Удельный вес и теплотворность газа

Используемый природный газ состоит из смеси ряда горючих компонентов. Теплотворность и удельный вес смеси горючих газов могут быть определены по уравнениям:

где a1, a2…an — содержание компонента в газе;

Q1,Q2…Qn — теплота сгорания каждого компонента;

р1,р2…рп — плотность каждого компонента Таблица 2.

СН4.	С2Н6.	С3Н8.	С4Н10.	СО2.	N2.
%.	98,0.	0,14.	0,04.	0,02.	0,5.	1,3.
Qрн, кДж/нм3.					;	;
р, кг/нм3.	0,717.	1,356.	2,02.	2,70.	1,97.	1,251.

Потребление газа

Годовое потребление газа городом является основной для составления проекта газоснабжения. Расчет годового потребления производят по нормам. Все виды потребления газа можно сгруппировать следующим образом:

• 1) бытовое потребление (потребление газа в квартирах);
• 2) бытовое потребление в коммунальных и общественных предприятиях;
• 3) потребление на отопление и вентиляцию зданий;

Расчет расхода газа на бытовые, коммунальные, общественные нужды представляет собой сложную задачу, так как количество газа, расходуемого этими потребителями, зависит от ряда факторов: газооборудования городских учреждений и предприятий, степени обслуживания населения этими учреждениями и предприятиями, охвата потребителей централизованным горячим водоснабжением и от климатических условий. Большинство приведенных факторов не поддается точному учету, поэтому потери 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 буфетах, столовых и ресторанах, а так же пользуется услугами коммунально-бытовых предприятий.

В квартирах газ расходуют на отопление, приготовление пищи и горячее водоснабжение. Все виды потребления газа условно поделены на три категории:

• 1) бытовое потребление (приготовление пищи и горячей воды в домашних условиях);
• 2) промышленное потребление (расход газа на технологические нужды предприятий);
• 3) потребление газа для отопления и вентиляции жилых и общественных зданий.

Бытовое и коммунально-бытовое газопотребление Расход газа на бытовые и коммунально-бытовые нужды и нужды отопления и вентиляции зависит от численности населения и годовых норм газопотребления.

Число жителей N определяется по плотности населения р, то есть по числу жителей приходящихся на 1 га и по площади F населенного пункта или микрорайона.

Плотность населения зависит от этажности, застройки и норм жилой площади на человека.

Число жителей N:

Норма жилой площади на одного человека 25 м² (кроме особняков и 2-х этажных жилых домов на одну семью).

Число жителей газифицированного микрорайона = 14 498чел.

Годовой расход определяется по формуле, нм3/год.

где q — норма расхода газа на расчётную единицу, кДж/год;

Ni — количество расчётных единиц потребления;нр — низшая теплота сгорания, кДж/ нм Количество расчётных единиц потребления Ni для существующих населённых мест принимается по данным горисполкома с учётом возможного их увеличения, для проектируемых — по данным проектов планировки и застройки. При отсутствии таких данных количество расчётных единиц потребления может быть определено по нижеприведённым методикам.

Определение расчётных единиц потребления Потребление в квартирах.

х1 — доля квартир, имеющих централизованное горячее водоснабжение;

х2 — доля квартир с горячим водоснабжением от газовых водонагревателей.

Считая, что всё население города живёт в квартирах, т. е. не учитывая проживающих в общежитиях, можно написать х1+ х2 =1.

Охват газоснабжением квартир близок к единице. Однако при наличии старого жилого фонда, который нельзя газифицировать или, наоборот, при наличии современных зданий, оборудованных электроплитами, степень охвата газоснабжением квартир будет меньше единицы. С учётом степени охвата газоснабжением квартир у1, количество жителей N1 на 1000 чел. городского населения, пользующихся газом, для различных групп квартир определяется выражением:

Зная число людей, пользующихся газом, по нормам определяем годовой расход газа.

