Методические указания к практической работе на тему "Определение количества резервуаров в групповой резервуарной установке"

05.12.2020

Задание для дистанционного обучения для гр. Г-18-1

По МДК.01.01.Особенности проектирования систем газораспределения и газопотребления

Прочитать, записать в папку для практических работ или в электронном виде

• Дата занятия

• Тема работы

• Выполненное задание:

Задание: Используя методические указания к ПР №12 и пройденный материал

Выполнить практическую работу №12.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 12

Тема: Определение количества резервуаров в групповой резервуарной установке (ГРУ), устройство, размещение

Цель: Овладеть методикой расчета количества резервуаров в резервуарной установке, закрепить знания об устройстве и требованиям к размещению ГРУ

Подготовка к практической работе:

Повторить теоретический материал по теме:

- резервуарные установки и их устройство;

-требования к размещению резервуарных установок;

-определение производительности резервуарной установки

Задание для практической работы:

1. Рассчитать количество резервуаров в групповой резервуарной установке (ГРУ)

2. Указать назначение ГРУ

3. Указать требования размещению и устройству ГРУ

4. Требования к молниезащите

Данные для практической работы берут согласно варианту из таблицы 1

Таблица 1. Исходные данные

Таблица 2.Теплота сгорания газа

_{Теоретическая часть}

Групповые резервуарные установки, состоящие из двух и более резервуаров, применяют для снабжения сжиженным газом многоэтажных жилых домов, общественных зданий, коммунальных, промышленных и сельскохозяйственных предприятий. Резервуарные установки могут состоять из подземных или наземных емкостей. Последние применяют ограниченно, только для газоснабжения промышленных и сельскохозяйственных объектов. Для жилых домов используют групповые установки с подземными резервуарами общим геометрическим объемом до 50 м³. В отдельных случаях в районах, где доставка сжиженных газов ограничена сезонными условиями, геометрический объем установки при подземном расположении резервуаров может быть увеличен до 300 м³.

В комплект групповой резервуарной установки (рис. 1) входят: резервуары 2, трубопроводы 2, 3 и 7 обвязки резервуаров и не менее двух арматурных головок 5. Размещают резервуарные установки на свободных от застройки площадях с удобными подъездами для автоцистерн и ограждают продуваемыми оградами 6 из несгораемых материалов. В пределах каждой установки должны иметься огнетушители, песок и лопата.

Минимальные расстояния от подземных резервуаров до зданий и строений в зависимости от общего геометрического объема резервуаров и характеристики зданий принимают в пределах от 8 до 50 м. Расстояния от резервуаров до подземных коммуникаций (водопровода, теплотрассы и др.) принимают от 2 до 5 м. Над резервуарами не должны проходить воздушные линии электрических, телефонных и радиотрансляционных сетей.

В групповых установках обычно применяют стальные резервуары объемом 2,5 и 5 и реже 10 м³. Покрытые усиленной или весьма усиленной противокоррозионной изоляцией, подземные резервуары устанавливают на фундаменты на глубине, допускаемой их конструкцией, но не менее 0,6 м от поверхности земли до верхней образующей резервуара, а в районах без промерзания грунта до 0,2 м. В условиях пучинистых грунтов материковый грунт заменяют песчаным на всю глубину промерзания. При высоком уровне грунтовых вод во избежание всплытия резервуары крепят к фундаментам анкерными связями. Расстояние между отдельными подземными резервуарами принимают с учетом обеспечения теплопритока из грунта и удобства вскрытия резервуаров для освидетельствования и ремонта, но не менее 1 м.

Все резервуары групповой установки комплектуют в секции по два резервуара в каждой. При двух резервуарах секцию представляет один резервуар. При трех, пяти и другом нечетном числе резервуаров одну из секций также представляет один резервуар. На каждую секцию устанавливается одна надземная арматурная головка 5, размещенная на фланце горловины резервуара в защитном кожухе (рисунок 2). Трубопроводами 1 жидкой фазы резервуары секций объединены между собой, а паровыми 3 присоединены к общему коллектору с возможностью отключения любой из секций для ремонта без нарушения газоснабжения. Над подземными трубопроводами жидкой фазы устанавливают контрольные трубки с выводом их на высоту не менее 1 м над поверхностью земли.

