125813 (690700), страница 3
Текст из файла (страница 3)
В шестом столбце для каждого кольца приведено значение средней удельной потери давления из расчета, что на каждом кольце от выхода газа до точки встречи потоков потери давления составляют 1000 Па. То есть значение расчетной средней удельной потери давления определяется по формуле:
.
В седьмом столбце записаны приведенные к табличным расходы для использования их при определении потерь давления по номограмме. Пересчет расходов необходимо проводить по формуле:
,
где – расход для входа в номограмму, построенную для газа;
н = 0,73 мг/м;
– расчетный расход на участке;
г – плотность используемого для газификации природного газа (г = 0,723 кг/м).
В восьмой и девятый столбец из номограммы (П.4) по величине часового расхода на участке и расчетному значению удельного давления
выписываем диаметр трубопровода на данном участке и фактическую удельную потерю давления на данном участке
. Причем, в зависимости от направления в контуре (по часовой стрелке или против), величины записываются с соответствующим знаком.
В десятом и одиннадцатом столбцах приведены величины потерь давления на участках сети и на кольцах в целом, полученные по формуле:
.
С учетом фактических величин потерь давления в кольцах определяем невязку потерь давления по формуле:
.
Причем, если в следующем кольце встречается уже упоминавшийся участок, то полученные потери давления для него в первом расчете автоматически переносятся.
Если невязка не превышает 10 %, то расчет можно считать окончательным. В противном же случае необходимо увязать те кольца, где наблюдается ошибка > 10 %.
Невязка потерь давления:
I кольцо
;
II кольцо
.
В нашем случае невязка не превышает 10 % в I и II кольцах.
2. Расчет сети высокого давления
В качестве исходных для выполнения данного раздела проекта используются следующие данные:
– указанные на генплане места расположения трех промышленных предприятий (ПП), двух предприятий хлебобулочных изделий (ХБ) и размещенные в соответствии с запроектированными сетями низкого давления [1] ГРП;
– заданные, потребные для каждого предприятия величины расходов
– давление после ГРС.
– план первого этажа жилого дома и данные об устанавливаемых газопотребляющих приборах;
– номограммы для определения перепадов давления на участках и диаметров труб.
2.1 Гидравлический расчет сетей высокого давления
1. Перед началом работы необходимо изучить генплан газифицируемого района, расположение улиц, зданий, рельефа, естественных и искусственных препятствий, сетей тепло- и водоснабжения с целью грамотной, в соответствии со СНиП (табл.2 приложения), прокладки сети.
2. Нарисовать кольцевую схему газопровода среднего (высокого) давления (одно кольцо) (по возможности минимальной протяженности) и ответвления от кольца непосредственно к потребителям, заданным (указанным) на карте–схеме. Указать расположение ГРС и соединить ее с кольцом. Обозначить арабскими цифрами узловые точки сети.
3. Измерить на плане все участки сети (на кольце, в промежутке между ответвлениями и длину самих ответвлений). Пересчетом с учетом масштаба получить длины участков в километрах и записать значения в таблицу.
4. Для учета местных сопротивлений в сети увеличить длины участков на 10 %, т.е. получить значения расчетных длин участков по формуле, км:
,
где фактическая длина участка, км.
5. Задать потребление газа на 3-х предприятиях (ПП) в .
Часовые расходы для предприятий хлебобулочных изделий взять из расчетов потребления, поделив величину расхода на два потребителя, а потребление ГРП связать с потреблением в сетях низкого давления, расположенных после ГРП.
6. Рассчитать расход газа на всех участках кольцевой сети. Кольцо разбиваем на две (левую и правую) ветви, так чтобы каждая ветвь от ГРС до тупикового потребителя являлась примерно равнонагруженной.
Расчеты расходов на участках кольца следует начинать с тупикового потребителя. Полагают в первом приближении, что одна половина объема газа, поступающего к тупиковому потребителю, приходит по левой ветви кольца, а другая – по правой. Таким образом, на последних участках кольца слева и справа от ответвления к тупиковому потребителю расход равен, м3/ч.
Расчеты проводятся отдельно для левой и правой ветвей до точки подключения кольцевого газопровода к ГРС.
