Файл: Курсовой проект Гидравлический расчет городских газораспределительных сетей.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 117
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Гидравлический расчет газопроводов сводится к определению оптимального диаметра при заданной длине и перепаде давления в нем от источника газа до диктующего потребителя (конечной точки).
При расчете кольцевых газопроводов необходимо выполнить два обязательных условия:
1) потери давления от ГРП до самой удаленной точки не должны превышать располагаемый перепад давления (потери давления по всем трассам должны быть в пределах 1000 -1200 Па);
2) потери давления в полукольцах или алгебраическая сумма потерь давлений в кольце должны быть равны нулю (допускается невязка до 10 %).
Для определения расчетных часовых расходов на участках сети с равномерно распределенным расходом необходимо определить удельный, путевой и транзитный расходы газа.
Для определения путевых расходов:
-
всю газифицируемую территорию разбивают на площади с одинаковым удельным потреблением газа, которые получают газ от определенных контуров или участков сети; -
вычисляют количества газа, которое потребляют на этих площадях; -
рассчитывают удельный путевой расход путем деления потребляемого газа на этих площадях на периметр сети, от которой подается газ.
Удельный путевой расход найдем по формуле (2.1)
| (2.1) |
где – суммарный расход на сеть низкого давления района;
сумма приведенных длин участков газопроводов.
| |
Зная удельный расход, найдем путевые расходы каждого участка по формуле (2.2).
| (2.2) |
Результаты расчетов приведены в таблице 6.
Далее вычисляем по расчетной схеме транзитные расходы газа по участкам. Рассчитав путевые и транзитные расходы определяем расчетный расход газа на участке.
Найдем расчетный расход каждого участка по формуле (2.3).
| (2.3) |
Результаты расчетов приведены в таблице 6.
Проведем гидравлический расчет сети.
Расчетную длину участков найдем по формуле (2.4).
| (2.4) |
Множитель 1,1 означает искусственное увеличение длины газопровода для компенсации различных местных сопротивлений (повороты, задвижки, компенсаторы и т. п., может приниматься от 5% до 10 %).[11]
Задаемся располагаемым перепадом давления от источника газа (ГРП) до наиболее удаленного потребителя. Выбор расчетных перепадов давления в сетях низкого давления принимается исходя из допустимых колебаний тепловых нагрузок бытовых газовых приборов. Давление газа перед бытовыми газовыми приборами принимают 1200.
Определим максимально возможные удельные потери по длине газопровода по формуле (2.5).
| (2.5) |
где Р – расчетный перепад давления в сети, для СНД принимаем Р=1200 Па;
– расстояние до самого удаленного потребителя.
По номограмме, методом бинарной интерполяции, находим удельные потери давления и диаметры каждого участка.
Так как мы вычисляем потери давления по номограмме, то нам необходимо умножать потерю давления на коэффициент, равный отношению плотностей.
Потери давления на участке находим по формуле (2.6).
| (2.6) |
Потери рассчитываем с учетом гидростатического напора, который находим по формуле (2.7).
| (2.7) |
где
- высота рассчитываемого участка со знаком, зависящим от движения газа (вверх или вниз).
= 1,292 кг/м3 – плотность воздуха;
– плотность газа данного месторождения;[8]
– ускорение свободного падения.
Потери давления с учетом гидростатического напора находим по формуле (2.8).
| (2.8) |
Невязка на одном квартале рассчитывается по формуле (2.9).
| (2.9) |
Невязку находим исходя из наибольшей суммы потерь давления на квартале (по часовой стрелке, либо против часовой стрелки) – от большего значения отнять меньшее и разделить на большее.
Нам необходимо подобрать такие диаметры в кольце, чтобы невязка на каждом из низ была меньше 10%.
Результаты всех расчетов приведены в таблице 6.
Расчетная и монтажная схемы приведены на рисунках 1 и 2.
Таблица 6– Гидравлический расчет сети низкого давления.
