Газоснабжение села Петровка Золочевского района

Газоснабжение села Петровка Золочевского района

Вступление

Тема дипломного проекта посвящена актуальным вопросам газоснабжения и эксплуатации объектов газоснабжения сельских населенных пунктов. Газификация жилищно-коммунальных и производственных объектов позволяет повысить уровень благоустройства жилого фонда, повысить экономичность жилищно-коммунального хозяйства, улучшить экологическую обстановку в районе объектов.

Системы газоснабжения населенных пунктов и отдельных потребителей газа должны обеспечивать надежное и безопасное газоснабжение, а также возможность оперативного отключения ответвлений к обособленным микрорайонам, предприятиям, потребителям и отключения участков закольцованных газопроводов с давлением газа более 0,005 МПа.

При проектировании систем газоснабжения предусматривают технические решения, обеспечивающие рациональное использование газового топлива, материалов и оборудования.

1. Общая часть

1.1 Исходные данные, описание проектируемых объектов

газ строительный технологический энергоресурс

Этот дипломный проект на тему: «Газоснабжение села Петровка», выполнен в соответствии с выданным заданием.

В этом дипломном проекте предложен вариант двухступенчатой системы газоснабжения.

В основе разработки схемы газоснабжения села Петровка, Золочевского района, Харьковской области использованы:

— опорный план села Петровка (М 1:2000);

— исходные данные о количестве дворов и населения.

Населённый пункт, газораспределительная система которого проектируется, расположен в Харьковской области, поэтому в расчётах используем данные по климатологии относящиеся к г. Харькову.

Значения температур воздуха выбираем согласно ДСТУ-Н Б В.1.1−27 [1]:

— среднегодовая наружного воздуха: t = 6,9 ⁰С;

— средняя температура наиболее холодной пятидневки: t = -25 ⁰С;

— средняя температура наружного воздуха за отопительный период: — t =21⁰С;

— продолжительность отопительного периода: 189 суток;

— расчётная температура для отопления: t = -23 ⁰С;

— расчётная температура для вентиляции: t = -11 ⁰С.

Согласно схеме района источником газоснабжения села является газопровод высокого давления Р=0,6 МПа (2736) от села Александровка.

Для снижения давления газа с высокого Р = 0,6 МПа до низкого давления Р=0,0027 МПа в проекте предусмотрена реконструкция ГРП путем установки в здании ГРПШ. От ГРП газ по газопроводу низкого давления подаётся к потребителям по улицам села. Схема газоснабжения села выполнена с подключением котельных установок к газопроводам высокого давления (Р=0,6 МПа) и жилых домов — к газопроводу низкого давления Р=0,0027 МПа.

Газоснабжение села разрабатывается с перспективой учёта расходов газа для хозяйственно-бытовых нужд населения, отопления жилого фонда и сосредоточенных потребителей.

Исходные данные приведены в таблице 1.1

Таблица 1.1 — Исходные данные

Газ, подаваемый к селу, характеризуется следующими данными:

а) химический состав газа (объемных%):

СН₄=93,3

С₆Н₆+С₃Н₈=4,6

С₄Н₁₀+высшие=0,4

редкие=0,1

СО₂=0,1

б) низшая теплотворная способность газа:

Q_p = 8500 ккал/нм³.

в) удельный вес газа

= 0,73 кг/нм³.

2. Расчетно-техническая часть

2.1 Общие положения о расчетах потребления газа

Годовые расходы газа для каждой категории потребителей определяем на конец расчетного периода с учетом перспективы развития объектов — потребителей газа.

Продолжительность расчетного периода устанавливается на основании плана перспективного развития объектов — потребителей газа.

Годовые расходы газа для жилых зданий, предприятий бытового обслуживания населения определяем по нормам расхода теплоты, приведенным в таблице 2 ДБН В.2.5−20−2001. В нашем случае данные приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 — Нормы расхода газа

Нормы расхода газа для потребителей, не перечисленных в таблице 2 ДБН В.2.5−20−2001[2]. принимаем по нормам расхода или по данным фактического расхода используемого газа с учетом коэффициента полезного действия (далее — КПД) газового оборудования.

При составлении проекта генерального плана с. Петровка принимаем укрупненные показатели потребления газа, м³/год на 1 человека, при теплоте сгорания газа 34 МДж/м³:

— при наличии централизованного горячего водоснабжения — 100;

— при горячем водоснабжении от газовых водонагревателей — 250;

— при отсутствии горячего водоснабжения — 165 (в сельской местности).

Если теплота сгорания применяемого газа отличается от приведенной, укрупненные показатели следует умножить на коэффициент

(2.1)

где Q_Н — теплота сгорания применяемого газа, МДж/м³.

Схему газоснабжения выполняем в соответствии с действующими: ДБН В.2.5−20−2001 и «Правил безопасности систем газоснабжения Украины» .

Коэффициент охвата газоснабжения для хозяйственно-бытовых нужд населения села Петровка принят 100%.

Отопление и горячее водоснабжение жилого фонда осуществляется от собственных источников. Коэффициент охвата газоснабжением для горячего водоснабжения принят 100%.

Расчёты газоснабжения для хозяйственно-бытовых нужд населения производится в соответствии с данными ДБН В.2.5−20−2001 [2], газоснабжение сосредоточенных потребителей выполнено согласно генплана села Петровка.

Все потребители, без исключения, потребляют газ неравномерно. В зависимости от периода потребления различают неравномерность:

— сезонную (месяцы года);

— суточную (дни недели);

— часовую (часы суток).

