комунально-бытовые предприятия (ателье, мастерские, аптеки)

принимаем  в размере 10%  расхода на комунально-бытовые нужды.

           Тогда         

4. Расчетный часовой расход газа на бытовые и коммунальные нужды:

где: km- коэффициент часового максимума принимаем  из таблице 4[2] к ближайшей расчетной численности населения;

Vгод - годовой расход газа.

Годовой расход газа находим по формуле:

гле: Qобщ.- расход газа на комунально-бтовые нужд;

       Qнр – низшая теплота сгорания газа.

Тогда                                

Ответ:

 Годовой расход газа 

Расчетный расход газа

 

Задача №4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача №2

            Для  природного газа (месторождение  принять по задаче №1) определить:

3. В каком  диапазоне будет изменятся плотность газа при изменении температуры воздуха в течении года от  –40  до +35 0С.
4. Нижний и верхний пределы взрываемости смеси газа с воздухом.

Решение

1)    Уравнения состояния  идеального газа объединяет законы  Бойля-Мариота и Гей-Люссака и связывает между собой  основные параметры газа- давление, температуру и удельный объём. Для 1 кг газа это уравнение выведено Клапейроном в следующем виде:                                или      где:

р- давление газа; - удельный объем; Т- абсолютная температура; R- газовая постоянная.

Так как газ один то R н=R , р= рн ,  а то получим

  отсюда 

  кг/м3 ; кг/м3

2)Нижний и верхний пределы  взрываемости природного газа.

 Пределы взрываемости  газов приведён в таблице №1.

                    Таблица№1

Название газа	Химическая формула	Предел взрываемости
		нижний	Верхний
Метан	СН2	5,3	15
Этан	С2Н6	3,2	12,5
Пропан	С3Н8	2,4	9,5
Бутан	С4Н10	1,9	8,4

Пределы взрываемости  газов без балластных примесей находят по формуле:

                             где:

          у- компонентные состав газа;

         -  предел взрываемости

         = ;               

Пределы взрываемости  газов с балластными примесями находят по формуле:

                   

      а- содержание балластных примесей в долях

         Нижний          верхний

                       

Задача № 3

ДАНО:

         Для района города площадью  220 га. этажностью застройки 4 этажей определить годовой и расчетный расходы газа ставропольского месторождения (Сев. кавказ) на хоз.-бытовые нужды и нужды непроизводственного характера.

        Дополнительные  исходные данные:

-  доля газифицированных  предприятий:  бани - 0,7; прачечные - 0,8; поликлиники и больницы – 0,6;прредприятия  общественного питания (столовые, рестораны)–0,8;

 хлебозаводы – 0,7;

• охват населения газоснабжением – 1,0;
• доля белья, стираемого жителями  в домашних условиях – 0,5;
• охват населения общественным питанием – 0,4;
• доля жителей пользующихся банями – 0,4;
• в районе имеется централизованное горячие водоснабжение, т.е. во всех квартирах уставлены только бытовые газовые плиты.

РЕШЕНИЕ:

5. Низшая теплота сгорания газа Ставропольского месторождения находим в  таблице № 1.4. [1] и равна   Qрн = 35695,2 кДж/м3 = 8525 ккал/м3   

Определим плотность жилищного фонда  исходя по норме  9 м2/чел., плотность жилого района при застройке в 4 этажей   2800 м2/га.

6. Найдем численность населения N, зная плотность населения по формуле:

                                    

где: F- площадь застройки, га;

        а- плотность населения, м2/га.

         f- норма общей площади на 1-го чел. м2

                                     

7. Определяем годовую потребность газа в тепловых единицах  по нормам расхода теплоты указанным в табл. 2[2]