книги / Основы газоснабжения

Удельный максимальный расход газа по поселку составляет от 0,7 до 1,6 м3/(ч-чел.), в том числе на бытовые и коммунально­ бытовые цели от 0,1 до 0,16 м3/(ч-чел.), что значительно выше этого показателя в городских условиях. При отсутствии горячего водо­ снабжения общий расход газа сокращается на 20—25%. Средний расход газа поселком составляет от 500 до 1600 м3/ч. Если учесть, что наибольшее число сел старой застройки имеет численность населения до 500 чел., то ориентировочный расход газа для од­ ного села такого типа составит 350—400 м3/ч. Приведенные дан­ ные могут быть использованы для укрупненных расчетов газопотребления сельскими населенными пунктами при аналогичных условиях.

Однако централизованное теплоснабжение не нашло еще широ­ кого применения в большинстве сел старой застройки, и поэтому при разработке проектов газоснабжения сельских жилых домов обычно предусматривается установка газовых плит и газовых горелок в отопительные печи. Определение расчетных расходов газа в этом случае ГипроНИИгаз рекомендует производить с уче­ том коэффициентов одновременности (табл. X III.1) [31]. При этом номинальные расходы газа следует принимать в соответствии с нормами СНиП: для четырехконфорочной плиты — 1,2, для двухконфорочной — 0,8 и для печной горелки — 1,5 м3/ч. Рас­ четный часовой расход газа для любой группы однотипных при­ боров

Расход газа для различных сельскохозяйственных производ­ ственных целей в каждом отдельном случае может быть определен по числу и номинальной тепловой мощности устанавливаемых

281

горелок, паспортной тепловой н агр у зи установок, переводимых на газовое топливо, расходам ранее применявшихся видов топ­ лива и другим данным.

§ X III.2. Системы газоснабжения

При выборе системы газоснабжения сельского населенного' пункта прежде всего определяется об-ьем газопотребления и ре­ шается вопрос его обеспечения природным сетевым или сжижен­ ным газом. При относительно небольшом удалении газифициру­ емого пункта от магистрального газопровода и значительном объеме газопотребления чаще отдают предпочтение сетевому газу.- Наобо­ рот, при значительной отдаленности дункта от магистрального газопровода и ограниченном газопотребдении вариант снабжения его сжиженным газом может оказаться экономичнее, особенно в том случае, когда близко расположена кустовая газораздаточная база. Для окончательного решения необходимо технико-экономи­ ческое обоснование, при котором следует учитывать не только единовременные капитальные затрать*, окупающиеся не менее чем за 5 лет, но и эксплуатационные расходы, являющиеся по­ стоянно действующим фактором.

Если избран вариант снабжения сжиженным газом, то для мел­ ких и средних сел с одноэтажной застройкой и численностью населения до 1000 чел. обычно применяют газобаллонные уста­ новки. Для более крупных сел со значительным количеством мно­ гоэтажных зданий экономичнее применять резервуарные уста­ новки сжиженных газов. Если принят вариант снабжения сете­ вым газом от магистрального газопровода, на отводе от него сооружают ГРС, подающую газ в поселковые сети.

В этом случае ЦНИИЭП инженерного оборудования рекомен­ дует руководствоваться следующим [55]. Одноступенчатые си­ стемы внутрипоселковых газопроводов низкого давления можно применять лишь для небольших усадеб и маленьких поселков, расположенных вблизи ГРС, при компактной их застройке. Одноступенчатые системы среднего давления (р ^ 3 кгс/см2) с использованием домовых регуляторов давления также имеют узкую область применения, так как при уменьшенных металло- и капиталовложениях в газопроводные сети общие капитало­ вложения (с учетом стоимости регуляторов) увеличиваются в.1,3— 1,5 раза по сравнению с двухступенчатыми системами.

Наиболее применимы двухступенчатые системы газоснабжения при давлениях газа в первой ступени р г ^ 6 или 3 кгс/см2 и во второй ступени р 2 ^ 0,03 кгс/см2. При размещении ГРС непо­ средственно у поселка и отсутствии транзитных расходов двух­ ступенчатые системы газоснабжения с давлением в первой ступени р 1 ^ 6 кгс/см2 не имеют заметного преимущества перед системами с давлением р ^ 3 кгс/см2. Это объясняется незначительным уменьшением металлоемкости сети первой ступени при ее неболь­

282

шой протяженности, следовательно, лучше применять в этом случае более безопасные системы с давлением р ^ 3 кгс/см2.

Более существенно на экономичность системы газоснабжения влияет выбор схемы газопроводов второй ступени давления. Особенности застройки большинства сельских населенных пунк­ тов позволяют проектировать разветвленную систему тупиковых газопроводов без кольцевания сетей. Из общей протяженности поселковых газовых сетей газопроводы низкого давления состав­ ляют 70—80%, причем половина их приходится на домовые

а

Рис. XIII.1. Графики для определе­ ния числа ГРП в сельских населен­ ных пунктах.