Сезонный режим потребления зависит от изменения отопительной нагрузки.

Суточная неравномерность зависит от уклада жизни населения (режим жизни населения).

Часовая неравномерность: максимальное потребление в 11⁰⁰ и 18⁰⁰ — 21⁰⁰ч.

При проектировании внутреннего газоснабжения расход газа определяем по номинальным расходам газовыми приборами, т.к. известно количество устанавливаемых приборов и их типы.

Годовые расходы теплоты на приготовление кормов и подогрев воды для животных принимаем по таблице 3 ДБН В.2.5−20−2001. Для нашего проекта данные приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 — Годовые расходы теплоты

2.2 Расчет газоснабжения

Проектирование систем газоснабжения выполняем согласно утвержденным схемам газоснабжения Украины, областей, районов, городов, поселков и сел, которые разрабатываются на основе схем и проектов, генеральных планов населенных пунктов с учетом развития их на перспективу и требованиям ДБН-360 и ДБН Б.2.4−1[5].

При проектировании систем газоснабжения руководствуются требованиями ДБН В.2.5−20−2001 [2], НПАОП 0.00−1.20 [6], «Правил подачі та використання природного газу в народному господарстві України» [7], НПАОП 0.00−1.07 [8], ГОСТ 12.1.004 [9], НАПБ А.01.001 [10], «Правил пожежної безпеки в газовій промисловості України».

В состав систем газоснабжения входят:

— газопроводы и сооружения систем газоснабжения населенных пунктов (включая межпоселковые газопроводы, распределительные газопроводы, внутриквартальные газопроводы и вводы), подводящие газопроводы к предприятиям, котельным;

— газопроводы и газовое оборудование промышленных и сельскохозяйственных предприятий, котельных, предприятий коммунального и бытового обслуживания населения, жилых домов и общественных зданий;

— газорегуляторные пункты (далее — ГРП), газорегуляторные пункты блочные (далее — ГРПЕ), шкафные газорегуляторные пункты (далее — ШРП), газорегуляторные установки (далее — ГРУ), комбинированные домовые регуляторы давления (далее — КДРД).

Газ, предусмотренный для использования в качестве топлива, должен соответствовать ГОСТ 5542 для природного газа.

Газопроводы в зависимости от давления транспортируемого ими газа подразделяются на:

— газопроводы высокого давления I категории — при рабочем давлении газа от 0,6 до 1,2 МПа для природного газа;

— газопроводы высокого давления II категории — при рабочем давлении газа от 0,3 до 0,6 МПа;

— газопроводы среднего давления — при рабочем давлении газа от 0,005 МПа до 0,300 МПа;

— газопроводы низкого давления — при рабочем давлении газа до 0,005 МПа.

Системы газоснабжения могут быть:

— одноступенчатые, с подачей газа потребителям только по газопроводам одного давления (низкого или среднего);

— двухступенчатые, с подачей газа потребителям по газопроводам двух давлений — среднего и низкого, среднего и высокого I и II категории, высокого II категории и низкого;

— трехступенчатые, с подачей газа потребителям по газопроводам трех давлений — высокого I или II категории, среднего и низкого;

— многоступенчатые, при которых распределение газа осуществляется по газопроводам четырех давлений: высокого I и II категории, среднего и низкого.

Связь между газопроводами различных давлений, входящих в систему газоснабжения осуществляется только через ГРП, ГРПБ, ШРП, КДРД.

Давление газа в газопроводах, прокладываемых внутри зданий, принимаем не более значений, приведенных в таблице 1 ДБН В.2.5−20−2001.

Давление газа перед бытовыми газовыми приборами принимаем в соответствии с паспортными данными приборов, но не более указанного в позиции 3 таблицы 1 ДБН В.2.5−20−2001.

Для тепловых установок промышленных предприятий и отдельно стоящих котельных допускается использование газа с давлением до 1,2 МПа, если такое давление требуется по условиям технологии производства.

Прокладка газопроводов с давлением газа более 0,6 до 1,2 МПа в пределах многоэтажной жилой застройки населенных пунктов, в местах расположения общественных зданий и мест массового скопления людей (базары, стадионы, торговые центры, культовые сооружения и т. д.) не допускается.

Газ, подаваемый потребителю, должен одорироваться. Интенсивность запаха газа определяется по ГОСТ 22 387.5[14].

Допускается подача неодорированного газа для производственных установок промышленных предприятий при условии прохождения подводящего газопровода к предприятию вне территории населенных пунктов, установки сигнализаторов загазованности в помещениях, где расположены газовое оборудование и газопроводы.

Температура газа, выходящего из газораспределительных станций магистральных газопроводов (далее ГРС) при подаче в подземные газопроводы, должна быть не ниже минус 10 °C, а при подаче в наземные и надземные газопроводы не ниже расчетной температуры наружного воздуха для района строительства.

За расчетную температуру наружного воздуха принимаем температуру наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по ДСТУ-Н Б В.1.1−27:2010.

2.3 Система газоснабжения

Выбор системы газоснабжения (количество ступеней давления) производится исходя из следующих соображений: чем больше давление газа в газопроводе, тем меньше его диаметр и стоимость, но зато усложняется прокладка сети — необходимо выдерживать большие разрывы до зданий и сооружений, не по всем улицам можно проложить сеть высокого давления. С увеличением количества ступеней давления в системе добавляются новые газопроводы и ГРП, но уменьшаются диаметры последующих ступеней давления.

