Газоснабжение района

Введение В настоящее время добыча природного газа в России составляет около 600 млрд. м³ в год. Всего эксплуатируется около 200 месторождений газа. 90% природного газа добывается в западной Сибири. Потенциальные запасы природного газа на территории России в оцениваются 240 трлн. м³. В российской федерации газоснабжение городов и населенных пунктов является одним из приоритетов государственной политики при очевидных результатах. Законодательной базой газификации является Федеральный закон «О газоснабжении в РФ» принятый 31.03.99 г. №69 ФЗ.

Широкая газификация страны обусловлена следующими преимуществами газового топлива в сравнении с другими видами топлива:

– низкая себестоимость добычи;

– высокое качество и эффективное сжигание;

– наиболее экономически чистое топливо;

– газосжигающие установки легче поддаются автоматизации;

– повышается санитарно-гигиенический уровень установок и помещений;

– улучшаются социально-экономические условия жизни населения и т.д.

В Пензенской области также активно сооружаются системы газоснабжения населённых пунктов. Ежегодно вводятся в эксплуатацию 700–900 км газовых сетей за счёт разных источников финансирования.

Цель данного проекта – разработка системы газоснабжения района города согласно заданию.

1. Исходные данные

1.    Район строительства: г. Саратов.

2.    Город снабжается природным газом месторождения Медвежье.

3.    Давление газа в городской распределительной сети высокого давления 0,3 МПа (изб.).

4.    Охват газоснабжением:

·      жилых зданий при наличии только бытовых плит: 20%;

·      жилых зданий при наличии бытовых плит и ЦГВС: 20%;

·      жилых зданий при наличии бытовых плит и проточных водонагревателей: 60%;

·      объектов отопления и вентиляции: 100%.

5.    Горелка типа ЭНД с характеристиками:

·      Qт = 80 кВт;

·      ΔP = 2 кПа;

·      α = 0,6.

2. Определение характеристик газа

Согласно задания район города снабжается природным газом месторождения Медвежье. Состав газа приведён в таблице 1.

 

Таблица 1 – Состав природного газа месторождения

Компонент	Химическая формула	Количество компонента, % по объему	Плотность компонента, кг/м3	Низшая теплота сгорания, кДж/м3	Высшая теплота сгорания, кДж/м3
Метан	СН4	99	0,7168	35840	39860
Этан	С2Н6	0,1	1,3566	36730	70420
Пропан	С3Н8	0,005	2,019	93370	101740
Н-бутан	С4Н10	-	2,703	123770	133980
Пентан	С5Н12	-	3,221	146340	158480
Диоксид углерода	СО2	0,095	1,9768
Азот + редкие газы	N2+…	0,8	1,2505

Определение плотности газа

Плотность газа определяется по формуле

(1)

где r_i – плотность компонента входящего в смесь, кг/н.м³;

V_i – доля i-того компонента в газе в% об.

Относительная плотность газа по воздуху определяется по формуле

(2)

Определение теплоты сгорания

Теплота сгорания газообразного топлива данного состава определяется по формуле

(3)

(4)

где Q_н^с – низшая теплота сгорания горючих компонентов, кДж/н. м³;

Q_в^с – высшая теплота сгорания горючих компонентов, кДж/н. м³;

Для полного сгорания органического топлива требуется определённое количество воздуха, определяемое по процентному содержанию горючих элементов в его составе. Это количество воздуха называется теоретическим и необходимым. Коэффициент избытка воздуха α =1. Необходимое количество воздуха определяем по следующей формуле:

 (5)

Определяем теоретический объём продуктов сгорания.

Теоретический объём продуктов сгорания будем складывать из объёма сухих газов и объёма водяных паров. В состав сухих газов входят:

-объём трёхатомных газов;

-объём азота.

Теоретический объём продуктов сгорания определяется по формуле

(6)

Теоретический объём продуктов сгорания трёхатомных газов

=0,01 (CO₂+CO+ H₂S+ΣmCmHn)= 0,961 н.м³/н.м³ (7)

Теоретический объём водяных паров:

 н.м³/н.м³  (8)

Теоретический объём азота для газов:

=7,21 н.м³/н.м³ (9)

Полный теоретический объём продуктов сгорания

н.м³/н.м³