Газоснабжение населенного пункта

  Точный расчет расхода газа  на бытовые нужды сделать очень  сложно, так как расход газа зависит от целого ряда факторов, которые не поддаются точному учету. Поэтому потребление газа определяют по усредненным нормам расхода теплоты, полученным на основании статистических данных. Обычно эти нормы определяются в расчете или на одного человека, или на один завтрак иди обед, или на одну тонну белья, или на единицу выпускаемой продукции промпредприятием. Расход теплоты измеряют в МДж или в кДж.

3.1.1 Определение годового расхода теплоты при потреблении газа в квартирах

Расчётная формула для определения  годового расхода теплоты (МДж/год) при потреблении газа в квартирах  записывается в виде:

 

         (7)

 

здесь Y_K - степень охвата газоснабжением города;

N - число жителей;

Z₁ - доля людей, проживающих в квартирах с централизованным горячим водоснабжением (48%);

Z ₂ - доля людей, проживающих в квартирах с горячим водоснабжением от газовых водонагревателей (52%);

Z₃ - доля людей, проживающих в квартирах без централизованного горячего водоснабжения и не имеющих газовых водонагревателей (0%);

g_К1, g_К2, g_К3 - нормы расхода теплоты на одного человека в год в квартирах с соответствующим Z (g_К1=2800 МДж/чел, g_К2=8000 МДж/чел).

Для населения, пользующегося газом  Z ₁ + Z ₂ + Z ₃ = 1.

3.1.2 Определение годового  расхода теплоты при потреблении  газа на предприятиях бытового  обслуживания

 

Расход теплоты для данных потребителей учитывает расход газа на стирку белья  в прачечных, на помывку людей  в банях, на санитарную обработку  в дезкамерах. Очень часто в городах и посёлках прачечные и бани объединяются в одно предприятие. Поэтому расход теплоты для них должен быть также объединён.

 

Расход теплоты в банях определяется по формуле:

 

                             (8)

 

где  - доля населения города, пользующегося банями;

- доля бань города, использующих  газ в виде топлива;

- норма расхода теплоты  на помывку одного человека;

Все  g принимаются по таблицам в приложениях.

В формуле заложена частота посещения  бань, равная одному разу в неделю.

Z_б = 0,5,   Y_б = 1,   g_б = 40 МДж/чел,

Q_б = 0,5*1*333244,8*52*40 =346,6*10⁶ МДж/год.

Расход теплоты на стирку белья  в прачечных определяется по формуле:

                           (9)

здесь Z_П - доля населения города, пользующегося прачечными;

 Y_П - доля прачечных города, использующих газ в виде топлива;

g _П - норма расхода теплоты на 1 тонну сухого белья.

В формулу заложена средняя норма  поступления белья в прачечные, равная 100 тоннам на 1000 жителей.

Z_П = 0,2,   Y_П = 1,   g _П = 18800 МДж/т,

 

 

 

 

3.1.3 Определение годового  расхода теплоты при потреблении  газа на предприятиях общественного  питания

Расход теплоты на предприятиях общественного питания учитывает  расход газа на приготовление пищи в столовых, кафе и ресторанах.

Считается, что на приготовление  завтраков и ужинов расходуется  одно и то же количество теплоты. Расход теплоты на приготовление обеда  больше, чем на приготовление завтрака или ужина. Если предприятие общественного  питания работает весь день, то расход теплоты здесь должен быть и на завтрак, и на ужин, и на обед. Если предприятие работает полдня, то расход теплоты составляется из расходов теплоты на приготовление завтрака и обеда, или обеда и ужина.

Расход теплоты на предприятиях общественного питания определяется по формуле:

                    (10)

здесь Z_П.ОП - доля населения города, пользующегося предприятиями общественного питания;

Y_П.ОП - доля предприятий общественного питания города, использующих газ в виде топлива;

g_П.ОП - объединённая норма расхода теплоты на приготовление завтраков, обедов и ужинов (g_П.ОП  = g _З + g _О + g _У (МДж)),

где g_З, g_О, g_У - нормы расхода теплоты на приготовление одного завтрака , обеда, ужина.

Считается, что из числа людей, постоянно  пользующихся столовыми, кафе и ресторанами, каждый человек посещает их 360 раз  в году.

