Учим матчасть.
Можно начать с
А для контроля.
СП 42-101-2003 «Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб», РАЗРАБОТАН коллективом ведущих специалистов ОАО «ГипроНИИгаз», АО «ВНИИСТ», ОАО «МосгазНИИпроект», ОИ «Омскгазтехнология», ЗАО «Надежность», Госгортехнадзора России, Госстроя России и ряда газораспределительных хозяйств России при координации ЗАО «Полимергаз».
23 Расчет диаметра газопровода следует выполнять, как правило, на компьютере с оптимальным распределением расчетной потери давления между участками сети.
При невозможности или нецелесообразности выполнения расчета на компьютере (отсутствие соответствующей программы, отдельные участки газопроводов и т. ) гидравлический расчет допускается производить по приведенным ниже формулам или по номограммам (приложение Б), составленным по этим формулам.
Позвоните в ОАО «ГипроНИИгаз» скажите, что они не теме. —— добавлено 24 Мая 2019 года, 20:40 ——там же про виды систем:
3 Газораспределительные системы подразделяются по:
— виду газа (природный, СУГ);
— числу ступеней регулирования давления газа (одно- и многоступенчатые);
— принципу построения (кольцевые, тупиковые, смешанные)
Сеть газопроводов высокого давления второй категории питает предприятия, которые находятся внутри рассматриваемого жилого района. Газопровод высокого давления проектируется по тупиковой схеме. Трассу газопровода прокладывают под землей вдоль проезжей части с минимальным заходом в зону жилой застройки. Выбираем точку подключения газопровода к магистральному газопроводу, который находится на расстоянии двух км от линии застройки (см. исходные данные),затем выбирается наиболее протяженное и нагруженное направление – магистраль. Разбиваем её на участки, на каждом из участков расход газа постоянен. Далее производится распределение газопроводов по ответвлениям к каждому неучтенному предприятию, ответвления к ним также разбиваются на участки. В местах врезки потребителей газа предусматривается установка запорной арматуры.
Для магистрали находим среднюю характеристику сети αср, МПа2/км, которая равна:
где , — абсолютное давление газа в точке врезки и у самого удаленного потребителя, МПа;
где – давление в трубопроводе (см. исходные данные),
– атмосферное давление при норм. усл. , равное 0,1013 МПа;
∑lр- сумма расчетных длин участков, км.
На каждом участке, зная геометрическую длину, учитываем местные сопротивления путем добавления 10% от потерь по длине, определяем расчетную длину:
По полученной характеристике сети и расходу газа на участке по номограмме определяются диаметры участков и давления во всех точках сети:
1) по рассчитанной средней характеристике сети и расходу газа на промпредприятия по номограмме находится точка пересечения двух линий;
2) если найденная точка попадает на номограмме между двумя диаметрами, передвигаясь по линии постоянного расхода к ближайшему из них, фиксируют диаметр в таблице;
3) уточняют значение удельных потерь давления αуч для каждого участка и заносят полученный результат в табл. 1 (номограмма приведена в прил.
Давление в конце каждого участка подсчитывается по формуле
= , ( 5
для следующего участка является начальным.
В конце каждого ответвления конечное давление принимаем равным давлению на выбранной магистральной трассе газопровода (см. исходные данные).
Расчет газопровода высокого давления сводится в табл.
Гидравлический расчет газопровода высокого давления
№ участ-ка сети
Длина участ-ка,
км
Расчет-ная длина участка, км
Расчет-ный расход газа,
м3/ч
Диаметр газопро-вода, мм
Характе- ристика сети, Па2 /км
Давление газа в начале участка, МПа
Давле-ние газа в конце участка, МПа
Пример расчетной схемы газопровода высокого давления см. в прил.
Расчет кольцевой сети газопроводов низкого давления выполняется только для участка, обслуживаемого одним газорегуляторным пунктом (ГРП).
Для расчета вычерчивается схема кольцевой сети, на которой указываются длины участков, и выбираются направления движения потоков газа по участкам.
При выборе направления движения потоков газа стремятся, чтобы газ двигался к потребителю по кратчайшему пути, а также к равномерному распределению транзитных потоков по сети. На расчетной схеме показывают “отсечки” — точки, через которые транзитные расходы газа не проходят. Напротив подключения ГРП участки рекомендуется разбивать на две части с отсечкой в серединах участков. Таким образом, происходит окончательное разделение кольцевой сети на тупиковую. Направления движения потоков газа указывается на схеме стрелками.