вводы. Несмотря на небольшие расходы газа при низкой плот­ ности застройкц протяженность газораспределительных сетей может быть значительной. В связи с этим для уменьшения металловложений в сеть целесообразно увеличивать число ГРП, пре­ имущественно шкафного типа.

Методы определения оптимального числа ГРП в городских условиях малоприемлемы для условий сельской местности. По­ этому проектные организации определяют число ГРП для сель­ ских населенных пунктов технико-экономическим сравнением нескольких вариантов. Для упрощения подобных сравнений Азербайджанский институт нефти и химии им. Азизбекова поль­ зуется графиками, построенными на основе проектных данных

суммарные металловложения, т; N 2 — капиталовложения, вклю­ чающие стоимость израсходованного металла и сооружения ГРП, тыс. руб.

■283

П р и м е р 26. Определить оптимальное число ГРП для совхозного поселка, имеющего расход природного газа 600 м3/ч.

Решение. По графику на рис. XIII. 1,6 (точки А—В—С) суммарные металловложения N 2 = 114 т. По графику на рис. XII 1.1, в (точки D—Е—F) капиталовложения N 2 = 66 тыс. руб. Тогда К = Nx N = 114-66• КЬ* = = 75,2. По графику на рис. XIII.1, а (точки G—H—I) число ГРПи = 7.

При сочетании увеличенного числа ГРП с их небольшой про­ пускной способностью экономически целесообразно применять шкафные установки, которые значительно дешевле стационарных ГРП. В южных районах страны шкафные установки вполне возможно использовать при открытом размещении на железо­ бетонных или металлических опорах. Из тех же соображений экономичности для сельских населенных пунктов целесообразно применять автоматические ГРС шкафного типа вместо дорого­ стоящих фундаментальных ГРС.

§ X III.3. Использование газа для бытовых и производственных целей

Использование газа в быту. Правилами безопасности в газо­ вом хозяйстве с целью максимально возможного охвата газоснаб­ жением жилых домов сель­ ского типа допускается ряд отступлений от городских норм размещения бытовых га­ зовых приборов. Однако и при этом в проектах газо­ снабжения жилых домов в сельской местности прихо­ дится предусматривать неко­ торые строительные пере­ делки. К ним относятся: раз­ борка русских печей, доведе­ ние до потолка и оштука­ туривание легких перегоро­ док, отделяющих кухню от жилых помещений, передел­ ка сеней под кухни, уст­

284

печь разбирается и вместо нее выкладывается отопительная. Печь размещается на отдельном фундаменте и должна быть сложена из красного кирпича на плашку с числом дымооборотов не более трех. На герметичной топочной дверке печи монтируется газо-

Рис. XIII.3. Газовая отопительная печь АКХ-14.

ющей отключение газа при погасании запальника. Для венти­ ляции кухни в верхней части окна делается форточка.

Для отопления помещений площадью 20—30 м2 целесообразно

оборудованная инжекционной горелкой низкого давления ГДП-1,5. Автоматика безопасности состоит из термопары, запальника и электромагнитного клапана. Для включения горелки нажимают кнопку электромагнитного клапана и поджигают запальник.

285

пана. Затем открывают рабочий кран и поступивший в основную горелку газ поджигают пламенем запальника. При затухании запальника в охлажденной термопаре т. э. д. с. исчезает и обесто­ ченный электромагнитный клапан закрывается, прекращая по­ дачу газа в горелку.

В горелке ГУК-1М запальник выполнен в виде трубки кон­ струкции Максимова, контролирующей разрежение в топке печи. Газ, поступающий из электромагнитного клапана в запальник, нормально горит только при наличии разрежения в топке. При отсутствии разрежения в топке печи создается давление чуть выше атмосферного, запальник гаснет, термопара охлаждается и обес­ точенный электромагнитный клапан закрывается, прекращая подачу газа в горелку.