Выбор систем распределения газа по давлению, количеству ступеней редуцирования, количества ГРС, ГРП, ГРПБ, ШРП и принципа построения систем распределительных газопроводов (кольцевые, тупиковые, смешанные) производим на основании технико-экономических расчетов с учетом объема, структуры и плотности газопотребления, надежности и безопасности газоснабжения, а также местных условий строительства и эксплуатации.

В этом дипломном проекте будет рассматриваться двухступенчатая система газоснабжения, при которой осуществляется снижение давления с высокого. 0,6 МПа до низкого давления 0,0027 МПа,

2.4 Гидравлический расчет газопроводов

Гидравлический расчёт системы газопроводов высокого давления

В соответствии с изложенной схемой газоснабжения производим гидравлические расчёты газопроводов высокого и низкого давления.

Целью произведённых гидравлических расчётов является выбор диаметров газопроводов в условиях, принятых параметров газа по давлению и оборудованию.

Газовые сети высокого давления являются верхним уровнем системы газоснабжения. Для небольших городов и населённых пунктов (в частности села Петровка) газовые сети выполняются в виде разветвлённых тупиковых сетей. Все газовые сети рассчитывают на заданный перепад давления. Так как газ поступает под определённым давлением и поддерживается не ниже заданной величины.

При движении газа по сети высокого и низкого давления все избыточные давления теряются. Сельские сети не имеют нагнетателей, поэтому давление газа не может увеличиваться.

Начальное давление газа принимаем 6 атм, конечное (у потребителя) 4,5 атм.

Выбор диаметров газопроводов высокого давления принимаем на основании выполненного гидравлического расчёта.

Задача гидравлического расчёта — определение диаметров участков сети, которые обеспечивают подачу газа потребителям при заданном перепаде давления.

Методология расчета газопроводов высокого давления заключается в составлении расчётной схемы с указанием нагрузок по отдельным потребителям, направления потоков газа с указанием количества транспортируемого газа, давления и выбранных диаметров.

Перечень потребителей газа высокого давления представлен в таблице 2.3.

Таблица 2.3 — Перечень потребителей газа высокого давления

Для сетей с несколькими последовательными участками перепад давления распределяется по всем последовательно подключённым участкам пропорционально их диаметрам, т. е. удельное падение давления последовательно подключённых участков принимается приблизительно одинаковым:

атм²/км, (2.2)

где h_CP — удельное падение давления на участке, определяемое по номограммам;

Р_Н, Р_К — давление в начале и конце участка, атм;

Р — падение давления на участке, кгс/м²;

l_P, L_P — расчётные длины участков, м, км.

Однако технико-экономические расчёты показывают, что в начальных участках сети (при больших диаметрах) выгоднее принимать повышенные значения h, а в конечных участках сети (при меньших диаметрах) — пониженные значения по сравнению со средним.

По аналогичным выражениям определяются падение давления на участках и в конце участков:

(2.3)

где — комплексная величина, определяемая по диаграмме.

Результаты расчётов приведены в таблице 2.4.

Таблица 2.4 — Гидравлический расчёт сети высокого давления.

Невязка:

(2.4)

Газопроводы низкого давления

Расчёт выполняем для района действия ГРП. Сеть низкого давления представляет из себя разветвлённую сеть с равномерно распределённой нагрузкой.

Составляем расчётную схему сети низкого давления, нумеруем все узлы, разветвления сети, указываем направление движения газа.

При проектировании сложных сетей невозможно учесть всех мелких потребителей, поэтому принимают, что такие потребители распределены равномерно по всей территории застройки и разбор газа из сети производится равномерно по всей длине сети. Таким образом, разбор газа из каждого участка сети будет пропорционален длине участка.

Так как в данном проекте вся застройка одноэтажная, то по всем участкам разбор газа двусторонний, значит, берём полную длину участка по плану.

Удельный расход газа определяем по формуле:

(2.5)

где V_ЧАС — суммарный, расчётный расход газа всеми равномерно распределёнными потребителями, подсоединёнными к данной сети, нм³/час;

L_P — суммарная длина сети, м;

Путевые расходы газа определяем по формуле:

(2.6)

где V_УД — удельный расход газа на 1 м участка, нм³/чм;

l_P — длина участка газопровода, м.

Далее по расчётной схеме вычисляем транзитный расход газа по участкам, который равен сумме путевого и транзитного расхода газа предыдущих участков:

предыдущий участок. (2.7)

Расчётный расход газа определяем:

(2.8)

Расчёт начинаем с самого длинного направления (ГРП-2-…-14). Затем считаем ответвления от главного направления. Перемычку 20−8 считаем по перепаду давления в т. 20 и в т. 8. Так как давление в т. 20 больше чем в т.8, то газ потечёт в направлении т.8, которая является нулевой точкой, потому что в ней сходятся два потока. Также нулевыми точками являются точки 25, 16, 17, 18, 14, 31, 28, 32. Эти точки являются тупиковыми для движения газа.

Газопроводы рассчитываются на перепад (разность) давления газа в начале и конце газопроводов:

. (2.9)

Согласно ДБН В.2.5−20−2001 расчётный перепад давления в газопроводах низкого давления (от источника газоснабжения до наиболее удаленного прибора) принимаются не более 180 даПа, в том числе в распределительных газопроводах 120 даПа, газопроводах-вводах и внутренних газопроводах — 60 даПа. (1 Па = 0,102 мм вод. ст. или 1 даПа = 1,02 мм вод. ст.)