Далее определяются путевые и эквивалентные расходы газа по следующей методике, которая была изложена ранее (см. лекции 10-11).
При этом сумма путевых расходов газа должна быть равна расходу газа на ГРП без учета расхода газа сосредоточенных потребителей (отклонение допускается не более 0,5 %).
Далее по расчетной схеме вычисляются транзитные расходы газа по участкам, т. количество газа, которое идет на питание последующих участков. Транзитный расход определяется как сумма путевых, сосредоточенных и транзитных расходов, всех участков, присоединяемых к концу рассчитываемого участка. Если на участке поставлена “отсечка”, то транзитный расход на нем равен нулю. Определение транзитных расходов газа начинают с наиболее удаленных участков, приближаясь постепенно к ГРП.
Рисунок 13. 1 Расчетная схема кольцевой газовой сети низкого давления от ГРП-4
55 — номер квартала; 34 — номер узла; 189,6 — давление газа в узле 34, даПа;
50 25 — расчетные расходы газа, м3/ч: 50 — путевой; 25 — эквивалентный; 0 —
0 25 транзитный; 25 — расчетный.
Расчетный расход газа Qp на участке определяется по формуле
где Qтр — транзитный расход газа на участке, м3/ч.
После определения расчетных расходов газа по всем участкам производится гидравлический расчет для определения необходимых диаметров сети.
Расчет кольцевой сети низкого давления осуществляют в два этапа:
1) по заданному перепаду давления подбирают диаметры участков;
2) решается задача взаимного резервирования участков сети для повышения надежности газоснабжения.
В курсовом проекте обычно определяются диаметры газопроводов по методике средней удельной потери давления (без учета гидростатического давления).
Длины участков принимаются из плана сети, расчетные длины принимают на 10 % больше действительной длины для учета потерь в местных сопротивлениях.
Порядок гидравлического расчета сети низкого давления:
1) Используя составленную схему сети, определяют расчетные расходы газа по участкам;
2) Выбирается главное направление (самое длинное и самое нагруженное направление от ГРП до нулевой точки);
3) Для участков главного направления определяются расчетные длины по формуле ,м,
где Li — длина участка направления, м.
4) Определяется средняя удельная потеря давления на рассчитываемом направлении по формуле
где DP — перепад давления по направлению, Па, который может быть определен по формуле ,Па
где Pн — начальное давление газа, Па; Pк — конечное давление газа, Па. SLр — сумма расчетных длин участков по направлению, м.
5) По номограммам или таблицам для расчета газопроводов низкого давления, ориентируясь на расход газа на участке и hср, выбирают диаметр газопровода и определяют действительную удельную потерю давления — hд.
6) Вычисляют падение давления на участке по формуле , Па.
7) Определяется давление газа в узлах направления как разность между давлением газа в начале участка и потерями давления на участке. На первом участке за начальное давление принимается давление на выходе из ГРП.
8) Суммарные потери давления по направлению сравниваются с допустимыми. Если полученные потери давления превышают допустимые то, изменяют диаметры по участкам и расчет повторяют.
После расчета главного направления рассчитывают остальные направления, принимая за начало направления узел с известным давлением газа.
Гидравлический расчет кольцевых сетей газопроводов следует выполнять с увязкой давлений газа в узловых точках расчетных колец при максимальном использовании допустимой потери давления газа. Невязка потерь давления в кольце допускается до 10 %. Если невязка превышает 10 %, необходимо изменить диаметры газопроводов таким образом, чтобы указанное условие выполнялось.
Гидравлический расчет газоснабжения
Министерство
образования Российской Федерации
МОСКОВСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра
теплогазоснабжения, вентиляции и охраны воздушного бассейна
Задания к выполнению курсового
проекта
Расчёт годовых расходов газа
Расчёт часовых расходов газа
Гидравлический расчёт СНД
Расчёт сети среднего давления
Пример расчёта двух аварийных
режимов и ответвлений ССД
Пример расчёта нормального режима
ССД
газоснабжение давление
аварийный застройка
Целью курсового
проектирования является практическое усвоение теоретических положений,
изложенных в разделах, посвященных разработке систем газоснабжения низкого и
среднего давления городской и сельской застройки, методики проектирования,
ознакомление со СНиПами и ГОСТами.
Курсовой проект
состоит из двух разделов:
Газоснабжение
жилого дома.
Газоснабжение
жилой застройки.
