Файл: тюменский индустриальный университет многопрофильный колледж.docx

Гидравлический расчет газопровода низкого давления

Гидравлический расчет газовых сетей состоит в определении диаметров газопроводов, которые зависят от расчетных расходов газа и допустимых потерь давления. Распределительные сети низкого давления обслуживают

к оммунально-бытовое потребление с расходами газа не более 50 нм³/ч.

Согласно - располагаемый перепад давления в распределительных газопроводах низкого давления принимается равным 1200 Па.

При расчете кольцевых и тупиковых систем необходимо выполнить 2 условия:

1. 
   Потери по полукольцам должны быть равны.
   
2. 
   Сумма потерь давления от ГРП (или другого источника питания) до концевой точки или точки схода не должна превышать располагаемый перепад давления.
   

Для определения расчетных часовых расходов на участках сети с равномерно распределенным расходом необходимо определить удельный, путевой и транзитный расходы газа.

Для определения путевых расходов

а) всю газифицируемую территорию разбивают на площади с одинаковым удельным потреблением газа, которые получают газ от определенных контуров или участков сети.

б) вычисляют количества газа, которое потребляют на этих площадях.

в) рассчитывают удельный путевой расход путем деления потребляемого газа на этих площадях на периметр сети, от которой подается газ.

Удельный путевой расход:


, м³/ч (1)

где:

ΣL_р – общая протяжённость сети (суммарная приведенная длина участков), использующей газ:

при двухсторонней раздаче

при односторонней раздаче

п ри отсутствии раздачи

ΣV - общий расчетный часовой расход газа на сеть низкого давления;

1,1 – коэффициент, учитывающий потери давления на местные сопротивления.

q_уд=1,3 м3/ч (2)

г) определяют путевой расход участка, умножая удельный расход на его длину.

---

Путевой расход газа:

, м³/ч

Расчетным расходом на участке, имеющем переменную нагрузку называется такой постоянный расход, который эквивалентен по создаваемой потере давления совместному действию путевого и транзитного расходов.

Эквивалентный расход:



Расчетный расход:



Для определения диаметров труб найдем удельные потери по длине всей ветки:



Затем с помощью номограммы (/2/,рис. 6.4) подбираем диаметр и

Г идравлический расчет газопроводов среднего давления

Газовые сети высокого (среднего) давления являются верхним иерархическим уровнем городской системы газоснабжения. Для средних и больших городов их проектируют кольцевыми.

К газопроводам среднего давления подключаются потребители с расходом газа, превышающим 50 м³/ч. К ним относятся ГРП, мелкие и крупные (квартальные и районные) котельные, промышленныепредприятия.

Для гидравлического расчета необходимо выбрать диктующего потребителя, т.е. потребителя при обеспечении у которого требуемого расхода и давления, другие потребители будут заведомо обеспечены требуемым расходом и давлением. Расположить этого потребителя желательно максимально удаленно от ГРС.

При расчете кольцевых сетей необходимо оставлять резерв для увеличения пропускной способности системы при аварийных гидравлических режимах. Принятый резерв следует проверять расчетом при возникновении наиболее неблагоприятных аварийных ситуаций. Такие режимы обычно возникают при выключении головных участков сети.

Рекомендуется следующий порядок расчета однокольцевой газовой сети высокого (среднего) давления:

1. Производим предварительный расчет диаметра кольца по приближенным зависимостям:

Q_p=0,59K_обiQ_i,

P_н²-p_к²/1,1L_к

---

,

где Q_p — расчетный расход газа; Q_i— расчет­ные расходы газа потребителями; К_об—коэф­фициенты обеспеченности; р_н ,р_к — абсолютные давления газа в начале и в конце сети; Lк — протяженность кольца (коэффициент 1,1 учиты­вает местные сопротивления); 0,59—прибли­женное значение коэффициента α зависящего от отношения транзитного расхода к путевому. Для определения диаметров газопроводов среднего давления воспользуемся номограммой.