Для усадебной застройки распределение расчетных потерь допускается принимать в распределительных газопроводах 150 даПа, газопроводах-вводах и внутренних газопроводах — 30 даПа.

В этом дипломном проекте перепад давления равен даПа, т.к. на выходе из ГРП давление составляет 270 даПа.

Для сетей с несколькими последовательными участками расчётный перепад давления распределяется по всем последовательно подключённым участкам пропорционально их длинам:

(2.10)

где h_ср — удельное падение давления на участке, определяемое по номограмме.;

Р — падение давления на участке, кгс/м²;

l_P — расчётная длина участка = 1,1l (по плану), м;

1,1 — коэффициент, учитывающий падение давления в местных сопротивлениях.

Чтобы сеть низкого давления работала устойчиво, потери давления по направлениям (в нулевых точках) должны быть приблизительно равны. Невязка должна быть не больше 10%.

Результаты расчётов сводим в таблицы 2.5 и 2.6.

Таблица 2.5 — Определение путевых и эквивалентных расходов газа.

Таблица 2.6 — Гидравлический расчёт сети низкого давления.

2.5 Подбор оборудования ГРП

Газорегуляторный пункт ГРП

В селе Петровка был установлен газорегуляторный пункт, который уже морально и физически устарел, поэтому в этом дипломном проекте будет предложен вариант реконструкции существующего пункта путем установки в здании ГРП газорегуляторного пункта шкафного типа — ГРПШ.

Газорегуляторный пункт шкафного типа с регулятором РДНК-400 предназначен для снижения давления газа с высокого на низкое и поддержания его на заданном уровне.

Основные параметры ГРПШ должны соответствовать указанным в таблице 2.7.

Таблица 2.7 — Характеристика ГРПШ

Газовое оборудование ГРП

В здании ГРП предусмотрена установка одного металлического шкафа, внутри которого размещено технологическое оборудование с двумя нитками редуцирования.

В состав технологического оборудования входит линия регулирования (редуцирования), манометры на входе и выходе.

На рабочей линии установлены последовательно — манометр для замера входного давления, кран пробковый, фильтр, манометр для замера давления после фильтра, регулятор давления газа РДНК-400, кран пробковый, манометр для замера выходного давления газа.

В конструкции регулятора давления предусмотрено наличие предохранительных устройств.

Регулятор давления газа РДНК-400 предназначен для редуцирования высокого давления 0,6 МПа до низкого давления 0,0027 МПа, автоматического поддержания низкого давления на заданном уровне, отключение подачи газа при аварийном повышении и понижении выходного давления сверх допустимых заданных значений.

Регулятор давления подбирается по максимальному часовому расходу и минимальному входному давлению. Пропускную способность регуляторов рекомендуется принимать на 1520% больше максимального. Если условия работы регулятора отличаются от паспортных, необходимо сделать пересчёт производительности на рабочие условия.

Определяем отношение давлений до и после регулятора:

(2.11)

Пропускную способность регулятора по паспортной производительности для случая определяем:

нм³/ч. (2.12)

Пределы устойчивой работы регулятора:

нм³/ч. (2.13)

Регулятор РДНК-400 обеспечивает настройку следующих параметров:

— величина выходного давления;

— величина давления срабатывания сбросного клапана;

— величина давления срабатывания отключающего устройства при понижении и повышении выходного давления;

От сбросного клапана регулятора предусмотрен продувочный газопровод для сброса газа в атмосферу в случае недопустимого давления газа за регулятором. Продувочный газопровод выводится за пределы здания на 1 м выше крыши здания.

Для очистки газа от механических примесей, способных повредить уплотнительные поверхности клапанов регуляторов давления, применяются фильтры. Для обеспечения непрерывной работы ГРП, при техническом осмотре фильтра, в блоке предусмотрен байпас. Падение давления в незагрязнённом фильтре не должно превышать 100 200 кгс/м². При большем перепаде фильтр вынимают и очищают. При условных диаметрах Ду>50 мм применяются волосяные фильтры. Для данного ГРП выбран фильтр ФГ-50 (кассетный).

Учёт расхода газа в ГРП предусмотрен установкой газового счётчика. В счётчике предусмотрен штуцер для присоединения самопишущего термометра и отборное устройство для записи выходного давления. Счётчик 150−400−1,6.

Для отопления помещения устанавливается отопительный газовый аппарат типа АОГВ 11,6−3У. Для работы местного источника тепла в ГРП устанавливается регулятор давления РДГД-6, который снижает давление газа с Р=0,6 МПа до Р=0,0027МПа. Всё технологическое обвязывается основными продувочными и сбросными газопроводами в соответствии с требованиями нормативных документов.

На входе и выходе газопроводы оборудованы изолирующими фланцевыми соединениями. Установка фланцевых соединений производится перед зданием ГРП.

При монтаже продувочных и сбросных газопроводов необходимо обеспечить уклон в сторону основного газопровода. Крепление этих газопроводов производится к стенам здания ГРП при помощи опор через каждые два метра по месту.

Испытание газового оборудования и газопроводов ГРП на прочность и плотность после монтажа должны производиться в соответствии с требованиями ДБН В.2.5−20−2001.

Отопление и вентиляция ГРП

Отопление и вентиляция ГРП выполнена в соответствии с требованиями ДБН В.2.5−20−2001 и санитарным нормам СН-245−71.

Теплопотери помещений, учитываемые при проектировании системы отопления, состоят из теплопотерь через строительные ограждения и теплопотерь на нагрев холодного приточного воздуха (жалюзийные приточные решетки).