7. На следующем этапе осуществляется расчет внутреннего диаметра труб по формуле, см (мм):
,
где температура газа (принимается
);
среднее абсолютное давление газа на участке сети, МПа (для сетей низкого давления можно принять
);
внутренний диаметр труб, см;
средняя допустимая скорость газа в газовых сетях,
.
Низкое давление .
Среднее давление .
Высокое давление .
8.Если плотность данного газа не соответствует плотности указанной в номограмме необходимо привести к данной номограмме расчетные расходы по формуле, :
,
где плотность газа, выбранного студентом для расчетов,
;
плотность газа, для которого составлена номограмма,
;
расчетные объемные расходы,
;
расходы, приведенные в номограмме,
.
9.По номограмме высокого давления для каждой пары значений и d определяется параметр: А и диаметр выпускаемой промышленностью трубы равный или ближайший больший по отношению к расчетному.
10. По двум значениям давления в тупиковой точке определяется относительная погрешность.
,
где минимальное значение давления из двух величин в тупиковом узле, полученных при последовательном расчете по левой ветви и правой ветви,
;
максимальное значение давления в тупиковом узле,
.
11. Если погрешность превышает величину 1 %, необходимо перепроектировать сети и сделать перерасчет.
12. На схеме наносятся диаметры труб и расходы.
Расчет сети высокого давления
Сеть высокого давления питает ГРС для газификации района города, а также хлебозавод и три промышленных предприятия.
Предположим, что количество потребляемого газа предприятиями соответственно равно, м3/ч:
Давление после ГРС равно
Расходы газа хлебозаводами и сетями низкого давления (ГРП) примем равными расчетным, полученным при проектировании сетей низкого давления (СНД):
Допустим, что фактические длины (lф) участков газопроводов соответственно равны, км:
Определим расчетные расходы газа (Li) на участках сети высокого давления, м3/ч:
Рассчитаем минимально допустимые внутренние диаметры труб. С учетом сети среднего давления на всех участках значение полного давления равно:
,
Тогда минимально допустимые внутренние диаметры труб на различных участках будут равны (таблица 9):
Таблица 9 – Минимально допустимые внутренние диаметры труб
Участок | d, см | d, мм |
уч. (0–1) | 21,44 | 214,50 |
уч. (1–2) | 15,16 | 151,70 |
уч. (2–3) | 11,72 | 117,20 |
уч. (3–4) | 2,38 | 23,90 |
уч. (4–5) | 2,38 | 23,90 |
уч. (5–6) | 11,74 | 117,50 |
уч. (6–1) | 15,16 | 151,70 |
уч. (грс–1) | 21,44 | 214,50 |
уч. (2–грп) | 9,62 | 96,30 |
уч. (3–пп3) | 11,47 | 114,80 |
уч. (5–пп2) | 11,50 | 115,00 |
уч. (6–пп1) | 9,60 | 96,00 |
уч. (4–хз) | 3,37 | 33,70 |
Предварительно приведем значения расходов к номограмме ( ), м3/ч:
По значениям расчетных расходов, и минимально-допустимых диаметров труб из номограммы высокого давления (П.5) выберем трубы со стандартными размерами и параметры потерь А для каждого участка сети, включая ответвления к промышленным предприятиям и ГРП:
Таблица 10 – Параметры потерь А (Па2/км) и внутренние диаметры трубы (мм)
Участок | А, Па2/км | d, мм |
уч. (0–1) | 0,5·1010 | 3258 |
уч. (1–2) | 1,0·1010 | 2196 |
уч. (2–3) | 0,3·1010 | 2196 |
уч. (3–4) | 0,2·1010 | 766 |
уч. (4–5) | 0,2·1010 | 766 |
уч. (5–6) | 0,3·1010 | 2196 |
уч. (6–1) | 1,0·1010 | 2196 |
уч. (2–грп) | 0,5·1010 | 1594,5 |
Участок | А, Па2/км | d, мм |
уч. (3–пп3) | 0,3·1010 | 2196 |
уч. (5–пп2) | 0,3·1010 | 2196 |
уч. (6–пп1) | 0,5·1010 | 1594,5 |
уч. (4–хз) | 0,4·1010 | 893 |
Используя полученные из номограммы значения параметра А и расчетные длины ( ) для каждого участка сети рассчитаем давление, в точках сети.