На рис. 2 показан подземный резервуар. Он представляет собой стальной сварной цилиндрический сосуд с эллиптическими днищами, рассчитанный на рабочее давление 10 кгс/см². Сверху резервуара в правой части приварена горловина с фланцем для закрепления арматурной головки. На рис. 3 показана арматурная головка для работы без испарителя, смонтированная на крышке 11 горловины резервуара. Заполняют резервуар сжиженным газом из автоцистерны по резинотканевому шлангу, присоединяемому к наполнительному патрубку 4 с запорным вентилем. Давление в паровых пространствах автоцистерны и резервуара выравнивается также по шлангу, присоединяемому к патрубку паровой фазы 2 с запорным вентилем 1. Уровень заполнения резервуара контролируется уровнемерными трубками 14 с угловыми вентилями. Нижние открытые концы трубок размещены на уровнях 10, 50 и 85% заполнения резервуара.

Рис. 2 Подземный резервуар для хранения сжиженного газа

1 — цилиндрическая часть; 2 — патрубок паровой фазы; 3 — опорные плиты для крепления защитного кожуха; 4 — дефлектор; 5 — защитный кожух; в — горловина; 7 — воротник для усиления сварного шва; 8 — сферическое днище; 9 — опоры; 10 — фундамент; 11 — отстойник; 12 — патрубок жидкой фазы.

П оочередно открывая вентили на трубках, по появлению жидкой фазы судят о степени заполнения резервуара; когда она достигнет 85%, наполнение прекращают, а сжиженный газ из наполнительного шланга автоцистерны сбрасывают по трубе 6 в расходный газопровод. Через дренажный патрубок 3 удаляют остатки газа при полном опорожнении резервуара.

Давление газа в резервуаре контролируется манометром 12. При недопустимом завышении этого давления пружинный предохранительный клапан 13 стравливает часть газа в атмосферу. Пары сжиженного газа из резервуара выходят через стояк с запорным вентилем и далее поступают через нормально открытый предохранительно-запорный клапан 10 типа ППК-40М к регулятору 8 типа РД-32М. После регулятора газ через коллектор 7 поступает в расходный газопровод. Выходное давление газа замеряется жидкостным манометром, присоединяемым к лабораторному крану 9 на коллекторе 7. В этот же коллектор врезаны импульсные трубки предохранительно-запорного клапана и регулятора давления. При работе резервуара с испарителем регулятор давления размещают не в арматурной головке, а за испарителем, так как к испарителю из резервуара поступает жидкая фаза газа.

Рис. 3 Головка подземного резервуара

Трубопроводы паровой фазы сжиженного газа от подземных резервуарных установок до жилых и общественных зданий прокладываются подземно по нормам прокладки газопроводов сетевого газа. Отключающие устройства на них (задвижки, краны) размещают в колодцах глубиной не более 0,6 м или над землей под металлическими кожухами. При подключении к групповой установке одного здания отключающее устройство на газопроводе может не устанавливаться. Монтаж резервуарных установок осуществляют по проектам, разрабатываемым в полном объеме.

Расчетную часовую нагрузку на установку (по газу) для промышленных, коммунальных и сельскохозяйственных объектов можно принимать по тепловой мощности установленных газопотребляющих агрегатов с учетом коэффициента одновременности их работы. При использований газа для бытовых нужд в жилых домах (приготовление пищи и горячей воды) часовую нагрузку на резервуары определяют исходя из максимального суточного газопотребления, приведенного к среднечасовому расходу газа за 24 ч. В этом случае нагрузка, м³/ч,

количества резервуаров в резервуарной установке определяется по формуле:

где - часовая нагрузка на резервуарную установку;

- производительность одного резервуара;

где - число жителей;

- коэффициент суточной неравномерности за год, при наличии газовой плиты , при наличии газовой плиты и водонагревателя

- количество теплоты, ( СП 41-101-2003,приложение А).

Пример расчета количества резервуаров в резервуарной установке

Определить число подземных резервуаров объемом 5м³ групповой установки, предназначенные для газоснабжения жилого дома с числом жителей 500 человек и столовой с суммарной тепловой нагрузкой газовых приборов 140000ккал/м³.