В разделе 1
проектируется система газоснабжения жилого здания, являющаяся концевым участком
ответвления от сети низкого давления. В разделе 2 проектируются сети низкого и
среднего давления. К потребителям газа низкого давления относятся жилые дома, а
также — больницы, ясли, детские сады, столовые. Потребителями газа среднего
давления являются предприятия со значительной сосредоточенной нагрузкой —
котельные; производственные предприятия, потребляющие газ для технологических
процессов; хлебопекарни; механические прачечные, бани и газорегуляторные
пункты, питающие сеть низкого давления.
В процессе
выполнения расчетов по проекту требуется определить расход газа на отдельных
участках системы газоснабжения. Для большинства потребителей этот расход
определяется по норме потребления на одного жителя (приготовление пищи, бытовое
горячее водоснабжение, больницы, детские учреждения, столовые для сети низкого
давления), механические прачечные, бани, хлебопекарни и газораспределительные
пункты (для сети среднего давления).
Численность
населения определяется исходя из площади застройки, этажности зданий и нормы
жилой площади, приходящейся на одного жителя.
Задания к
выполнению курсового проекта
В расчетной части:
– в разделе 1
запроектировать газоснабжение жилого здания;
– в разделе 2
нанести трассу сетей низкого (СНД) и среднего (ССД) давления, подсчитать
потребление газа застройки и выполнить расчет СНД и ССД.
В графической части
выполнить:
– план этажа
жилого дома с нанесением газовых стояков;
– схему
газопровода дома в аксонометрии;
– план
застройки с газовыми сетями низкого и среднего давления с сосредоточенными
потребителями;
– расчетные
схемы газовых сетей СНД и ССД (отдельно).
В соответствии с
заданием принимаются исходные данные. По предпоследней цифре шифра студента
выбирают номер плана здания, число этажей, число конфорок газовой плиты,
наличие быстродействующего водонагревателя. По последней цифре шифра принимают
номер плана застройки, номинальное давление газа перед приборами в СНД и ССД,
давление газа после ГРС (табл. 1), по третьей с конца цифре шифра — охват
газоснабжением потребителей СНД и ССД, расчетную температуру отопительного
периода, плотность населения (табл.
Показатели
Предпоследняя цифра шифра
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Номер плана здания (приложение 3)
9
8
7
6
1
5
4
3
2
0
Число этажей
3
9
7
5
3
9
7
5
9
3
Число конфорок газовой плиты
4
4
4
2
4
4
4
2
4
2
Быстродействующий водонагреватель
+
—
+
+
+
—
+
—
+
—
Последняя цифра
Номера планов застройки (приложения 4, 5)
1
8
7
6
5
1
4
3
2
9
Давление газа в СНД, Па
1500
1900
1700
1600
2000
1600
1700
2000
1500
1900
Давление газа в ССД, кПа
0,25
0,23
0,27
0,24
0,25
0. 23
0,24
0,27
0,25
0,23
Давление газа после ГРС
0,45
0,5
0,43
0,45
0,50
0,43
0,45
0,50
0,40
0,5
Норму жилой площади
принимают в размере 20 м2 на одного человека, величину удельной
тепловой характеристики — в размере 1,06 кДж/м3·ч·К
Расчет годовых
расходов газа
Большинство статей
расхода газа определяется по норме его потребления, приходящейся на одного
жителя, поэтому перед проведением расчета необходимо определить число жителей
проектируемой застройки. Для этого по выбранной планировке (с учетом масштаба
чертежа) следует определить площадь застройки (в га) и, используя приведенную в
табл. 2 плотность населения, получить
N = F·а.
