CHƯƠNG 1. NHU CẦU DÙNG KHÍ VÀ LƯU LƯỢNG TÍNH TOÁN 4 1.1. Nhu cầu dùng khí cho các phân xưởng 5 1.2. Nhu cầu dùng khí tính toán cho từng phân xưởng 5 1.2.1. Số họng dùng khí cho các phân xưởng 5 1.2.2. Lưu lượng khí tính toán 7 1.3. Sơ đồ cấp khí 8 1.4.Lưu lượng tính toán các đoạn ống trên tuyến ống chính 9 CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THUỶ LỰC MẠNG LƯỚI KHÍ ĐỐT 10 2.1. Tính toán thuỷ lực cho mạng lưới khí đốt ngoài phân xưởng: 10 2.1.1. Chọn đường kính: 10 2.1.2. Tính toán thuỷ lực: 11 2.2. Tính toán thuỷ lực cho mạng lưới khí đốt bên trong phân xưởng ống 16 2.2.1. Xác định lưu lượng tính toán 16 2.2.2 Chọn đường kính ống dẫn trong phân xưởng 18 2.2.3.Tính toán thuỷ lực cho mạng lưới trong phân xưởng ống 19 CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN THIẾT BỊ 23 3.1.Chọn bồn chứa 23 3.2. Chọn thiết bị bay hơi 25 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1. Nhu cầu sử dụng khí cho các phân xưởng 5 Bảng 2: Số họng dùng khí trong các phân xưởng 6 Bảng 3: Bảng lưu lượng dùng khí tính toán cho các phân xưởng 7 Bảng 4: Bảng lưu lượng dùng khí cho các đoạn ống ngoài phân xưởng 9 Bảng 5: Bảng đường kính ống bên ngoài 10 Bảng 6: Bảng tính sức cản cục bộ cho tuyến ống bất lợi nhất 11 Bảng 7 : Bảng tính toán thủy lực đường ống bên ngoài phân xưởng 14 Bảng 8: Lưu lượng cho các đoạn ống trong phân xưởng 17 Bảng 9: Chọn đường kính của các đoạn ống bên trong phân xưởng ống 18 Bảng 10: Bảng tính sức cản cục bộ cho tuyến ống bất lợi nhất 19 Bảng 11 : Bảng tính toán thủy lực đường ống bên trong phân xưởng mộc 21 Bảng 12 : Thông số của Bồn 25 Bảng 13: Kích thước của Bồn 25 Bảng14 : Thông số thiết bị bay hơi. 26
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CẤP KHÍ ĐỐT KHÍ NÉN Giáo viên hướng dẫn: Mạc Văn Đạt Họ tên sinh viên: Nguyễn Phan Mỹ Anh Mã số sinh viên: 1503063 Lớp: 63HK3 Hà Nội, tháng 08/2021 KHOA KỸ THUẬT MÔI NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN TRƯỜNG HỌC BỘ MƠN VI KHÍ HẬU & MTXD CẤP KHÍ ĐỐT & KHÍ NÉN ****************** *************** Họ tên SV: Nguyễn Phan Mỹ Anh Lớp: 63HK3 Nhiệm vụ thiết kế: Thiết kế hệ thống cấp Khí đốt Số liệu ban đầu: Các số liệu kiến trúc, xây dựng: - Tổng mặt bằng: Đề số - Mặt mặt cắt: - Chi tiết phân xưởng (căn hộ): Phân xưởng mộc hồn thiện Các số liệu cơng nghệ (nhu cầu dùng khí - vẽ kèm) Trình tự tính tốn, thiết kế: - Xác định nhu cầu dùng khí lưu lượng khí tính tốn; - Vạch tuyến ống tính tốn thủy lực hệ thống cấp khí; - Chọn sơ đồ cơng nghệ ,thiết bị, phụ tùng thiết kế lắp đặt trạm Khí đốt Nội dung thuyết minh : (20 trang khổ A4) Thuyết minh đầy đủ phương án tính tốn nhu cầu dùng khí lưu lượng tính tốn; mơ tả hệ thống, phương pháp lắp đặt, neo từ trạm đến điểm cuối nối với thiết bị dùng khí, phụ tùng, khí cụ đường ống; phương pháp tính tốn thủy lực mạng lưới đường ống; phương pháp tính