Газоснабжение населенного пункта

Для определения начального давления из таблицы 7,8 для одной и той же точки выбираем наименьшее абсолютное давление газа. Далее определяется удельная разность квадратов давлений на участке:

                           (36)

По номограмме определяем диаметр  газопровода.

Все расчеты по определению диаметров ответвлений сводим в таблицу.

Таблица 12- Расчет ответвлений

Номер ответвления.	Начальное давление, МПа	Конечное давление, МПа	Длина участка, Км	Расход газа, м3 / ч	Диаметр условный, мм
13	0,2501	0,25	0,1	1634,3	250
14	0,2629	0,25	0,1	176120	630
15	0,3322	0,25	0,1	3384,37	250
16	0,3771	0,25	0,1	2921,32	250
17	0,4293	0,25	0,1	1064	250
18	0,4614	0,25	0,1	2396,98	250
19	0,4781	0,25	0,1	1920,31	250
20	0,4676	0,25	0,1	3410	250
21	0,4180	0,25	0,1	2659,15	250
22	0,3147	0,25	0,1	2877,06	250
23	0,2570	0,25	0,1	1249,56	250

 

5.1.3 Расчет при нормальном  потокораспределении

 

Нормальное потокораспределение предполагает движение газа от питания кольца в обе стороны.

Точка схода обоих потоков газа должна находиться где-то на кольце. Эта  точка определяется из следующих  условий - расходы газа по обоим направлениям кольца должны быть примерно одинаковыми.

Расчёты при нормальном потокораспределении рекомендуется свести  в таблицу.

* Знаки "+" и "-" означают условное деление потоков газа на положительные (направление по часовой стрелке) и отрицательные (движение против часовой стрелки).

Для определения ошибки надо просуммировать по модулю все числа в графе 6 и  оценить разность положительных  и отрицательных чисел в этой же графе по нижеприведенной формуле

Диаметры участков газопровода  в этом режиме выбираются из таблицы расчетов в аварийных режимах. Для каждого участка принимается наибольший из двух диаметров. При этом размеры диаметров на головных участках кольца будут наибольшими. Далее размеры диаметров будут монотонно убывать в направлении точки схода потоков.

Таблица 13

NО участка.	Расход на участке, м3/ч	Диаметр газопр-да, мм	Длина участка, км	Р2Н-Р2К/l, МПа2/км	Р2Н-Р2К, МПа2	Р2Н-Р2К/VУЧ, • 10-6
1	2	3	4	5	6	7
1	99818,53	529	0,275	0,034	0,00935	0,0937
2	98184,23	529	0,605	0,033	0,019965	0,2033
3	-77935,78	529	1,65	0,021	0,03465	0,4446
4	-81320,14	529	1,265	0,023	0,029095	0,3578
5	-84241,47	529	1,65	0,0248	0,04092	0,4857
6	-85305,47	529	1,1	0,025	0,0275	0,3224
7	-87702,45	529	2,86	0,0265	0,07579	0,8642
8	-89622,76	529	0,99	0,028	0,02772	0,3093
9	-93032,76	529	1,76	0,03	0,0528	0,5675
10	-95691,91	529	3,025	0,032	0,0968	1,0116
11	-98568,97	630	1,65	0,013	0,05445	0,2176
12	-99818,53	630	0,85	0,014	0,0289	0,1192
					S= 0,4479	S= 4,403•10-6
					-0,3893

 

Ошибка составляет: 0,3893 • 100 / 0,5 • 0,4479 = 173,8 %.

 

Для определения удельной разности квадратов давлений на участке используют номограмму. Их определяют по известным диаметру и расходу и вносят в графу 5 таблицы. Зная расчетные длины участков, вычисляют разности квадратов давлений на участках и вносят их в графу 6 таблицы.

Критерием правильности расчёта является равенство сумм положительных и  отрицательных значений Р²н - Р²к. Если равенства нет, то разность этих значений не должна превышать 10 % от половины абсолютного значения суммы чисел в графе 6 таблицы. В моем примере эта разность составляет 176,4 %, что слишком много.

Следовательно, расчёт надо повторить.

Для снижения ошибки надо подсчитать так называемый круговой расход по формуле:

                  (37)

DV = 0,3893 • 10⁶ / (2 • 4,403) = 44208,49 м³/ч.

Сумма в знаменателе этой формулы  берется из графы 7 таблицы 11.

Увеличим все положительные  расходы на 44208,49 м³/ч,  а все отрицательные расходы уменьшим также на 44208,49 м³/ч. Повторим расчет при новых значениях расходов на участках.