Целесообразно принимать постоян­ный диаметр кольца. Если такой диа­метр подобрать не удастся, то участки газопроводов, расположенные диа­метрально противоположно точке пи­тания, следует прокладывать мень­шего диаметра, но не менее чем 0,75 диаметра головного участка. Расчеты показывают, что если запроектировать однокольцевой газопровод с таким же резервом пропускной способности, но при постоянном падении квадрата давления в расчетном режиме [(p_н²—p_к²)/L=const], тогда будет иметь место перерасход металла на 5...10% по сравнению с кольцом посто­янного диаметра.

2 . Рассчитываем распределение потоков при нормальном режиме и определяем давление газа во всех узловых точках.

3. Проверяем диаметры ответвлений к сосредоточенным потребителям при расчетном гидравлическом режиме. При недостаточности диаметров увеличиваем их до необходимых размеров.

При расчёте движения газа в трубопроводах следует учитывать изменение его плотности. Это связано с тем, что давление по длине трубопровода падает и соответственно уменьшается плотность газа. Только газопроводы низкого давления можно рассчитывать, считая, что по ним движется несжимаемая жидкость. При расчёте газопроводов высокого и среднего давления вводят коэффициент сжимаемости, который учитывает отклонения в поведении природных газов от законов идеальных газов. приведены основные рабочие формулы, которые также учитывают изменение коэффициента гидравлического трения λ в зависимости от режима движения газа

---

, материала газопровода, способов изготовления труб и их соединения, качества монтажа и эксплуатации газопроводов.

Основная задача гидравлических расчетов заключается в том, чтобы определить диаметры газопроводов. С точки зрения методов гидравлические расчеты газопроводов можно разделить на следующие типы:

- расчет кольцевых сетей высокого и среднего давления;

- расчет тупиковых сетей высокого и среднего давления;

- расчет многокольцевых сетей низкого давления;

- расчет тупиковых сетей низкого давления.
Д ля проведения гидравлических расчетов необходимо иметь следующие исходные данные:

- расчетную схему газопровода с указанием на ней номеров и длин участков;

- часовые расходы газа у всех потребителей, подключенных к данной сети;

- допустимые перепады давления газа в сети.

Расчетная схема газопровода составляется в упрощенном виде по плану газифицируемого района. Указывают все участки газопроводов со всеми изгибами и поворотами. Точки расположения потребителей газа на плане определяются местами расположения соответствующих ГРП или ГРУ.

Гидравлический расчет сети низкого давления от ГРП №5 выполняем по методике расчета сложных кольцевых сетей. Составляем расчетную схему сети газопроводов, на которой показываем ГРП, саму сеть, нулевые точки, номера и этажность кварталов, нумеруем все узлы разветвлений.

Определение расхода газа на участках сети газопроводов

Расчетные длины участков определяем в зависимости от вида разбора газа. Если разбор участка - односторонний, то:



Если разбор участка - двусторонний, то:



Удельные расходы газа для участков сети определяем по формуле:

(13)

де - сумма расходов газа в кварталах определенной зоны застройки;

- сумма расчетных длин участков газопроводов, расположенных вокруг кварталов определенной зоны.

Путевые расходы газа на участках определяем по формуле:

---

Эквивалентные расходы газа определяем по формуле:



Таблица 1 - Расчет дорожных и эквивалентных затрат газа на участках

№ участка	, м	Вид газа		,	Расход газа,
1	2	3	4	5	6	7
6-этажная зона застройки
1-2	803	Односторонний	401,5	0,1	59,4	32,7
2-3	552	Односторонний	276		40,8	22,5
3-4	600	Односторонний	300		44,4	24,4
1-5	360	Односторонний	180		26,6	14,6
2-6	360	Двусторонний	360		53,3	29,3
3-7	360	Двусторонний	360		53,3	29,3
4-8	360	Двусторонний	360		53,3	29,3
5-6	803	Двусторонний	803		118,8	65,4
6-7	552	Двусторонний	552		81,7	44,9
7-8	600	Двусторонний	600		88,8	48,8
5-9	389	Односторонний	194,5		28,8	15,8
6-10	389	Двусторонний	389		57,6	31,7

---