Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Методическое пособие 468

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
1.66 Mб
Скачать

График зависимости давления от продольной координаты трубопровода представлен на рис. 3.3.

Рисунок 3.3 - Давление в эквивалентном газопроводе

13. Рассчитаем давление в узловой точке p1 и построим график давления на участке l1 по формуле (3.1).

 

 

p

=

 

p2

Q2

 

λl

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A2

 

1 1

,

 

 

(3.27)

 

 

 

1

 

 

н

 

 

 

D5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p = (4,5 106 )2

 

 

1,682

 

 

 

 

0,01857 30000 = 4,3МПа

 

 

(9,7 105 )2

 

.

1

 

 

 

 

 

 

 

0,6125

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

(l)

=

 

p

2

 

Q2

 

λ1l

 

 

(3.28)

 

 

 

 

A2

 

 

 

 

 

l1

 

 

 

н

 

 

 

 

 

D5 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты расчета по формуле (3.28) представлены в табл. 3.4.

Таблица 3.4

l, м

f=p(l),МПа

l, м

f=p(l),МПа

5000

4,466814

20000

4,365743

10000

4,43338

25000

4,331528

15000

4,399691

30000

4,297041

14. Для того, чтобы вычислить давление в узловой точке p5 , воспользуемся формулой (3.11) или (3.10):

p =

p2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

2

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λ2l2

 

λ3l3

 

λ6l6

 

 

λ4l4

 

λ5l5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

+

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

D5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D5

 

 

D5

 

 

 

 

 

D5

 

D5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

3

 

6

 

 

 

 

 

4

 

5

 

 

 

Давление в точке p5 ,рассчитанное по формуле (3.11)

равно p5=3,42МПа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

= p2

+

Q2

 

λ l

 

 

 

 

 

A2

7 7

,

(3.29)

 

 

 

5

 

к

 

 

D5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

= (1,7 106 )2 +

 

1,6092

 

 

0,01941 47000 = 3,44МПа

 

(9,7 105 )2

 

.

5

 

 

 

 

 

0,495

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты расчета давления по участку l7 представлены в табл. 3.5.

40

Таблица 3.5

l, м

f=p(l),МПа

l, м

f=p(l),МПа

79000

3,44

102500

2,718556

86833,33

3,217543

110333,3

2,430952

94666,67

2,978517

118166,7

2,104402

Примечание: В таблице (3.5) координаты указаны от начала трубопроводной системы согласно ее развертке. Для расчетов величина l берется от начала рассматриваемого участка. Например: 79000 м от начала трубопроводной системы это 0 м от начала участка №7; 86833,33 м от начала трубопроводной системы это 7833,33 м от начала участка №7 и т.д. Аналогичным образом выполнены расчеты для остальных участков (см. таблицы 3.6 – 3.10).

15. Для того, чтобы вычислить расходы по веткам l2 - l3 - l6 и l4 - l5 воспользуемся формулами (3.7) и (3.8):

Q = 9,7

105

×

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

×

 

 

 

 

 

(4,29

106 )2 (3,44 106 )2

 

 

= 0,8

м3

 

.

 

 

0,0202 15000

+

0,0201 27000

+

0,0206 7000

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,402

5

 

 

0,408

5

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,361

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

= 9,7

10

5

×

 

 

 

(4,29 106 )2 (3,44 106 )2

 

 

= 0,8

 

м3

.

 

 

 

 

0,0206 14000

 

0,0202 25000

 

 

с

 

2

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

0,402

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,361

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16. Для ветви l2 - l3 - l6 рассчитаем давления в узловых точках по формулам (3.2), (3.3) и (3.4):

41

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

= p2

Q2

 

λ l

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

2

,

(3.30)

 

 

 

2

1

A2

 

D5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

p

= (4,29 106 )2

0,82

 

 

0,0201 15000 = 4,06МПа

 

(9,7 105 )2

 

.

 

2

 

 

 

 

 

0,4025

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты расчета давления по участку l2 представлены в табл. 3.6.

Таблица 3.6

 

 

 

l, м

f=p(l),МПа

l, м

f=p(l),МПа

30000

4,29

37500

4,174613

32500

4,251886

40000

4,135435

35000

4,213427

42500

4,095883

 

 

 

p

=

 

p2

Q2

λ l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

3 3

(3.31)

 

 

 

3

2

 

A2

D5 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

= (4,06 106 )2

 

 

0,82

 

 

0,0201 27000 =3,63МПа

 

 

(9,7 105 )2

.