tốn chọn thiết bị phụ tùng sơ đồ công nghệ trạm Đồ án Cấp khí đốt khí nén GVHD: Mạc Văn Đạt Khối lượng vẽ: (3 vẽ A1) Mặt cấp khí; mặt mặt cắt, sơ đồ không gian mạng lưới bên nhà; mặt mặt cắt, sơ đồ công nghệ trạm; chi tiết lắp đặt Ngày giao nhiệm vụ thiết kế: 09/08/2021 Ngày hoàn thành bảo vệ đồ án: 30/11/2021 Cán hướng dẫn thiết kế Mạc Văn Đạt SVTH: Nguyễn Phan Mỹ Anh – 1503063 – Lớp 63HK3 Đồ án Cấp khí đốt khí nén GVHD: Mạc Văn Đạt MỤC LỤC CHƯƠNG NHU CẦU DÙNG KHÍ VÀ LƯU LƯỢNG TÍNH TỐN 1.1 Nhu cầu dùng khí cho phân xưởng 1.2 Nhu cầu dùng khí tính tốn cho phân xưởng 1.2.1 Số họng dùng khí cho phân xưởng 1.2.2 Lưu lượng khí tính tốn .7 1.3 Sơ đồ cấp khí 1.4.Lưu lượng tính tốn đoạn ống tuyến ống CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN THUỶ LỰC MẠNG LƯỚI KHÍ ĐỐT .10 2.1 Tính tốn thuỷ lực cho mạng lưới khí đốt ngồi phân xưởng: .10 2.1.1 Chọn đường kính: 10 2.1.2 Tính tốn thuỷ lực: 11 2.2 Tính tốn thuỷ lực cho mạng lưới khí đốt bên phân xưởng ống 16 2.2.1 Xác định lưu lượng tính tốn 16 2.2.2 Chọn đường kính ống dẫn phân xưởng 18 2.2.3.Tính tốn thuỷ lực cho mạng lưới phân xưởng ống 19 CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN THIẾT BỊ 23 3.1.Chọn bồn chứa 23 3.2 Chọn thiết bị bay 25 SVTH: Nguyễn Phan Mỹ Anh – 1503063 – Lớp 63HK3 Đồ án Cấp khí đốt khí nén GVHD: Mạc Văn Đạt DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Nhu cầu sử dụng khí cho phân xưởng Bảng 2: Số họng dùng khí phân xưởng .6 Bảng 3: Bảng lưu lượng dùng khí tính tốn cho phân xưởng .7 Bảng 4: Bảng lưu lượng dùng khí cho đoạn ống phân xưởng Bảng 5: Bảng đường kính ống bên ngồi 10 Bảng 6: Bảng tính sức cản cục cho tuyến ống bất lợi 11 Bảng : Bảng tính tốn thủy lực đường ống bên phân xưởng 14 Bảng 8: Lưu lượng cho đoạn ống phân xưởng .17 Bảng 9: Chọn đường kính đoạn ống bên phân xưởng ống .18 Bảng 10: Bảng tính sức cản cục cho tuyến ống bất lợi 19 Bảng 11 : Bảng tính tốn thủy lực đường ống bên phân xưởng mộc .21 Bảng 12 : Thông số Bồn 25 Bảng 13: Kích thước Bồn 25 Bảng14 : Thông số thiết bị bay 26 SVTH: Nguyễn Phan Mỹ Anh – 1503063 – Lớp 63HK3 Đồ án Cấp khí đốt khí nén GVHD: Mạc Văn Đạt CHƯƠNG NHU CẦU DÙNG KHÍ VÀ LƯU LƯỢNG TÍNH TỐN 1.1 Nhu cầu dùng khí cho phân xưởng Thống kê nhu cầu sử dụng khí phân xưởng Bảng Nhu cầu sử dụng khí cho phân xưởng Stt Tên phân xưởng Nhu cầu sử dụng khí (m3/h) Phân xưởng ống 99.4 Phân xưởng máy khí 86.4 Phân xưởng mộc hồn thiện 105.6 Phân xưởng gia cơng chi tiết 66.6 Phân xưởng sơ chế tôn 50.8 Khu cầu tàu số 118.8 Bãi lắp ghép trời 151.2 Phân xưởng vỏ 216 1.2 Nhu cầu dùng khí tính tốn cho phân xưởng 1.2.1 Số họng dùng khí cho phân xưởng Chọn lưu lượng dùng khí họng dùng khí 5,4 m 3/h Khi đó, số họng dùng khí phân xưởng tính tốn bảng sau: SVTH: Nguyễn Phan Mỹ Anh – 1503063 – Lớp 63HK3 Đồ án Cấp khí đốt khí nén GVHD: Mạc Văn Đạt Bảng 2: Số họng dùng khí phân