Отопление здания ГРП запроектировано с естественной циркуляцией — источник теплоснабжения аппарат отопительный газовый, бытовой с водным контуром типа АОГВ. Расчётная температура в ГРП должна быть не ниже +50С.

Согласно ДБН В.2.5−20−2001 в помещениях газового оборудования и вспомогательных помещениях запроектирована приточно-вытяжная естественная вентиляция, обеспечивающая 3-х кратный воздухообмен в час.

Приток осуществляется через отверстие с жалюзийными решетками, предусмотренным:

а) в помещении газового оборудования в нижней части двери на 0,5 м от пола, б) в помещении вспомогательном в нижней части двери на 0,5 м от пола.

Вытяжка осуществляется дефлекторами, установленными на кровле.

Архитектурно-строительные решения

Здание ГРП одноэтажное с размерами в плане в осях 4,204,25 с высотой от пола до низа плит перекрытия 4,0 м. По степени огнестойкости здание относится ко II степени огнестойкости. Помещение газового оборудования — взрывоопасное категории А. Стены — из кирпичной кладки. Кровля — плоская с наружным водостоком. Источник местного отопления находится в отдельном помещении с отдельным входом и с естественным освещением.

Технические решения по электрическому освещению

Этот дипломный проект разработан на основании задания на проектирование с учётом указаний к рекомендаций ПУЭ-2009 и других нормативных документов.

Категория электроснабжения — ІІІ.

Напряжение токоприёмников — 220 Вольт.

Установленная мощность — 1,8 кВт.

Расчётная мощность — 1,8 кВт.

Расчётный ток — 8,5 А.

Естественный коэффициент мощности — 0,95.

Технические решения по КИПиА

Этот дипломный проект разработан в соответствии с заданием на проектирование и предусматривает установку приборов измерения температуры и давления.

Установку приборов выполнить с соблюдением требований ДБН В.2.5−20−2001 и «Правил безпеки систем газопостачання України» .

2.6. Газоснабжение центральной котельной

Общие данные

Центральная котельная запроектирована на покрытие нужд отопления и горячего водоснабжения таких объектов:

— клуба;

— конторы;

— магазина.

Котельная оборудована двумя модернизированными котлами «НИИСТУ-5» с поверхностью нагрева 32,4 м² каждый. Котлы оборудуются автоматикой КСУМ 1-Г-7 с газогорелочными блоками Л1-Н, каждый котёл оборудован газовой вихревой горелкой ГГВ-МГП-50.

Часовой расход газа на котельную составляет 176 м³/час.

В качестве топлива для котельной принят природный газ с низшей теплотой сгорания 8500 ккал/нм³.

Расход газа на один котёл «НИИСТУ-5» составляет 58,7 нм³/ч.

Для снижения давления газа до расчётного в помещении котельной предусмотрен монтаж газогорелочной установки (ГРУ) с регулятором давления газа РДБК 1−25 и счётчиком РГ-250.

Продукты сгорания от котлов отводятся через дымовую трубу диаметром 500 мм, высотой Н=20 м.

На сборном борове устанавливают перфорированную трубку с заглушкой диаметром 20 мм, h=750 мм для взятия проб уходящих дымовых газов с переносным газоанализатором. На задней стенке котлов, боровах от котлов и сборном борове устанавливают взрывные предохранительные клапаны, размеры которых определены расчётом, соответственно 400 450; 170 190; 450 450 (2 шт.) и 350 350.

Теплопроизводительность котельной составляет 775 200 Гкал/ч.

Общий годовой расход тепла на котельную составляет 3153 Гкал/год.

Продувочные свечи от газопроводов, котлов и ГРУ выведены на 1,0 м выше карниза крыши.

Вентиляция котельной предусмотрена приточно-вытяжная с естественным побуждением, обеспечивающая трехкратный воздухообмен в час.

Котельная оборудована двумя выходами.

Двери котельной должны открываться наружу.

Площадь котельной составляет 54,5 м².

Объём котельной — 174,4 м³.

Площадь котельного зала -51 м².

Объём зала — 163 м³.

Бытовое помещение:

— площадь — 3,4 м²;

— объём — 10,9 м³;

— высота — 3,2 м².

Стены котельной выполнены из обыкновенного кирпича, покрытие — сборные железобетонные плиты. Стены и потолки окрашены известковым составом по слою штукатурки. Полы в котельном зале — цементные по бетонному основанию. Остекление окон двойное, освещение котельной обычное: одна лампа выполнена во взрывобезопасном исполнении. Площадь окон составляет 17,8 м², что составляет 13,6% от площади пола котельного зала.

Все токоведущие металлические части газопроводов и ГРУ заземлить и занулить согласно ПУЭ-2009.

Противопожарные мероприятия, взрывная и взрывопожарная безопасность

Взаимное расположение газопроводов и электропроводки должно соответствовать «Правил безпеки систем газопостачання України» .

Газовое оборудование должно быть заводского изготовления и иметь сертификаты соответствия требованиям стандартов или техническим условиям, утверждённым в установленном порядке и действующим в Украине.

Газорегулирующая установка в котельной

Газоснабжение котельной предусматривается от сети высокого давления, с давлением на входе в котельную Р_Н=4,5 атм. Для снижения давления газа в котельной предусмотрена ГРУ, расположенная на отметке 0.000.

Общий расход газа, проходящий через ГРУ составляет 176 нм³/ч. Учёт расхода газа на все котлы осуществляется ротационным счётчиком РГ-250. установка контрольно-измерительных приборов и приборов учёта расхода газа в ГРУ выполняется в соответствии с ДБН В.2.5−20−2001.