Д ля отопления могут быть также применены емкостные водо­ нагреватели АГВ-80, АГВ-120, котлы ВНИИСТО-Мч, газовые камины и газовые воздухонагреватели. При компактной и много­ этажной застройке села целесообразно сооружение отопительных котельных. ^

Обогрев теплиц. Для обогрева теплиц применяют газовоздуш­ ные калориферы, газовые теплогенераторы и радиационные инфра­ красные излучатели. Наиболее эффективно применение горелок инфракрасного излучения, так как при этом возможно одновре­ менное поддержание на оптимальном уровне температуры и влаж­ ности воздуха теплицы и содержания углекислого газа. Одна горелка тепловой мощностью 3000—4000 ккал/ч обеспечивает под­ кормку растений углекислым газом на площади 70—180 м2[37]. Го­ релки располагают над обогреваемой площадью на высоте 1,5—3,5 м на расстоянии 2,5—4 м друг от друга (рис. X III.4). Для равно­ мерного распределения давления газа по всем горелкам распре­ делительный газопровод рекомендуется закольцовывать. Присо­ единение горелок к газопроводу может быть жестким или гибким (с помощью резинотканевых шлангов). В последнем случае за счет шлангов и шарнирных креплений горелок можно изменять направление потока инфракрасного излучения. Каждая горелка оборудуется автоматикой дистанционного зажигания и контроля горения.

Согласно «Указаниям по проектированию отопления и венти­ ляции теплиц при использовании горелок инфракрасного излуче­

286

объемное содержание С 0 2 в воздухе теплиц 0,6—0,7% для выра­ щивания огурцов и 0,35% — для остальных культур, в наружном

222, 260 и т. д. — плотность облученности точек, клал/(м*‘ ч).

газа — 2,71, пропана — 2,98, бутана — 2,94 кг/кг); tB— темпе­ ратура воздуха в теплице, определяемая условиями культивации °С; *н — расчетная температура наружного воздуха, °С (£н сле­ дует принимать равной средней температуре наиболее холодной пятидневки).

цы, м2.

Теплопотери через пол теплицы Q гр следует рассчитывать по зонам, для чего поверхность пола необходимо разделить на полосы шириной 2 м, параллельные наружным стенам. Полосу, ближай­ шую к наружной стене, обозначают первой зоной, а более отда­ ленные соответственно второй, третьей и четвертой. Поверхность

287

участков пола, расположенная в углах наружных стен в первой двухметровой зоне, вводится в расчет дважды, т. е. по направле­ нию обеих наружных стен, составляющих угол:

теплицы, принимаемая 30—35° С.

а

Горелки размещают в помещении так, чтобы облученность рас­ тений не превышала 400—500 ккал/(м2-ч). Облученность, созда­ ваемую одной горедкой, выполненной из 16 серийных керамиче­ ских плиток с огневыми каналами диаметром ~ 1 ,5 мм, определяют по номограммам на рис. X III.5. Пространственный угол а между нормалью к плоскости излучающей насадки и направлением на точку, в которой определяется плотность облучения (рис. X III.6), при углах наклона горелки (3 0, 30, 45 и 60° определяют по номо­ грамме рис. X III.7. Цифры на кривых обозначают угол а в граду­ сах, а X = х!Н и Y = у1Н — безразмерные координаты точки, в которой определяется облученность (начало координат — проек-

288

ция центра излучения на горизонтальную плоскость, см. рис. Х Ш .6).

Расстояние от горелки до облучаемой точки (см. рис. X III.6), м,

R = У а 2+ г/2+ Я 2, (X III.5)

где я, у —■координаты точки, в которой определяется облучен­ ность; Н — расстояние по вертикали от излучающей насадки до облучаемой поверхности, м.

затем сносят ее по дуге окружности на наклонную линию, выходящую из начала координат (точка Г)

Рис. XII 1.6. Схема взаимного расположе­ ния горелки и облучаемой поверхности.

Из полученной точки Г проводят горизонталь до пересечения с кри­ вой, расположенной в правой части номограммы и соответствующей

У

5

Рис. XIII.7. Номограмма для определения прост­ ранственного угла а.

3 —угол наклона излучателей; X, Y — безразмерные координаты облучаемой точки.

289

определенному значению Н (точка Д ). Абсцисса этой точки (точка Е) соответствует искомому R . Чтобы определить сум­ марную облученность, создаваемую в какой-либо точке теплицы всеми установленными ГИИ, надо по номограммам, приве­ денным на рис. X III.5, рассчитать облученность от каждой го­ релки и полученные значения суммировать. При этом минималь­

размеров (F Ф 500 см2) плотность облученности, определенную по номограммам рис. X III.5, умножают на коэффициент fc=

= FI500, где F — площадь излучающей насадки выбранного типа ГИИ, см2. Если подсчитанная облученность растений превысит 400—500 ккал/(м2*ч), то ее надо уменьшить изменением количества рядов горелок, высоты их подвеса или угла наклона излучающей насадки.

Количество воздуха, подаваемого для вентиляции помещения теплицы, из условия поддержания допустимой концентрации СО о, м?/ч,

где рв — плотность воздуха при £н, кг/м3. Кратность воздухообмена в теплице

где VTtun — внутренний объем теплицы, м3.

П р и м е р 27. Рассчитать систему отопления и вентиляции с исполь­ зованием горелок инфракрасного излучения грунтовой теплицы со стекляп-

290