Z_П.ОП = 0,1,   Y_П.ОП = 0,5,   g _П.ОП  = 2,1 + 4,2 + 2,1 = 8,4 МДж,

 

 

3.1.4 Определение  годового расхода теплоты при  потреблении газа в учреждениях  здравоохранения

При расходе газа в больницах  и санаториях следует учитывать, что их общая вместимость должна составлять 12 коек на 1000 жителей города или поселка. Расход теплоты в  учреждениях здравоохранения необходим  для приготовления пищи больным, для санитарной обработки белья, инструментов, помещений.

Он определяется по формуле:

 

                                     (11)

 

здесь Y_ЗД - степень охвата газоснабжением учреждений здравоохранения города;

g _ЗД - годовая норма расхода теплоты в лечебных учреждениях (g _ЗД = g _П + g _Г);

g_П, g_Г - нормы расхода теплоты на приготовление пищи и приготовлении горячей воды в лечебных учреждениях.

Y_ЗД = 0,5,   g _ЗД = 3200 + 9200 = 12400 МДж,

3.1.5 Определение  годового расхода теплоты при  потреблении газа на хлебозаводах  и пекарнях

При выпечке хлеба и кондитерских изделий, составляющих основной вид  продукции данных потребителей газа, следует учитывать разницу в  потреблении тепла на разные виды продукции. Норма выпечки хлеба  в сутки на 1000 жителей принимается  в размере 0,6 ¸ 0,8 тоны. В эту норму входит выпечка и чёрного и белого хлеба, а так же выпечка кондитерских изделий. Точно определить, сколько какого вида продукции потребляют жители очень трудно. Поэтому общую норму 0,6 ¸ 0,8 тонны на 1000 жителей можно условно поделить пополам, считая, что хлебозаводы и пекарни, поровну выпекают чёрный и белый хлеб. Выпечка кондитерских изделий может быть учтена отдельно, например, в размере 0,1 тонны на 1000 жителей в сутки.

При расчёте расхода газа следует  учитывать охват газоснабжением хлебозаводов и пекарен. Общий расход теплоты на хлебозаводы и пекарни  определяются по формуле:

 

    (12)

 

где  Y_ХЗ - доля охвата газоснабжением хлебозаводов и пекарен;

g_ЧХ - норма расхода теплоты на выпечку 1 тонны чёрного хлеба

g_БХ - норма расхода теплоты на выпечку 1 тонны белого хлеба

g_КИ - норма расхода теплоты на выпечку 1 тонны кондитерских изделий.

 

Y_ХЗ = 0,5,   g_ЧХ = 2500 МДж,   g_БХ = 5450 МДж,   g_КИ = 7750 МДж,

 

 

3.1.6 Определение  годового расхода теплоты на  отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение  жилых и общественных зданий

 

Годовой расход теплоты на отопление  и вентиляцию жилых и общественных зданий вычисляют по формуле:

     (13)

t_ВН, t_СР.О, t_РО - температуры соответственно внутреннего воздуха отапливаемых помещений, средняя наружного воздуха за отопительный период, расчётная наружная для данного района строительства по [2],^ОС.

К, К₁ - коэффициенты, учитывающие расходы теплоты на отопление и вентиляцию общественных зданий (при отсутствии конкретных данных принимают К = 0,25 и K₁ = 0,4);

Z - среднее число часов работы системы вентиляции общественных зданий в течение суток (Z=16);

n_О - продолжительность отопительного периода в сутках;

F - общая площадь отапливаемых зданий, м²;

g_ОВ - укрупненный показатель максимального часового расхода теплоты на отопление жилых зданий, МДж/ч.•м²;

h_О - коэффициент полезного действия отопительной котельной (h_О=0,8¸0,85);

t_ВН =18°С,  t_СР.О=-5,9°С,  t_РО=-35°С,  n_О=213 сут, g_ОВ=0,62 МДж/ч.•м².

Вычисляем  F:

F= 333244,8*18 = 5998406,4 м²,

 

Годовой расход теплоты (МДж/год) на централизованное горячее водоснабжение от котельных  и ТЭЦ определяют по формуле:

    (14)

где   g_ГВ - укрупненный показатель среднечасового расхода теплоты на горячее, МДж/чел.*ч;

N_ГВ - число жителей города, пользующихся горячим водоснабжением от котельных или ТЭЦ, чел.;

b - коэффициент учитывающий снижение расхода горячей воды в летний период (b=0,8);

t_ХЗ, t_ХЛ - температуры водопроводной воды в отопительный и летний периоды, °С (t_ХЛ = 15, t_ХЗ = 5).