на приготовление
пищи и децентрализованное горячее водоснабжение:
где qпп, qnп+гв — нормы расхода тепла
на приготовление пищи и суммарно на приготовление пищи и горячее водоснабжение,
МДж/ч год; xпп+гв и хгв — доли
охвата газоснабжением на приготовление пищи и децентрализованное горячее
водоснабжение (табл. По СНиП 2. 08-87 qпп = 2800; qnп+гв = 8000 МДж/год;
детскими
учреждениями (яслями и садами):
д = 0,07Qбыт , МДж/год;
— больницами и
родильными домами:
б = 0,045Qбыт, МДж/год;
— предприятиями
общественного питания:
ст = 0,035Qбыт, МДж/год;
пр = 0,04Qбыт, МДж/год;
— на
централизованное отопление и вентиляцию:
где ,
,
—
температуры, ºС: отапливаемых
помещений, наружного воздуха — средняя за отопительный сезон и самой холодной
пятидневки; , —
коэффициенты, учитывающие количество теплоты на отопление и вентиляцию
общественных зданий: = 0,25, =
0,6; —
норма расхода теплоты на отопление 1 м2 отапливаемых помещений, Вт/м2
принимается по таблице, — площадь
отапливаемых помещений, м2; —
продолжительность отопительного периода, дней; —
низшая теплота сгорания топлива; —
КПД котельной; —
на централизованное
горячее водоснабжение:
ГВС = 0,55Qот, МДж/год;
Расчет часовых
расходов газа
После расчета
годовых расходов потребителями переходят к расчету часовых расходов газа,
рч = К Qргод,
для жилых зданий:
Число жителей, тыс. чел. 1
2
3
5
10
20
30
Число часов использования максимума нагрузки, ч
1800
2000
2060
2100
2200
2300
2400
для потребителей с
сосредоточенной нагрузкой:
бани — 2700 ч,
механические прачечные — 2900 ч, столовые — 2000 ч, хлебопекарни — 6000 ч;
для промышленных
предприятий по отраслям: строительной
индустрии и химической — 5900 ч, текстильной — 6100 ч, электротехнической —
3800 ч; пищевой — 5700 ч;
— для
отопительно-вентидяционной нагрузки местных теплогенераторов:
n
= 24mот , ч,
где mот — продолжительность отопительного периода, сут. ; tB — температура внутри помещений; tнp,
tнcp
— температура наружного воздуха: расчетная и средняя за отопительный период,
°С;
— для нагрузки
на централизованное горячее водоснабжение n
= 3818 ч.
Максимальный часовой
расход на отопление определяется по формуле
Результаты расчетов по
определению годовых и часовых нагрузок потребителей сводят в табл.
Таблица 3 Годовые и часовые расходы газа
потребителями
Потребители газа
Годовой расход газа, м3
Число часов использования максимума,
ч
Максимальные часовые расходы, м3
Низкое давление газа
Жилые дома
Детские учреждения Медицинские
учреждения Столовые Местные отопительные установки ВСЕГО
Среднее давление газа
Централизованное отопление Централизованное
горячее
водоснабжение Механические
прачечные Бани Хлебопекарни Промышленные предприятия ВСЕГО
Гидравлический
расчет сети низкого давления (СНД)
После определения
максимальных часовых расходов приступают к гидравлическому расчету СНД. В
соответствии с принципом иерархической важности расчет начинают с концевого
элемента системы — газоснабжения одного из жилых зданий, присоединенного к сети
низкого давления.
Гидравлический
расчет газопровода жилого дома
Составляют схему
газопроводов жилого здания, план которого, этажность, число газовых приборов
принимают по табл. Рассчитывают газопровод, включающий наиболее удаленный
стояк от ввода. Разделив схему на участки, определяют расчетные расходы по
формуле
где n — тип квартиры (одно-, двух-, трехкомнатная); N — число квартир
данного типа; Qгодкв
— годовое потребление газа одной квартирой, м3; 8760 — число часов в
году.
Величина Кчг
представляет собой отношение максимального расхода газа прибором к среднему за
год часовому расходу газа прибором.
Величина Qгодкв
определяется в зависимости от числа жильцов и состава газовых приборов в
квартирах. Расчетные значения Кчг в зависимости от числа квартир
разного типа, оборудованных газовыми плитами и быстродействующими
водонагревателями, приведены в табл.