Оборудование ГРУ состоит из регулятора давления, предохранительного запорного клапана, пружинного сбросного клапана, фильтра, контрольно-измерительных приборов и запорной арматуры. Для бесперебойной работы котельной при ремонте или замене оборудования ГРУ предусмотрен обводной газопровод (байпас).

Регулятор давления РДБК 1−25 предназначен для редуцирования давления газа с Р_Н = 4,5 атм до низкого, поддержания заданного выходного давления (220 мм вод. ст.) при изменении входного давления или изменения нагрузки котельной.

Предохранительно-запорный клапан ПКН-50 предназначен для перекрытия подачи газа при выходе контролируемого давления за установленные пределы. Открытие клапана производится вручную. Настройка верхнего предела выходного давления газа (250 мм вод. ст.) и нижнего предела (30 мм вод. ст.) осуществляется изменением степени сжатия пружин клапана.

Пружинный сбросной клапан ПСК-50 предназначен для исключения возможности повышения выходного давления сверх установленного. Настройка контролируемого давления осуществляется изменением степени сжатия пружины клапана, подмембранная камера которого соединяется с газопроводом выходного давления через импульсный газопровод. Начало открытия клапана 210 мм вод. ст., полное открытие 230 мм вод. ст.

Фильтр ФГ-7−50−6 предназначен для задержания грубых фракций пыли. Степень засорённости фильтра определяется по перепаду давления до и после фильтра. Расчётный перепад давления на фильтре 160 мм вод. ст.

В ГРУ и узле замера расхода газа выполняют замеры следующих величин:

— давления и температуры газа на вводе в ГРУ перед фильтром;

— давления газа на обводной линии (между двумя отключающими устройствами);

— перепад давления на фильтре;

— давление газа на выходе после узла замера расхода газа.

Характеристика водогрейной установки.

На водогрейном котле «НИИСТУ-5» устанавливается горелка газовая блочная ГГВ-МГП-50.

Характеристика горелки:

— номинальное давление воздуха — мм вод. ст.;

— номинальное давление газа — мм вод. ст.;

— расчётный расход газа — V_P=58,7 нм³/ч;

— разрежение в топке — 1,0 — 2,5 мм вод. ст.

Розжиг котла осуществляется полуавтоматически при помощи электрогазового запальника, входящего в комплект защитнозапального устройства. Соотношение подачи газа и воздуха регулируются автоматически дроссельной заслонкой после вентилятора горелочного устройства.

Указания по монтажу

Монтаж газового оборудования котла, входящего в комплект его поставки, производится по заводским чертежам.

Монтажные работы произвести в соответствии «Правил безпеки систем газопостачання України» [3], ДБН В.2.5−20−2001[2] и с соблюдением всех мероприятий по охране труда и технике безопасности согласно ДБН А.3.2−2 -2009.

Крепление газопровода по стенам здания осуществляется для труб диаметром до 50 мм с шагом крепления не более 5 м. После монтажа газопровода среднего давления и газового оборудования необходимо произвести испытания на прочность и герметичность согласно ДБН В.2.5−20−2001.

Гидравлический расчёт

Теплопроизводительность котла определяется по формуле:

ккал/ч, (2.18)

где — теплосъём с 1 м², =12 000 ккал/ч;

— поверхность нагрева котла «НИИСТУ-5», м².

ккал/ч.

Определяем необходимое количество водогрейных котлов:

(2.19)

гдетеплопроизводительность котельной, ккал/ч;

котла.

вычисляем расход газа котельной:

нм³/ч. (2.20)

Газопроводы котельной рассчитываем по методу тупиковых сетей низкого давления с сосредоточенными нагрузками.

Необходимое давление газа перед горелками Р_ном=200 мм вод. ст. Расчёт выполняем на перепад давления в газопроводе 20 мм вод. ст. и сводим в расчётную таблицу.

Таблица 2.8 — Гидравлический расчёт газопроводов котельной

2.7 Газоснабжение жилого дома

В жилых зданиях разрешается предусматривать установку отопительного газового оборудования для поквартирного отопления, горячего водоснабжения и бытовых плит.

Этажность жилых зданий села Петровка для установки газового оборудования для отопления и горячего водоснабжения с отводом продуктов сгорания в дымовой канал и газовых плит принимается равной 1, т.к. все постройки одноэтажные.

Подачу газа к газовому оборудованию, устанавливаемому в помещениях жилого здания следует предусматривать самостоятельными ответвлениями, на которых в местах присоединения к газопроводу должно устанавливаться вне помещений, где установлено газовое оборудование, отключающее устройство. Соединение труб, прокладываемых в жилых (служебных) помещениях следует выполнять сварными, резьбовые соединения допускаются только в местах подключения газопровода к отопительному газовому оборудованию и установки отключающего устройства перед ним.

Требования к установке газовой плиты

Установку газовых плит в жилых зданиях предусматривают в помещениях кухонь высотой не менее 2,2 м, имеющих окно с форточкой (фрамугой) или конструкцией жалюзийного типа, вытяжным вентиляционным каналом и естественным освещением.

Вентиляционный канал на всем протяжении устраивают герметичным и доступными для очистки. Он выводятся выше кровли не менее чем на 0,5 м от основания и наверху снабжается дефлектором.