 

Таблица 14

NО Участка.	Расход на участке, м3/ч	Диаметр газопр-да, мм	Длина участка, км	Р2Н-Р2К/l, МПа2/км	Р2Н-Р2К, МПа2	Р2Н-Р2К/VУЧ, • 10-6
1	2	3	4	5	6	7
1	144027	529	0,275	0,1	0,0275	0,1909
2	142392,7	529	0,605	0,099	0,059895	0,4206
3	-33727,3	529	1,65	0,0034	0,00561	0,1663
4	-37111,7	529	1,265	0,0043	0,00544	0,1466
5	-40033	529	1,65	0,005	0,00825	0,2061
6	-41097	529	1,1	0,0052	0,00572	0,1392
7	-43494	529	2,86	0,0064	0,018304	0,4208
8	-45414,3	529	0,99	0,0068	0,006732	0,1482
9	-48824,3	529	1,76	0,007	0,01232	0,2523
10	-51483,4	529	3,025	0,0082	0,024805	0,4818
11	-54360,5	630	1,65	0,0036	0,00594	0,1093
12	-55610	630	0,85	0,0038	0,00323	0,0581
					S= 0,1837	S= 1,517•10-6
					-0,0089

 

Ошибка составляет: 0,0089 • 100 / 0,5 • 0,1837 = 9,6 %,

После введения кругового расхода  ошибка снизилась до 9,6 %, что приемлемо.

На этом гидравлический расчет газопровода  высокого давления заканчивается.

 

5.2 Гидравлический расчет тупиковых  газопроводов низкого давления

 

Тупиковые газопроводы  низкого  давления прокладываются внутри  жилых домов, внутри производственных цехов и по территории небольших  населенных пунктов сельского типа.

Источником питания подобных  газопроводов являются ГРП  низкого  давления. Допустимая потеря давления 600 Па. Разрешается отклонение на 10%.

1. Создаём расчётную схему газопровода:

 

Рисунок 2 – Расчетная схема  тупикового газопровода низкого  давления

 

2. Назначаем магистральное направление: 0-3;

3. Определяем для каждого  участка магистрального направления расчётный расход газа по формуле:

V_Р = V_ЧАС • К_ОД, м³/ч,                                     (38)

где  V_ЧАС  -  максимальный  часовой расход  газа  соответствующего потребителя, м³/ч, V_ЧАС =1,17 (м³/ч);

К_ОД  -  коэффициент одновременности, учитывающий  вероятность одновременной работы всех потребителей.

 Для участка 1:  V_Р =1,17*440*0,18=92,66 м³/ч.

4. Определяем расчётную длину участков магистрального направления    (l _{Р i}) по формуле,

l_Р = l_Г • 1,1, м,

 Для участка 1:  50*1,1=55 м.

5. Вычисляем расчётную  длину магистрального  направления  в метрах, суммируя все расчётные  длины его участков (∑ l _{Р i}):

∑ l _Р = 55+115,5+132 = 302,5м

6. Определяем удельный  перепад  давления на магистральном  направлении  

А = ∆Р / ∑ l _{Р i} , Па/м.

А = 600/302,5 = 1,98 Па/м.

7. Используя диаграмму,  определяем диаметры  участков  газопровода магистрального направления,  и уточняют удельный перепад  давления на каждом участке  в соответствии с выбранным  стандартным диаметром. 

8. Определяем действительный  перепад  давления газа на  каждом участке, умножая удельный перепад давления на расчётную длину участка.

         9. Вычисляем алгебраическую  сумму  потерь  давления  в магистрали  и в ответвлениях.  Сравниваем  её с допустимой  потерей давления в газопроводе ∆Р.

 

 

 

 

 

Таблица 15 - Расчет тупиковых газопроводов низкого давления

№ участка	Расход газа, м3/ч	Коэффициент одновременности	Длина участка, м	Расчётная длина, м	Условный диаметр, мм	Потери  давления, Па
						На 1 м	На уч-ке
1	92,66	0,180	50	55	89х3	2,4	132
2	58,968	0,210	105	115,5	76х3	2,3	265,65
3	39,31	0,210	120	132	88,5х4	0,76	100,32
4	29,48	0,210	215	236,5	76х3	0,78	184,47
5	20,03	0,214	160	176	70х3	0,61	107,36
6	20,03	0,214	80	88	48х3,5	5,9	519,2
7	20,03	0,214	120	132	60х3	1,3	171,6
8	20,03	0,214	160	176	70х3	0,61	107,36
9	20,03	0,214	65	71,5	70х3	0,61	43,615
10	10,62	0,227	35	38,5	38х3	6	231
11	10,62	0,227	35	38,5	38х3	6	231
12	10,62	0,227	134	147,4	48*3,5	1,55	228,47