xưởng Vi qo (m /h) (m3/h) n nchọn qthực (m3/h) 5.4 18.4 21 4.73 86.4 5.4 16.0 18 4.80 Phân xưởng mộc hoàn thiện 105.6 5.4 19.6 21 5.03 Phân xưởng gia công chi tiết 66.6 5.4 12.3 15 4.44 Phân xưởng sơ chế tôn 50.8 5.4 9.4 12 4.23 Khu cầu tàu số 118.8 5.4 22.0 24 4.95 Bãi lắp ráp trời 151.2 5.4 28.0 30 5.04 Phân xưởng vỏ 216 5.4 40.0 40 5.4 Stt Tên phân xưởng Phân xưởng ống 99.4 Phân xưởng máy khí SVTH: Nguyễn Phan Mỹ Anh – 1503063 – Lớp 63HK3 Đồ án Cấp khí đốt khí nén GVHD: Mạc Văn Đạt 1.2.2 Lưu lượng khí tính tốn - Lưu lượng khí tính tốn lưu lượng khí tính theo giờ, sử dụng để tính tốn kích thước đường ống dẫn khí tính tốn chọn kích thước thiết bị phụ tùng van khóa hệ thống cấp khí - Lưu lượng khí tính tốn cho phân xưởng tính tốn theo cơng thức sau: Vitt = K1 × Vi (m3/h) Trong đó: K1 - Hệ số hoạt động đồng thời Vi - Nhu cầu sử dụng khí phân xưởng tính tốn, m3/h Lưu lượng tính tốn dùng khí cho phân xưởng tính đến hệ số hoạt động đồng thời K1 máy (các họng dùng khí) phân xưởng Hệ số K xác định sau: Số họng dùng khí nhỏ 10 K1 = 0.6 Số họng dùng khí 10÷20 K1= 0.4 Số họng dùng khí 20÷40 K1= 0.35 Kết lưu lượng dùng khí tính tốn cho phân xưởng thể bảng sau: Bảng 3: Bảng lưu lượng dùng khí tính tốn cho phân xưởng Stt Tên phân xưởng Phân xưởng ống (PX1) Phân xưởng máy khí (PX2) Phân xưởng mộc hồn thiện (PX3) Vi (m3/h) nchọn K1 Vitt (m3/h) 99.4 21 0.35 34.79 86.4 18 0.4 34.56 105.6 21 0.35 36.96 SVTH: Nguyễn Phan Mỹ Anh – 1503063 – Lớp 63HK3 Đồ án Cấp khí đốt khí nén GVHD: Mạc Văn Đạt Phân xưởng gia công chi tiết(PX4) Phân xưởng sơ chế tôn (PX5) Khu cầu tàu số (PX6) Bãi lắp ráp trời (PX7) Phân xưởng vỏ (PX0) 66.6 15 0.4 26.64 50.8 12 0.4 20.32 118.8 24 0.35 41.58 151.2 30 0.35 52.92 216 40 0.35 75.6 1.3 Sơ đồ cấp khí Vị trí trạm khí đốt cần thoả mãn yêu cầu sau: - Gần với trục đường giao thơng nhà máy - Có khoảng khơng xung quanh rộng rãi, không chịu tác động từ phân xưởng khác nhà máy - Ví trí đặt cho đường ống khí đốt đến phân xưởng ngắn Hệ thống cấp khí đốt cho sở đóng tàu theo sơ đồ sau: K PX VỎ K PX GIA CÔNG CHI TIẾT PX SƠ CHẾ TÔN KHU CẦU SỐ TÀU BÃI LẮP RÁP K K K PX HOÀN THIỆ N K SVTH: Nguyễn Phan Mỹ Anh – 1503063 – Lớp 63HK3 PX CƠ KHÍ K PX ỐNG K TRẠM KHÍ ĐỐT Đồ án Cấp khí đốt khí nén GVHD: Mạc Văn Đạt 1.4 Lưu lượng tính tốn đoạn ống tuyến ống Lưu lượng dùng khí tính tốn cho đoạn ống tính tốn theo cơng thức sau: Litt = K2 × Vitt (m3/h) Trong đó: K2- Hệ số hoạt động đồng thời phân xưởng, chọn K2= 0.4 Vitt- Lưu lượng sử dụng khí tính tốn phân xưởng, m3/h Bảng 4: Bảng lưu lượng dùng khí cho đoạn ống ngồi phân xưởng St t Đoạn ống K1-K2 PX0 K2-K3 Ltt ∑Vitt (m3/h) K2 75.6 0.4 30.2 PX0+PX7 128.52 0.4 51.4 K3-K4 PX4+PX0+PX7 155.16 0.4 62.1 K4-K5 PX5+ PX4+PX0+PX7 175.48 0.4 70.2 K5-K6 PX6+ PX5+ PX4+PX0+PX7 217.06 0.4 86.8 K6-K7 PX3+ PX6+ PX5+PX4+PX0+PX7 245.02 0.4 101.6 K7-K8 PX2+PX3 PX6+PX5+PX4+PX0+PX7 