g_ГВ = 1,47 МДж/(чел • ч),   N_ГВ = 160208 чел.,

 

 

3.1.7 Определение  годового расхода теплоты при  потреблении газа на нужды  торговли, предприятий бытового  обслуживания населения, школ  и ВУЗов

 

В школах и вузах города газ может  использоваться для лабораторных работ. Для этих целей принимают средний расход теплоты на одного учащегося иди студента в размере 50 МДж/(год • чел.):

                                      (15)

где N - количество жителей, (чел), коэффициент 0,3 - доля населения школьного возраста и младше,

 

 

3.1.8 Составление  итоговой таблицы потребления  газа городом

 

Годовые расходы газа на нужды мелких коммунально-бытовых потребителей следует принимать в размере  до 5% суммарного расхода на жилые  дома.

Примеры расчетов годового расхода  газа на хозяйственные и коммунально-бытовые  нужды сводятся в итоговую таблицу.

 

 

Таблица 5 – Итоговая таблица расхода газа городом

Nо п/п	Потребитель	Годовой расход теплоты, QГОД МДж/год	Годовой расход газа, VГОД м3/год	Кол-во часов использования макс. Нагрузки, m, час/год	Часовой расход газа VЧ м3/ч
1	2	3	4	5	6
1	Квартиры	1834,2*106	48691,3*103	2600	18,73*103
2	Бани	346,6*106	9200*103	2700	3,41*103
3	Прачечные	125,3*106	3326,3*103	2900	1,147*103
4	Предприятия общепита	50,4*106	1337,93*103	2000	0,67*103
5	Учреждения здравоохранения	24,8*106	658,35*103	2700	0,24*103
6	Хлебозаводы	240,5*106	6384,39*103	6000	1,064*103
7	Отопление и вентиляция	13279,97*106	352534,4*103	2305	152,94*103
8	Горячее водоснабжение	2012,54*106	53425,54*103	2305	23,2*103
9	Котельная	15292,51*106	405959,9*103	2305	176,12*103
10	Школы и д/с	4,99*106	132,47*103	2000	0,066*103

 

3.2 Определение  годовых и часовых расходов  газа различными потребителями

 

Годовой расход газа в м³/год для любого потребителя города или района определяется по формуле:

V_{i ГОД} = Q_{i ГОД} / Q ^Н _Р , м³/год,                                    (16)

Q_{i ГОД} - годовой расход теплоты соответствующего потребителя газа;

Q^Н_Р - низшая теплота сгорания (МДж/м³), определяется по химическому составу газа.

Пример расчета для квартир:

 

Результаты расчётов годовых расходов газа по всем потребителям города вносят в таблицу 5.

Потребление газа в городе различными потребителями зависит от многих факторов. Каждый потребитель имеет  свои особенности и потребляет газ по-своему. Между ними существует определенная неравномерность в потреблении газа. Учет неравномерности потребления газа осуществляется путем введения коэффициента часового максимума, который обратно пропорционален периоду, в течение которого расходуется годовой ресурс газа при максимальном его потреблении:

     (17)

где m - количество часов использования максимума нагрузки в году, ч/год.

С помощью K_m определяется часовой расход газа для каждого потребителя города (м³/ч):

                               (17)

Пример расчета для квартир:

 

Кол-во часов использования максимума  для отопительных котельных определяется по формуле:

                              (18)

 

 

3.3 Построение  графиков годового газопотребления

 

Графики годового потребления газа являются основной как для планирования добычи газа, так и для выбора и обоснования мероприятий, обеспечивающих   регулирование неравномерности потребления газа. Кроме того, знание годовых графиков газопотребления имеет большое значение для эксплуатации городских систем газоснабжения, так как позволяет правильно планировать спрос на газ по месяцам года, определять необходимую мощность городских потребителей - регуляторов, планировать проведение реконструкции и ремонтных работ на газовых сетях и их сооружениях. Используя провалы в потреблении газа для отключения отдельных участков газопровода и газорегуляторных пунктов на ремонт, можно провести его без нарушения подачи газа потребителям.

Различные потребители газа в городе по-разному забирают газ из газопроводов. Самой большой сезонной неравномерностью обладают отопительные котельные и ТЭЦ. Наиболее стабильными потребителями газа являются промышленные предприятия. Коммунально-бытовые потребители обладают определенной неравномерностью в потреблении газа, но значительно меньшей по сравнению с отопительными котельными.