а) Расчетные значения Кчг
квартир, использующих газ для приготовления пищи
Число
квартир
Число проживающих в
квартире чел. 2 и менее
3
4
5
6 и более
1
37,144
30,834
24,255
21,556
18,407
2
21,915
18,349
14,145
12,432
11,613
3
17,820
14,738
12,222
11,250
10,339
4
16,430
13,364
11,487
10,638
9,618
15,345
12,388
10,953
10,102
9,172
6
14,845
11,923
10,508
9,770
8,875
7
14. 200
11,328
10,085
9,388
8,556
8
13,625
11,005
9. 800
9,056
8,153
9
13,220
10,641
9,545
8,750
8,004
10
12,915
10,382
9,257
8,444
7,813
15
11,695
9,533
8,385
7,781
7,112
20
11,035
9,014
7,863
7,270
6,667
30
10,150
8,265
7,075
6. 556
6,093
40
9,380
7,681
6,599
6,071
5,690
50
8,945
7,327
6,319
5,842
5,435
60
8,535
6,993
5,995
5,587
5,223
70
8,110
6,636
5,761
5,382
5,053
80
7,830
6,419
5,599
5,255
4,947
90
7,615
6,228
5,452
5,127
4,841
100
7,455
6,094
5,351
5,025
4,756
400
6,000
4,908
4,388
4,158
3,970
) Расчетные
значения Кчг квартир, использующих газ для приготовления пищи и
горячей воды
Число
квартир
Число проживающих в
квартире чел. 2 и менее
3
4
5
6 и более
1
59,934
39,978
29,989
23,982
19,983
2
32,629
23,809
18,460
15,473
13,195
3
22,388
16,932
13,995
12,483
11,224
4
19,870
14,900
12,879
11,729
10,266
5
18,549
14,310
11,061
10,644
9,713
б
17,708
13,586
11,538
10,181
9,389
7
17,025
12,812
10,852
9,635
9,170
8
16,308
12,249
10,510
9,295
8,760
9
15,511
11,981
10,231
8,988
8,486
10
15,282
11,608
10,051
8,870
8,349
15
13,726
10,458
9,126
8,114
7,336
20
13,191
10,030
8,707
7,720
6,926
30
11,903
9. 470
8,062
7,063
6,378
40
11,220
8,907
7,503
6,636
6,050
50
10,572
8,346
7,080
6,242
5,784
60
10,113
7,918
6,761
6,012
5,584
70
9,694
7,570
6,340
5,749
5,393
80
9,429
7,114
6,079
5,552
5,228
90
8,896
6,820
5,899
5,420
5,092
100
8,553
6,606
5,757
5,289
5,009
400
6,462
5,134
4,574
4,270
4,106
При
централизованном горячем водоснабжении полученные значения Кчг
принимают в размере 89% от приведенных в табл.
Результаты расчета
годовых и часовых расходов газа на участках сводят в табл
Таблица 5
Расход газа на участках газопровода жилого дома
№ участка
Кчг
Qгодкв,
м3/год
Nелин
Qр, м3/ч
2 комн. 3 коми
2 коми
3 коми
2 коми
1 коми
2 коми
3 комн
1
2
3
4
5
6
7
8
9
После определения
расчетных часовых расходов назначают диаметры участков. Рассчитывают удельную потерю
давления для домового газопровода
= ΔРд/L, Па/м,
где ΔРд = 0,3; Рном
— располагаемая потеря давления на участке от ввода в здание до самого
удаленного прибора, Па; L — длина газопровода в здании, м.
По значениям QP и R с помощью номограммы 1 определяют
диаметры участков и уточняют величины Кдейств.
Определяют
суммарные гидравлические потери, складывающиеся от потерь на трение и местных
потерь. Для расчета местных потерь по приложению 1 в зависимости от QP и d определяют эквивалентную длину
местных сопротивлений при ξ = 1, по приложению 2 — сумму коэффициентов местных сопротивлений Σξ, эквивалентную длину Lэкв = Σξ·Lэ0, расчетную длину
участков Lp = L + Lэкв и потери давления на
участках ΔР
= RLр.
Результаты расчета
газопровода жилого здания сводят в табл.
Таблица 6
Гидравлический расчет газопровода жилого здания
N участка
Qр, м3/ч
d, мм
R
Lэ0
Σξ
Lэкв
Lp
= L + Lэкв
RLр
1
2
3
4
5
6
7
8
9
К суммарным потерям
давления добавляют потери в квартирной подводке и газовой плите, равные 50 Па. Для получения окончательного результата следует учесть влияние
гидростатического давления Ргст, возникающего по причине различной
плотности газа и внутреннего воздуха. Ввиду того, что ρв > ρг, при движении газа
снизу вверх действие гидростатического давления направлено в сторону уменьшения
общей гидравлической потери давления.
Ргст = Hg(ρв — ρг),
где g — ускорение силы тяжести; м/с2,
Н ~ разность геодезических отметок верхнего и нижнего участков, м; ρв = 1,29 кг/м3; ρг = 0,73 кг/м3;
ΔРr = ΣΔРуч — Ргст.
В заключение
сравнивают полученную величину потери давления с располагаемой потерей ΔРр = 0,3 Рном.
Гидравлический
расчет СНД города
На генплане наносят
схему газопроводов СНД, кольцуют главные магистрали, намечают тупиковые
периферийные участки (если они имеются), нумеруют кольца, тупики и расчетные
участки. В соответствии с двухступенчатой системой газоснабжения принимают
снабжение газом СНД от ГРП. Для условно принятой пропускной способности одного
ГРП, равной 2000 м3/ч, по расходу газа СНД вычисляют число ГРП и размещают
их на генплане примерно в центре их действия.