№ коль. | Направление движения | №участка | Действительная длина, Lд, м | Приведённая длина, Lп, м | Rуд,, Па/м | Vпут, м3/ч | Vтранзит: м3/ч | Vр, м3/ч | D× δ | Rуд, Па/м | | h, м | H, м | | Невязка, % |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
1 | ПР | 6-5 | 900,00 | 900,00 | 0,69 | 623,98 | 520,00 | 831,99 | 325x8 | 0,21 | 205,87 | -0,58 | -3,44 | 202,42 | 4,66 |
ПР | 12-6 | 1000,00 | 1000,00 | 693,31 | 2911,90 | 3258,55 | 530x7 | 0,22 | 239,14 | -0,42 | -2,46 | 236,67 | |||
ПО | 12-11 | 928,01 | 928,01 | 643,40 | 2634,50 | 2956,20 | 530x7 | 0,18 | 183,33 | 0,00 | 0,00 | 183,33 | |||
ПО | 11-10 | 200,00 | 200,00 | 138,66 | 1698,60 | 1767,93 | 402x9 | 0,29 | 64,46 | -0,25 | -1,48 | 62,98 | |||
ПО | 10-5 | 1000,00 | 1000,00 | 693,31 | 520,00 | 866,65 | 351x9 | 0,16 | 176,75 | -0,75 | -4,42 | 172,33 | |||
2 | ПО | 6-7 | 1000,00 | 1000,00 | 693,31 | 520,00 | 866,65 | 351x9 | 0,16 | 176,75 | 0,42 | 2,46 | 179,22 | 3,26 | |
ПР | 13-7 | 800,00 | 800,00 | 554,65 | 520,00 | 797,32 | 325x8 | 0,31 | 274,49 | -0,71 | -4,17 | 270,32 | |||
ПР | 12-13 | 1024,62 | 1024,62 | 710,38 | 1958,50 | 2313,69 | 530x7 | 0,11 | 127,84 | 0,71 | 4,17 | 132,01 | |||
ПО | 12-6 | 1000,00 | 1000,00 | 693,31 | 2911,90 | 3258,55 | 530x7 | 0,22 | 239,14 | -0,42 | -2,46 | 236,67 | |||
3 | ПР | 12-11 | 928,01 | 928,01 | 643,40 | 2634,50 | 2956,20 | 530x7 | 0,18 | 183,33 | 0,00 | 0,00 | 183,33 | 5,49 | |
ПР | 11-17 | 800,00 | 800,00 | 554,65 | 242,60 | 519,92 | 245x7 | 0,40 | 349,35 | 0,60 | 3,52 | 352,86 | |||
ПО | 18-17 | 500,00 | 500,00 | 346,65 | 242,60 | 415,93 | 273x7 | 0,14 | 77,98 | -0,40 | -2,39 | 75,59 | |||
ПО | 19-18 | 1060,23 | 1060,23 | 735,07 | 294,60 | 662,13 | 325x8 | 0,14 | 165,35 | -0,38 | -2,25 | 163,10 | |||
ПО | 12-19 | 1000,00 | 1000,00 | 693,31 | 965,40 | 1312,05 | 377x9 | 0,24 | 259,93 | 1,38 | 8,16 | 268,09 | |||
4 | ПО | 12-13 | 1024,62 | 1024,62 | 710,38 | 1958,50 | 2313,69 | 530x7 | 0,11 | 127,84 | 0,71 | 4,17 | 132,01 | 5,15 | |
ПО | 13-14 | 200,00 | 200,00 | 138,66 | 745,20 | 814,53 | 325x8 | 0,20 | 43,67 | 0,22 | 1,27 | 44,94 | |||
ПО | 14-20 | 800,00 | 800,00 | 554,65 | 190,60 | 467,92 | 245x7 | 0,32 | 282,81 | 0,86 | 5,10 | 287,91 | |||
ПР | 19-20 | 1024,62 | 1024,62 | 710,38 | 190,60 | 545,79 | 299x8 | 0,15 | 170,45 | 0,40 | 2,38 | 172,83 | |||
ПР | 12-19 | 1000,00 | 1000,00 | 693,31 | 965,40 | 1312,05 | 377x9 | 0,24 | 259,93 | 1,38 | 8,16 | 268,09 | |||
5 | ПР | 19-18 | 1060,23 | 1060,23 | 735,07 | 294,60 | 662,13 | 325x8 | 0,14 | 165,35 | -0,38 | -2,25 | 163,10 | 1,59 | |
ПР | 25-19 | 900,00 | 900,00 | 623,98 | 965,40 | 1277,39 | 377x9 | 0,16 | 159,08 | -0,62 | -3,65 | 155,42 | |||
ПО | 25-24 | 900,00 | 900,00 | 623,98 | 2097,10 | 2409,09 | 530x7 | 0,12 | 121,65 | -0,68 | -4,02 | 117,63 | |||
ПО | 24-18 | 400,00 | 400,00 | 277,32 | 294,60 | 433,26 | 245x7 | 0,47 | 207,95 | -0,32 | -1,89 | 206,06 | |||
6 | ПО | 19-20 | 1024,62 | 1024,62 | 710,38 | 190,60 | 545,79 | 299x8 | 0,15 | 170,45 | 0,40 | 2,38 | 172,83 | 8,90 | |
ПО | 20-21 | 200,00 | 200,00 | 138,66 | 242,60 | 311,93 | 219x6 | 0,25 | 54,07 | 0,22 | 1,27 | 55,34 | |||
ПР | 26-21 | 900,00 | 900,00 | 623,98 | 242,60 | 554,59 | 273x7 | 0,24 | 233,94 | -0,46 | -2,72 | 231,22 | |||