При этом внутренний объём помещения должен быть для плиты газовой с 2 конфорками — 8 м³; п.г.; с 3 конфорками — 12 м³; с 4 конфорками — 15 м³. В сельскохозяйственных населённых пунктах допускается уменьшение высоты кухни до двух метров, при этом кухня должна быть с естественным освещением, а площадь увеличена в 2 раза по сравнению с требуемым.

При невозможности выполнения указанных требований установка газовых плит в таких помещениях может быть допущена в каждом конкретном случае по согласованию с местным органом санитарного надзора и местным органом газового надзора.

Установку плиты следует предусматривать у стены из негорючих материалов на расстоянии не менее 6 см от стены. Допускается установка плиты у стен из трудногорючих и горючих материалов, изолированных негорючими материалами (кровельной сталью по листу асбеста толщиной не менее 3 мм, штукатуркой и т. п.) на расстоянии не менее 7 см от стен. Изоляция предусматривается от пола и должна выступать за габариты плиты на 10 см с каждой стороны и не менее 80 см сверху. Для газовых плит без тепловой изоляции на боковых стенках духового шкафа расстояние между этими стенками и деревянными стенками различной мебели должно быть не менее 150 мм перед плитой оставляют проход не менее 1 м. Для улавливания продуктов горения и паров выделяющихся от приготовления пищи, над газовой плитой допускается установка небольшого зонта с фильтром и вентиляционным насосом, отводящим загрязнённый воздух в вентиляционный канал.

Требования к установке отопительного оборудования

Для отопления и горячего водоснабжения предусматриваем отопительные котлы предназначенные для работы на газовом топливе.

Согласно ДБН В.2.5−20−2001 в одном помещении жилых зданий не допускается предусматривать установку более двух емкостных водонагревателей или двух малометражных отопительных котлов или двух других типов отопительного газового оборудования.

Газогорелочные устройства отопительного газового оборудования, которое устанавливается в жилых зданиях оснащены автоматикой безопасности и регулирования, которая отвечает требованиям раздела 11 ДБН В.2.5−20−2001.

Установку газового отопительного оборудования суммарной тепловой мощностью до 30 кВт разрешается предусматривать в помещении кухни (независимо от наличия плиты и проточного водонагревателя) или в обособленном помещении, внутренний объем кухни при установке отопительного оборудования с отводом продуктов сгорания в дымоход, должен быть на 6 м³ больше, предусмотренного в 2.7.1.

Отвод продуктов сгорания от отопительных котлов тепловой мощностью до 30 кВт разрешается производить через дымоход или через наружную стену здания.

При установке отопительных котлов необходимо соблюдать такие требования:

— расстояния от строительных конструкций помещений до бытовых газовых плит и отопительного газового оборудования следует предусматривать в соответствии с паспортами предприятий-изготовителей, требованиями противопожарной безопасности, удобства монтажа, эксплуатации и ремонта и в соответствии с требованиями ДБН В.2.5−20−2001.

Установку настенного газового оборудования для отопления и горячего водоснабжения следует предусматривать:

— на стенах из негорючих материалов на расстоянии не менее 2 см от стены (в том числе от боковой стены);

— на стенах из трудногорючих и горючих материалов, изолированных негорючими материалами (кровельной сталью по листу асбеста толщиной не менее 3 мм, штукатуркой и т. д.) на расстоянии не менее 3 см от стены (в том числе от боковой стены).

Изоляция должна выступать за габариты корпуса оборудования на 10 см и на 70 см сверху.

Расстояние в свету от выступающих частей газового оборудования по фронту и в местах прохода должно быть не менее 1 м.

При решении вопросов возможности присоединения газовых приборов с отводом продуктов сгорания к дымоходу, а также отвода продуктов сгорания через наружную стену здания следует руководствоваться данными, приведенными в приложении Ж ДБН В.2.5−20−2001.

В этом проекте выбираем отопительное оборудование с герметической камерой сгорания, у которых забор воздуха для горения и отвод продуктов сгорания газа производится через наружную стену здания.

Внутридомовая сеть газопровода

Внутридомовая сеть газопровода выполняется из водогазопроводных или бесшовных стальных труб, соединяемых на сварке (либо полимерных).

Внутридомовая сеть газопровода состоит из ввода в здание, газовых разводящих газопроводов, газовых стояков и внутридомовой разводящей сети. В жилых зданиях допускается использование газа только низкого давления 0,03 кгс/см². допускается присоединение жилых зданий к сети с давлением до 6 кгс/см² через ГРУ (ГРП), расположенную снаружи здания. В этом дипломном проекте газоснабжение жилого дома осуществляется от сети низкого давления.

Вводом в здание называется участок газопровода от дворового газопровода до запорного устройства в здании.

Ввод газопровода в жилое здание устраивают через нежилые доступные для осмотра помещения. Ввод газопровода в помещение, где установлены газовые приборы допускается при условии, если длина прокладываемого газопровода не превышает 12 м.

На вводе устанавливается изолирующий фланец и отключающая арматура (вентиль, кран).

Газопровод в месте прохода через наружные стены здания следует заключать в футляр. Пространство между стеной и футляром следует тщательно заделывать на всю толщину пересекаемой стены.

Концы футляра должны выступать за стену не менее чем на 3 см, а диаметр его принимается из условия, чтобы кольцевой зазор между газопроводом и футляром был не менее 5 мм для газопроводов номинальным диаметром не более 32 мм и не менее 10 мм для газопроводов большего диаметра. Пространство между газопроводом и футляром необходимо заделывать просмоленной паклей, резиновыми втулками или другими эластичными материалами. В пределах футляра не должно быть сварных швов или муфт.