Для определения
расхода газа по участкам последовательно рассчитывают:
– расход
газа, приходящийся на закольцованную территорию, Qк = Qр — Qтуп, где Qтуп — расход газа
незакольцованными (тупиковыми) участками, м3/ч, Qтуп = Qp·ΣLтуп/Lснд,
где Lтуп — длина тупиковых
участков; Lснд
— общая длина трубопроводов СНД;
– расход газа
на 1 га территории qудк, м3/ч га; qуд = Qзак/F, где F — площадь всех колец, га;
– удельный
расход газа тупиковыми участками, м3/ч м; qудтуп = Qтуп/ΣLтуп;
– расход газа
на каждое кольцо QK и тупиковые участки Qтуп м3/ч; QK = qудк/f; Qтуп = qудтуп Lтуп, где f — площадь кольца, га; Lтуп — длина данного тупика,
м;
– отдачу газа
с метра длины каждого кольца, м3/м qудк = QK/Lк, где Lк -периметр данного
кольца, м.
– путевой
расход для каждого кольца, м3/ч. Qпут = qудк Lуч, где Lуч — длина участка, м.
Результат расчета
сети низкого давления сводят в табл.
Таблица 7 Удельные расходы газа по длине колец
№ кольца
Площадь кольца, га
Периметр кольца, м
Удельный расход газа, м3/м ч
qудк
qудтуп
1
2
3
4
5
– условный
сосредоточенный расход Qc, примерно эквивалентный среднему путевому расходу на участке Qc = 0,55Qпут, м3/ч;
– транзитные
расходы участков, равные сумме путевых расходов участков, которые питаются от
рассчитываемого участка. В том случае, если последующие участки питаются не
только от рассчитываемого участка, но также и от другого (других) участка, то в
расчете транзитного расхода учитывается только часть путевого расхода
последующего за расчетным участком (половина при питании от двух участков и
треть при питании от трех участков);
– роверяют
правильность расчета транзитных расходов путем сложения путевых и транзитных
расходов головных участков, выходящих из ГРП. При этом должно соблюдаться
равенство ΣQГРП = QрСНД.
– определяют
расчетные расходы участков, представляющие собой сумму сосредоточенных и
транзитных расходов.
Результаты расчета
сводят в табл.
Таблица 8
Расчетные расходы по участкам СНД
№ участка
Длина L,
м
Удельный расход, qуд,
м3/ч
Расходы, м3/ч
Qпут
Qc
Qтр
Qр
1
2
3
4
5
6
7
Диаметр участков
выбирают с учетом необходимости соблюдения гидравлической увязки отдельных
потоков газа, выходящих из ГРП. Для этого конечные точки движения потоков газа
располагают таким образом, чтобы они были равноудалены от источника газа — ГРП. Эти точки называются нулевыми, так как при подходе к ним потоки газа отдали по
пути весь расход. Потери давления на пути от ГРП до всех нулевых точек равны
общей располагаемой потере давления в СНД ΔРр, которая принимается в размере 60% от давления в СНД
Рном, заданного в табл 1.
Определяют средние
удельные потери давления от ГРП до всех нулевых точек Rср = ΔРр /1,1L где L — длина путей газа от ГРП до
нулевых точек.
По Rср и Qр подбирают диаметры
участков из номограммы 1 и уточняют действительные потери давления на участках. Ввиду того, что расчетный диаметр может не совпадать с выпускающимся
сортаментом труб, целесообразно выбирать попеременно то большее, то меньшее
значение диаметра по сравнению с расчетным для труб смежных участков. Результаты расчета сводят в табл.
Таблица 9 Гидравлический расчет участков СНД
№ участка
Длина, L,
м
Расход газа, м3/ч
Диаметр трубы, мм
Потери давления
R,
Па/м
На трение, RL,
Па
Полные, 1,1 RL
Рассчитывают потери
давления от ГРП до конечных точек, которые должны быть равными располагаемой
потере давления в СНД. В случае невязки следует пересмотреть диаметры отдельных
участков. Целесообразно изменять диаметр участка, потеря давления в котором
наиболее отклоняется от средней потери давления участков на пути движения газов
от ГРП к концевой точке. Возможным вариантом является разбивка участка
(участков) на отрезки с различными диаметрами.
После расчета кольцевой
сети подбирают диаметры тупиков. Располагаемая потеря давления на тупике
составляет
ΔРтуп = Ротв — Рном ,
где Ротв
— давление в точке подсоединения тупика к кольцевой сети, Ротв = Ргрп — ΔРгрп-О
; ΔРгрп-О
— потеря давления на пути от ГРП до ответвления.