ПР | 25-26 | 1000,00 | 1000,00 | 693,31 | 2478,50 | 2825,15 | 530x7 | 0,17 | 187,15 | 0,46 | 2,72 | 189,87 | |||
ПО | 25-19 | 900,00 | 900,00 | 623,98 | 965,40 | 1277,39 | 377x9 | 0,16 | 159,08 | -0,62 | -3,65 | 155,42 |
Продолжение таблицы 6
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
7 | ПР | 25-24 | 900,00 | 900,00 | | 623,98 | 2097,10 | 2409,09 | 530x7 | 0,12 | 121,65 | -0,68 | -4,02 | 117,63 | 0,00 |
ПО | 25-30 | 800,00 | 800,00 | 554,65 | 2860,00 | 3137,32 | 530x7 | 0,21 | 182,99 | 0,33 | 1,96 | 184,95 | |||
ПО | 30-29 | 900,00 | 900,00 | 623,98 | 485,30 | 797,29 | 325x8 | 0,20 | 196,51 | -0,33 | -1,96 | 194,55 | |||
ПР | 24-29 | 800,00 | 800,00 | 554,65 | 485,30 | 762,62 | 299x8 | 0,29 | 257,85 | 0,68 | 4,02 | 261,87 | |||
8 | ПО | 25-26 | 1000,00 | 1000,00 | 693,31 | 2478,50 | 2825,15 | 530x7 | 0,17 | 187,15 | 0,46 | 2,72 | 189,87 | 2,17 | |
ПО | 26-31 | 800,00 | 800,00 | 554,65 | 572,00 | 849,32 | 225x8 | 0,22 | 191,31 | 0,40 | 2,39 | 193,70 | |||
ПР | 30-31 | 1000,00 | 1000,00 | 693,31 | 572,00 | 918,65 | 351x9 | 0,17 | 187,15 | 0,53 | 3,15 | 190,30 | |||
ПР | 25-30 | 800,00 | 800,00 | 554,65 | 2860,00 | 3137,32 | 530x7 | 0,21 | 182,99 | 0,33 | 1,96 | 184,95 | |||
- | Тупики | 5-1 | 800,00 | 800,00 | 554,65 | 0,00 | 277,32 | 180x6 | 0,70 | 617,06 | Высоты | ||||
- | - | 6-2 | 800,00 | 800,00 | 554,65 | 0,00 | 277,32 | 168x6 | 0,90 | 794,64 | №точки | h | №точки | h | |
- | - | 7-3 | 800,00 | 800,00 | 554,65 | 0,00 | 277,32 | 180x6 | 0,70 | 617,06 | 5 | 14,00 | 29 | 11,00 | |
- | - | 5-4 | 700,00 | 700,00 | 485,31 | 0,00 | 242,66 | 159x4,5 | 0,85 | 653,11 | 6 | 13,42 | 30 | 10,67 | |
- | - | 7-8 | 700,00 | 700,00 | 485,31 | 0,00 | 242,66 | 159x4,5 | 0,85 | 653,11 | 7 | 13,00 | 31 | 10,14 | |
- | - | 10-9 | 700,00 | 700,00 | 485,31 | 0,00 | 242,66 | 152x4,5 | 1,09 | 838,53 | 10 | 13,25 | 32 | 9,87 | |
- | - | 14-15 | 700,00 | 700,00 | 485,31 | 0,00 | 242,66 | 152x4,5 | 1,09 | 838,53 | 11 | 13,00 | - | - | |
- | - | 16-17 | 700,00 | 700,00 | 485,31 | 0,00 | 242,66 | 159x4,5 | 0,85 | 653,11 | 12 | 13,00 | - | - | |
- | - | 21-22 | 700,00 | 700,00 | 485,31 | 0,00 | 242,66 | 159x4,5 | 0,85 | 653,11 | 13 | 12,29 | - | - | |
- | - | 24-23 | 700,00 | 700,00 | 485,31 | 0,00 | 242,66 | 146x4,5 | 1,34 | 1032,72 | 14 | 12,08 | - | - | |
- | - | 26-27 | 700,00 | 700,00 | 485,31 | 0,00 | 242,66 | 152x4,5 | 1,09 | 838,53 | 17 | 12,40 | - | - | |
- | - | 28-29 | 700,00 | 700,00 | 485,31 | 0,00 | 242,66 | 159x4,5 | 0,85 | 653,11 | 18 | 12,00 | - | - | |
- | - | 29-33 | 700,00 | 700,00 | 485,31 | 0,00 | 242,66 | 159x4,5 | 0,85 | 653,11 | 19 | 11,62 | - | - | |
- | - | 30-34 | 700,00 | 700,00 | 485,31 | 0,00 | 242,66 | 152x4,5 | 1,09 | 838,53 | 20 | 11,22 | - | - | |
- | - | 37-35 | 400,00 | 400,00 | 277,32 | 0,00 | 138,66 | 124x4 | 0,88 | 386,08 | 21 | 11,00 | - | - | |
- | - | 32-36 | 700,00 | 700,00 | 485,31 | 0,00 | 242,66 | 168x6 | 0,70 | 540,03 | 24 | 11,68 | - | - | |
- | - | 31-37 | 300,00 | 150,00 | 104,00 | 277,30 | 329,30 | 168x6 | 1,24 | 408,77 | 25 | 11,00 | - | - | |
- | - | 31-32 | 800,00 | 400,00 | 277,32 | 485,30 | 623,96 | 273x7 | 0,29 | 257,85 | 26 | 10,54 | - | - |
Рисунок 1 – Расчетная схема сети низкого давления
Рисунок 2 –Монтажная схема сети низкого давления