Прачечные Норма расхода газа на стирку белья отнесена к 1 т сухого белья, поэтому для перехода от указанной единицы к числу жителей необходимо знать годовую норму накопления сухого белья на 1000 жителей. Обычно эту норму принимают 100 т на 1000 жителей в год. Для расчёта расхода газа на стирку белья необходимо определить количество белья, стираемого в квартирах в течение года. Если долю белья, стираемого в квартирах, от числа обозначить zk, тогда количество МК (т/1000 жителей в год) определяется выражением:

где ук — средний охват газоснабжением квартир.

Нормы расхода газа этими предприятиями отнесены к условной единицы: для стирки белья 1 т сухого белья. Для мытья в банях на 1 помывку. Если число жителей из 1000 человек, пользующихся прачечными, обозначить zn (zn =l — zK), тогда количество белья (т/1000 жителей в год), стираемого в прачечных, Мn определяется так:

где yп — охват газоснабжением прачечных.

При определении количества помывок в банях можно исходить из расчёта 52 помывки в год одним человеком в банях или ванных квартир.

Потребление газа в учреждениях здравоохранения.

При расходе газа в больницах следует учитывать, что их общая вместительность определяется из расчёта Ai коек на 1000 жителей, поэтому общее число коек в больницах будет равно:

где N — общая численность жителей города.

При оценке охвата больниц газоснабжением необходимо учитывать возможность работы столовых больниц на электрооборудовании, наличие централизованного теплоснабжения, возможность использования твёрдого или жидкого топлива для котельной.

Потребление газа на предприятиях общественного питания.

При расчёте годового расхода газа на предприятиях общественного питания учитывают их следующую среднюю загрузку. Охват обслуживанием населения считается при этом, что каждый человек, регулярно пользующихся столовыми и ресторанами, потребляет в день примерно 1 обед и 1 ужин (завтрак). Охват столовых и ресторанов газоснабжением уп. оп даётся в задании на проектирование (табл. 2 прил.). Следовательно, количество обедов плюс ужинов или завтраков Кп. оп, которые приготавливают на газовом топливе, в течение года составляет:

Определение расхода газа по укрупнённым показателям Максимальный часовой расход запрашиваемого натурального топлива определяется по следующей формуле:

где Qсумчас — максимальная часовая нагрузка отопления, вентиляции, ГВС и технологии (с учетом тепловых потерь), Гкал/ч;нр — низшая теплота сгорания топлива;нр=7950 ккал/м3 — для природного газа;- коэффициент полезного действия тепловой установки.

Внатчас= 67,5971 · 106= 9142,77 м3· 0,93.

2. Годовой расход натурального топлива (каменного угля):

Где Qсумгод — суммарный расход тепловой энергии на отопление, вентиляцию, ГВС и технологию, (с учетом тепловых потерь), Гкал/год;нр — низшая теплота сгорания топлива;нр= 6460 ккал/кг — для каменного углякоэффициент полезного действия тепловой установки.

Внатгод=121 090,53· 103=20 155,553 т.

• 6460· 0,93
• 3. Годовой расход условного топлива:

Где Qсумгод — суммарный расход тепловой энергии на отопление, вентиляцию, ГВС и технологию, (с учетом тепловых потерь), Гкал/год;

нр — низшая теплота сгорания топлива;

нр= 7000 ккал/кг — для условного топлива;- коэффициент полезного действия тепловой установки.

Вуслгод= 121 090,53· 103= 18 600,696 т.у.т.

7000· 0,93.

Годовой расход тепла на ГВС:

где в — коэффициент учитывающий изменение расхода воды в летний период 0,8;

tвл — температура холодной воды зимой +15 °С;

tвз — температура холодной воды летом +5 °С;

Годовой расход газа на ГВС:

Для расчёта по микрорайонам принимаем:

• а) 1,25 м3/час — ПГ-4
• б) 3 м3/ час котел «Мора»

Для расчета расхода газа принимаем жилые дома одноэтажностью с 1 по 9 этажей с поквартирным отоплением и приготовлением пищи и горячей воды.