Номограмма для
определения потерь давления в газопроводах низкого давления
Расчет сети
среднего давления (ССД)
При конструировании
сети среднего давления учитывается требование соблюдения примерно равных
условий эксплуатации газопровода при различных аварийных режимах. Это условие в
наибольшей степени соблюдается при проектировании кольцевого газопровода из
труб одинакового диаметра. Равновеликий диаметр кольцевого газопровода
определяется по следующим зависимостям:
Qр = 0,59ΣКоб Qп(1)
где Qр — расчетный расход по кольцу, м /ч; Коб — коэффициент
обеспеченности потребителей газом при аварийных режимах; Qп — расчетные расходы потребителями, м3/ч
А = (Рн2-Рк2)/1,1L, (2)
где А —
среднеквадратичное удельное падение давления, кПа2/м; Рн,
Рк — абсолютное давление газа в начале и в конце кольца. Значение Рн
принимают равным Рн = ΔРГРС — ΔРГРС-1, где РГРС — давление на выходе ГРС
задано по шифру, а падение давления на участке ГРС-1 принимают равным 5 кПа. Величина Рк равна минимально необходимой для потребителей среднего
давления и принимается по шифру; L — протяженность кольца без аварийного участка, м.
Значения Коб
принимают для: ГРП — 0,82, котельной — 0,7, прачечной и бани — 0,6, завода —
0,7. 0,8, автохозяйства — 0,5.
Из номограммы 2 по Qр и А подбирают равновеликий диаметр труб кольца.
Рассчитываются два
аварийных режима соответственно при отключении ближних к ГРС участков (слева и
справа).
Расчет первого
аварийного режима
Расчетные нагрузки
по участкам принимаются с учетом коэффициентов обеспеченности потребителей. На
диаметрально противоположных к вводу от ГРС участках принимаются трубы меньшего
диаметра по сравнению с равновеликим значением. Определяют среднеквадратичную
потерю давления А на пути от ГРС до самого удаленного потребителя по формуле
(2).
По расходам газа (с
учетом коэффициентов обеспеченности) и принятым диаметрам участков кольца
уточняют значение А и определяют последовательно давления в конце участков по
формуле
где — давление в начале участка, кПа; L — длина участка, м.
Расчет второго
аварийного режима
Аналогично
определяют среднеквадратичную потерю давления, расчетные расходы по участкам,
по номограмме 2 уточняют значение А и по формуле (3) рассчитывают давление в
конце участков.
Рассчитывают
ответвления к сосредоточенным потребителям. Расчетные значения давлений в
точках присоединения ответвлений к сети Рн, полученные в первом и
втором аварийных режимах, получаются различными. К расчету принимаются меньшие
значения Рн. Определяют среднеквадратичную потерю давления на
ответвлении:
Аотв = ( — )/1,1Lотв,
где Рк —
заданное по шифру давление газа у потребителей, кПа; Lотв — длина ответвления, м.
По расходу и
величине Аотв подбирают из номограммы 2 диаметр трубы, по формуле
(3) уточняют значение А и величину конечного давления у потребителя. Рассчитывают нормальный режим (без повреждения участков), при
котором расходы по участкам принимают полными. По результатам расчета
нормального режима определяют давления в точках присоединения ответвлений к
кольцу, а также схода потоков левой и правой половин кольца, которые должны
быть одинаковыми.
Пример расчета
двух аварийных режимов и ответвлений ССД
Задана сеть
среднего давления, схема которой с нанесенными длинами участков и расчетными
часовыми расходами газа потребителями показана на рисунке. Давление на выходе
ГРС Рн = 400 кПа, в точке ответвления к конечному потребителю: Рк
= 250 кПа, давление у потребителей Рк = 220 Па. Определяют
равновеликий диаметр кольца, для чего подсчитывают расход Qр и среднеквадратичное падение давления по кольцу А.
р = 0,59 (0,7 · 500 + 0,82 · 600 + 0,7 · 500 + 0,82 · 600 + 0,6 ·
250 + 0,82 · 630 + + 0,5·200 + 0,6·150 + 0,82·670 + 0,6·230 + 0,7·900) = 1780
м3/ч;
А = (3952
— 2502) /1,1 4,2 = 19,1 кПа2/км.
Величина Рн
принимается равной Рн = РГРС — 5, т. 400 — 5 = 395
кПа.