Газовые стояки размещают в нежилых помещениях

Газопроводы прокладывают открыто, хотя возможна и скрытая прокладка. При прокладке газопровода открыто по стенам расстояние от поверхности трубы до поверхности облицовки или штукатурки должно составлять 12−20 мм.

Расстояние газопроводов от электропроводки внутри здания должно быть не менее 100 мм, а при скрытой — не менее 50 мм.

При прокладке электропроводки в резиновой или эбонитовой трубке зазор можно не делать.

Подводку к газовым приборам от распределительной газовой сети прокладывают сверху (в виде спусков). Перед каждым газовым прибором на высоте 1,5 м от пола устанавливают пробковый кран с ограничителем, допускающим поворот пробки лишь на 90⁰.

Газопроводы, прокладываемые внутри зданий, крепятся с помощью крючьев, хомутов, кронштейнов и подвесок у каждого крана, поворота, ответвления и на прямых участках, где расстояние между креплениями должно быть 2,5−3,5 м при трубах диаметром 1525 мм.

Регулирующая и запорная арматура

Объёмные газовые счётчики применяют для учёта расхода газа потребителем. В данном дипломном проекте для учёта расхода газа жилым домом применяется коммунально-бытовой счетчик газа G4, который предназначен прежде всего для измерения потребления газа в домашних условиях, где суммарно-максимальное потребление газа на установленном газовом оборудовании не превышает 6 м³/ч. Корпус газового счетчика изготовлен из штампованной стали и выдерживает температуру до 650 °C. Газовый счетчик G4 служит для измерения:

— природного газа;

— искусственного газа, полученного при переработке твердого и жидкого топлива, а также их смеси с нефтяными и пропанобутановыми газами;

— смеси пропанобутанового газа с воздухом.

Отличительные особенности счетчика газа G4:

— самый длительный гарантийный срок — до 5 лет;

— сверхзащищенный счетный механизм — исключено любое вмешательство и подделка пломб;

— межповерочный интервал — 8 лет;

Газовый счетчик имеет импульсный выход, позволяющий производить дистанционный съем показаний в системах автоматизированного сбора и обработки информации, а также устанавливать модули предоплаты.

Счётчики допускают кратковременную перегрузку в размере 50% их номинальной производительности. Точность показаний счётчиков 2%. Газовый счётчик устанавливается в помещениях, где находятся газовые приборы, либо на вводе в здание после регулятора давления в специальном металлическом шкафу. Для установки газовых счётчиков, как и других приборов, в жилых домах необходимо разрешение соответствующего управления газового хозяйства. Газовые счётчики устанавливают в сухих и тёплых (с температурой не ниже 5⁰С) помещениях, в доступных для снятия показаний местах на высоте 1,6 м от пола и на расстоянии не менее 0,8 м от газовых приборов. Для устранения влияния на счётчик сотрясений его помещают на капитальной стене помещения. На подводящем газопроводе перед счётчиком помещают пробковый кран. Установка счётчиков в жилых помещениях, ванных комнатах и санитарных узлах не допускается.

Запорные устройства — пробочные краны.

Пробочные газовые краны применяют муфтовые и цапковые с условным проходом 15, 20, 25, 32, 40, 50, 70 мм. Внутри зданий в местах ответвлений и перед приборами устанавливают бронзовые или комбинированные натяжные пробочные краны; на вводах диаметром 32 мм и более — краны из ковкого чугуна.

Подбор газовых приборов

Газ в жилых зданиях используется для приготовления пищи и горячей воды, а так же для отопления. Основными газовыми приборами, применяемыми для газоснабжения зданий, являются бытовые (кухонные) плиты, отопительные котлы.

Газовые бытовые плиты устанавливают в кухнях жилых зданий. Каждая плита имеет несколько конфорок с газовыми горелками под ними и духовой шкаф. Газовые горелки устроены таким образом, что могут давать пламя различной формы и величины. Для газовых плит применяют два типа газовых горелок: конфорочные, размещённые непосредственно под конфорками рабочей поверхности плиты и предназначенные для приготовления пищи на открытом огне; горелки духового шкафа, предназначенные для нагрева его камеры. Горелки обоих типов являются инжекционными, т. е. в них струя газа подсасывает (инжектирует) через отверстия воздух необходимый для горения (первичный воздух), вследствие чего в смесительной части корпуса горелки образуется газовоздушная смесь, при сгорании которой и создаётся пламя. Остальной воздух (вторичный) поступает непосредственно из помещения. Для включения и выключения горелки, а так же для регулирования пламени устанавливают запорно-регулировочные краны, которые установлены в углублении рамы. Для его открытия необходимо предварительно нажать рукоятку. Плита снабжается автоматическим устройством для зажигания конфорочных горелок и горелок духового шкафа (электророзжиг), а так же для регулирования температуры духового шкафа. Для этой цели у горелок конфорок и духового шкафа смонтированы запальник и зажигательные трубки.

В настоящее время для отопления жилых домов и получения горячей воды применяются автоматические двухконтурные газовые котлы настенного типа.

Котел снабжён автоматикой, регулирующий температуру воды и автоматикой безопасности, выключающей газ при затухании пламени.

Конструкция котла предусматривает подключение к горизонтальному терминалу, осуществляющему воздухозабор и дымоотвод вне помещения с помощью коаксиальной системы труб. Расстояние между каналами воздухозабора и дымоотвода должно составлять минимум 250 мм.