274.58 0.4 115.4 303.37 0.4 129.3 Phân xưởng cấp K8-TKĐ Tất phân xưởng (m3/h) Tổng lưu lượng: ∑Vtt = 303,37 (m3/h) SVTH: Nguyễn Phan Mỹ Anh – 1503063 – Lớp 63HK3 Đồ án Cấp khí đốt khí nén SVTH: Nguyễn Phan Mỹ Anh – 1503063 – Lớp 63HK3 GVHD: Mạc Văn Đạt 15 Đồ án Cấp khí đốt khí nén GVHD: Mạc Văn Đạt Giá trị ltđ tra theo đồ thị 9.9 phụ lục giáo trình Cấp khí đốt – Hồng Thị Hiền Nhận xét : Tổng tổn thất :∆P = 0,0107134 MPa < 10 % 0,6023 Mpa (Áp suất đầu trạm 0,6023 Mpa ) => Tính tốn chọn đường kính mạng lưới đường ống bên hợp lý SVTH: Nguyễn Phan Mỹ Anh – 1503063 – Lớp 63HK3 16 Đồ án Cấp khí đốt khí nén GVHD: Mạc Văn Đạt 2.2 Tính tốn thuỷ lực cho mạng lưới khí đốt bên phân xưởng mộc Phân xưởng mộc hoàn thiện có kích thước 42m × 78m bố trí 21 họng dùng khí Tại vị trí họng dùng khí bố trí tủ có kích thước 1200 × 1200 × 500 Đường ống phân xưởng neo đỡ vào cột bê tông cốt thép V độ cao 6m Ta có sơ đồ khơng gian cấp khí đốt phân xưởng bố trí sau: 2.2.1 Xác định lưu lượng tính tốn Lưu lượng tính tốn đoạn ống phân xưởng xác định theo công thức sau: Vitt = K1 × Vi (m3/h) SVTH: Nguyễn Phan Mỹ Anh – 1503063 – Lớp 63HK3 17 Đồ án Cấp khí đốt khí nén GVHD: Mạc Văn Đạt Trong đó: V tti – Lưu lượng tính tốn đoạn ống, ( m3/h) k 0= 74 (25,6+ )K1 – Hệ số đồng thời họng 100 √n V i – Lưu lượng họng cung cấp đoạn ống, ( m3/h) Chọn tuyến ống tính tốn tuyến ống bất lợi nhất, xa phân xưởng đánh số từ 0-8 theo sơ đồ không gian Hệ số đồng thời xác định cụ thể: Số họng dùng khí nhỏ 10 K = 0.6 Số họng dùng khí 10÷20 K = 0.4 Số họng dùng khí 20÷40 K = 0.35 Lưu lượng họng khí tính Bảng 2: Số họng dùng khí phân xưởng ta có: q = 5,03 m3/h Ta có bảng tính lưu lượng cho đoạn ống phân xưởng Bảng 8: Lưu lượng cho đoạn ống phân xưởng STT Đoạn ống Số họng Lưu lượng Vi (m3/h) Hệ số K0 Vtt (m3/h) 0-1 5.03 0.6 3.02 1-2 10.06 0.6 6.04 2-3 15.09 0.6 9.05 3-4 20.12 0.6 12.07 4-5 25.15 0.6 15.09 5-6 30.18 0.6 18.11 SVTH: Nguyễn Phan Mỹ Anh – 1503063 – Lớp 63HK3 18 Đồ án Cấp khí đốt khí nén GVHD: Mạc Văn Đạt 6-7 35.21 0.6 21.13 7-8 14 70.42 0.4 28.17 8-MLN 21 105.63 0.35 36.97 2.2.2 Chọn đường kính ống dẫn phân xưởng Từ lưu lượng tính tốn cho đoạn ống ta chọn kính thước ống cho phù hợp, cần ý tới vận tốc khí đốt đoạn ống khơng vượt m/s Đường kính đoạn ống phân xưởng xác định theo công thức sau: d tt = √ V tt 3600 × π ×v Trong đó: d tt – đường kính tính tốn đoạn ống, (m) V tt – lưu lượng tính toán đoạn ống , (m3/h) v – vận tốc cho phép , (m/s) Bảng 9: Chọn đường kính đoạn ống bên phân xưởng ống Đoạn ống Vtt Vchọn dtt dchọn dN×s Vthực (m3/h) (m/s) (mm) (mm) (mm) (m/s) 0-1 3,02 23.11 25 33,5 × 3,2 1.71 1-2 6,04 26.68 25 33,5 × 3,2 3.42 2-3 9,05 32.66 32 38 × 3,0 3.13 3-4 12,07 37.72 40 44,5 × 3,0 2.67 4-5 15,09 36.53 40 44,5 × 3,0 3.34 5-6 18,11 40.02 40 44,5 × 3,0 4.00 STT SVTH: Nguyễn Phan Mỹ Anh – 1503063 – Lớp 63HK3 19