Из номограммы 2
определяют диаметр кольца d = 133 мм, на участке ввода ГРС-1 принимается d = 159 мм. На этом участке при
расходе Q = 1780 м3/ч и d = 159 мм, А = 10,2 кПа2/м. Уточняют величину давления в точке 1 (см. рисунок).
P1 = 4002 — = 394,3 кПа, что практически совпадает с ранее принятым Рн
= 395 кПа.
Расчет 1-го
аварийного режима (отключен участок 1 — 10). Определяют расчетные расходы на
участках 2-3 и 3-4:
2-3 = 0,7 · 500 = 350 м3/ч; Q3. 4 = 0,7 · 500 + 0,82 · 600 = 840 м3/ч
и так по всему
кольцу.
Далее по номограмме
2 уточняют величину А и рассчитывают квадратичные падения давления по участкам =.
Результаты расчета
сводят в табл. В эту же таблицу сводят результаты расчета второго
аварийного режима.
Таблица 10 Гидравлический расчет аварийных
режимов ССД
№ участка
Диаметр, мм
Расчетный расход м3/ч
Длина, м
Ауч , кПа2/м
-, кПа2
Отключен участок 1-10
10-9
133
630
400
3,2
1420
9-8
133
768
500
4,5
2400
8-7
133
1317
300
11,2
3700
7-6
133
1407
700
12,5
9600
6-5
133
1507
400
13,8
6000
5-4
133
2022
700
24
18500
4-3
133
2172
400
28?2
12500
3-2
133
2665
400
40
17800
2-1
133
3017
300
53
17500
Отключен участок 1-2
2-3
133
350
400
1,3
600
3-4
133
842
400
8
3500
4-5
133
992
700
9
7000
5-6
133
1509
400
17
7500
6-7
133
1609
300
20
6500
7-8
133
1699
300
22
7300
8-9
133
2249
500
36
20000
9-10
133
2387
400
40
17000
1 10-1
133
3017
300
66
21800
Определяют давление
в концевых точках:
кi = = = 259
кПа,
Pк2 = = 255 кПа.
— по режиму 1
(259-250)100/250 = 3,6%;
— по режиму 2
(255-250)100/250 = 2,0%.
Рассчитывают
ответвления при аварийных режимах. Предварительно определяют давление в точках
присоединения ответвлений к сети. Для определения этих давлений используются
данные о потерях давления, рассчитанные в аварийных режимах (таблица 10). Если
эти давления в первом и втором режимах различаются, то к дальнейшему расчету
принимаются меньшие значения давлений.
Номограмма для
определения потерь давления в газопроводах среднего давления
Таблица 11
Гидравлический расчет ответвлений при аварийных режимах
№ точки
Qотв, м3/ч
Lот,
м
d,
мм
, кПа2
Pн
отв, кПa
Pк
отв, кПa
Отказал участок 1-10
2
350
—
—
—
372
—
3
492
—
—
—
348
—
4
150
—
—
—
330
—
5
516
—
—
—
300
—
6
100
400
50×3,5
35
290
262
7
90
700
50×3,5
20
273
243
8
550
300
76×3,5
60
265
225
9
138
500
57×3,5
27
261
230
10
630
400
89×4
35
258
226
Пример расчета
нормального режима ССД
Расчетные расходы
определяют от точки встречи потоков (точки 5, 6 на рисунке). Гидравлический
расчет начинают от точки ввода газа от ГРС в кольцевую сеть (точка 1 на рис.
Погрешность:
(339-330)100/335 = 2,8%.
Q = 670 м3/ч
Рн = 338
кПа
d = 76х3,5мм
А = 80 кПа2/м
Рис. Схема системы
газоснабжения среднего давления
Таблица 12
Гидравлический расчет нормального режима
№ участка
d, мм
L, м
Q, м3/ч
Ауч, кПа2/м
Давление абсолютное, кПа
Рн
Рк
ГРС-1
159
400
4130
45
400
375
1-2
133
300
1980
30
375
360
2-3
133
400
1480
16,5
360
350
3-4
133
400
880
6,8
350
346
4-5
700
630
4,0
346
339
1-10
133
300
2150
32
375
360
10-9
133
400
1250
12,5
360
346
9-8
133
500
1020
9
346
338
8-7
133
300
350
1,4
338
333
7-6
133
700
200
0,5
333
330
Таблица для расчета
газопроводов низкого давления
Коэффициент местных
сопротивлений ζ
Примечание: *)ζ — отнесен к участку с
меньшим диаметром; **) ζ — отнесен к участку с меньшим расходом газа.
Планы этажей здания
Планы сети низкого давления
Планы застройки сети низкого давления