В кухнях устанавливается 4 горелочная газовая плита и проточный водонагреватель.

Объемный состав газа: 75% пропана, 25% бутана.

Определяем низшую теплоту сгорания газовой смеси:

Определяем часовой расход газа на столовую:

где V_ст- часовой расход газа на столовую, м³ /ч;

Q_ном- суммарная тепловая нагрузкой газовых приборов140000 ккал/м³.

- низшая теплота сгорания газа, ккал/м³.

Определяем часовую нагрузку на резервуарную установку

+V_ст м³/ч

где - число жителей;

- коэффициент суточной неравномерности за год, при наличии газовой плиты , при наличии газовой плиты и водонагревателя

- количество теплоты, (СП 41-101-2003, приложение А).

V_ст - часовой расход газа на столовую, м³ /ч.

+5,9=16,85 м³/ч

Принимаем остаточное давление в резервуаре 0,5 кгс/см², остаточное содержание пропана в смеси 60%, температура грунта на уровне оси резервуара 0⁰С, коэффициент теплопроводности грунта 1,7 ккал/м·ч·с, остаточный уровень сжиженного газа в емкости 35%.

Определяем производительность одного резервуара по номограмме (приложение Б)

Таблица 3. Поправочный коэффициент к производительности подземных резервуаров при их размещении в группах.

Определяем ориентировочное количество резервуаров

Устанавливаем резервуары в два ряда, из таблицы 3 берем поправочный коэффициент для 8 резервуаров

Определяем производительность одного резервуара с учетом поправочного коэффициента

Определяем окончательно количество резервуаров в резервуарной установке

N=

вывод

Критерии оценки практической работы:

«5»- практическая работа выполнена по всем правилам оформления, в срок, расчеты выполнены по варианту и правильно, даны ответы на все вопросы в полном объеме.

«4»- практическая работа выполнена по всем правилам оформления, в срок, расчеты выполнены по варианту с незначительными ошибками в расчетах, даны ответы на все вопросы в полном объеме, не возвращается на доработку

«3»- практическая работа выполнена по всем правилам оформления, в срок, расчеты выполнены по варианту с ошибками в расчетах. Ответы на вопросы в даны с ошибками или не полном объеме. Работа возвращается на доработку.

Рекомендуемая литература:

1. Скафтымов Н.А. Основы газоснабжения. Л.; Недра, 2009.

2. СП 42-101-2003 Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб

3. СП 62.13330.2011 Газораспределительные системы. Актуализированная редакция СНиП 42-01-2002 (с Изменениями N 1, 2)

https://fas.su

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Нормы расхода газа на коммунально-бытовые нужды

(извлечение из гост р 51617)

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Производительность резервуаров вместимостью 2,5 и 5 м³ при подземном расположении и естественном испарении следует определять по рисунку 7.

I — резервуар 5 м³, заполнение 85 %; II — резервуар 5 м³, заполнение 50 %; III — резервуар 5 м³, заполнение 35 % и резервуар 2,5 м³, заполнение 50 %; IV — резервуар 2,5 м³, заполнение 85 %; V — резервуар 2,5 м³, заполнение 35 %

Рисунок 7 — Номограмма для определения производительности резервуара сжиженного газа вместимостью 2,5 и 5 м³ (подземного)

Пример. Дано: давление газа — 0,04 МПа (0,4 кгс/см²); содержание пропана — 60 %; температура грунта — 270 К; теплопроводность грунта — 2,33 Вт/(м·К); заполнение 35 %.

Находим производительность резервуаров — 2 м³/ч по линии А—Б—В—Г—Д—Е—Ж (рисунок 7).

Примечание. Для резервуаров большей вместимости их производительность следует определять опытным путем.

ПРИЛОЖЕНИЕ В

Таблица 1. Тепловая нагрузка и расход газа для газовых приборов

Таблица 2.Теплота сгорания газа

Таблица 3.Технические характеристики водонагревателей

Таблица 4. ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ПРОТОЧНЫХ УНИФИЦИРОВАННЫХ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЕЙ ВПГ