3

 

 

 

 

0,4085

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты расчета давления по участку l3

представлены в

табл. 3.7.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l, м

f=p(l),МПа

 

 

 

l, м

 

f=p(l),МПа

 

 

45000

 

 

4,06

 

 

 

 

58500

 

3,853706

 

 

49500

3,99242

 

 

 

63000

 

3,782443

 

 

54000

3,923676

 

 

 

67500

 

3,70981

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

42

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

= p2

Q2

λ l

 

 

 

 

 

1

 

6 6

,

(3.32)

 

 

 

5

3

A2

 

D5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

= (3,63 106 )2

0,82

 

 

0,0206 7000 =3,395МПа

 

(9,7 105 )2

.

5

 

 

 

0,3595

 

 

 

 

 

 

 

Результаты расчета давления по участку l6 представлены в табл. 3.8.

Таблица 3.8

 

 

 

l, м

f=p(l),МПа

l, м

f=p(l),МПа

72000

3,63

75500

3,514892

73166,67

3,592041

76666,67

3,475676

74333,33

3,553676

77833,33

3,436012

В результате расчетов невязка давления в точке p5, рассчитанная по формуле (3.32) и (3.29) составляет менее 1%, поэтому расчет по линии l2 - l3 - l6 считаем верным.

17. Для ветви и l4 - l5, поступая аналогично рассчитаем значения давлений:

 

p

 

=

 

p2

Q2

 

λ

l

 

 

 

 

4

 

2

4

 

4

,

(3.33)

 

 

 

1

A2

 

 

D5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p = (4,29 106 )2

0,82

 

 

0,0206 14000 =3,89МПа

(9,7 105 )2

4

 

 

 

 

 

 

0,3595

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты расчета давления по участку l6 представлены в табл. 3.9.

43

Таблица 3.9

l, м

f=p(l),МПа

l, м

f=p(l),МПа

30000

4,29

37000

4,093805

32333,33

4,225614

39333,33

4,026282

34666,67

4,160231

41666,67

3,957608

 

 

p

 

=

p2

Q2

 

λ l

 

 

 

 

 

5

2

5

5

,

(3.34)

 

 

 

 

 

4

A2

 

D5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

= (3,89 106 )2

 

0,82

 

 

0,0201 25000 =3,446МПа

(9,7 105 )2

4

 

 

 

 

 

 

0,4025

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты расчета давления по участку l5 представлены в табл. 3.10.

Таблица 3.10

 

 

 

l, м

f=p(l),МПа

l, м

f=p(l),МПа

44000

3,89

56500

3,674814

48166,67

3,819619

60666,67

3,600228

52333,33

3,747916

64833,33

3,524064

В результате расчетов невязка давления в точке p5, рассчитанная по формуле (3.34) и (3.29) составляет менее 1%, поэтому расчет по линии и l4 - l5 считаем верным.

18. По результатам расчетов строится графическая зависимость давления от продольной координаты трубопровода (см. рис. 3.4).

44

p, МПа

45

L, м

Рисунок 3.4 - Распределение давления по участкам трубопроводной системы

4 Требования к оформлению курсового проекта

Все расчеты представляются в напечатанном или рукописном виде на листах формата А4 с одной стороны. Титульный лист выполняется обязательно в напечатанном виде в соответствии с приложением. Студентом оформляется лист задания и подписывается у преподавателя. Пояснительная записка выполняется соответствии с приложением СТП ВГТУ 62 - 2007. Последовательность расчетов выполняется в соответствии с примерами (см. главу 3).

При оформлении работы в напечатанном виде использовать шрифт Time New Roman, размер шрифта - 14, интервал полуторный, поля: левое – 3см, правое – 2 см, верхнее – 2 см, нижнее – 3 см, нумерация страниц сквозная, номер страницы в нижней части страницы, центровка текста

– по ширине (первая страница нумеруется, но номер не проставляется).

Графическая часть выполняется на бумаге (формат A3) и оформляется по ГОСТ и подшивается к основной работе.

Пояснительная записка должна быть сшита в единый документ скоросшивателем или при помощи других средств.

Несшитый курсовой проект к защите не допускается.

Результаты расчетов по формулам представляются в виде таблиц. Расчетные формулы сопровождаются комментариями, в которых должен быть понятен ход вычислений со всеми промежуточными и конечными результатами.

Работа должна быть выполнена аккуратно, без следов посторонних веществ на листах. Для исправлений допускается использовать корректор белого цвета и пишущую ручку черного цвета. Чернила других цветов не использовать.

46

Взащиту курсового проекта входит:

вывод формулы для расчета эквивалентного газопровода;

расчет и построение графической зависимости давления в трубопроводе от продольной координаты;

расчет и построение графической зависимости давления в трубопроводной сети низкого давления (конечные потребители);

ответ на теоретический вопрос из третьей главы;

оформление курсового проекта в соответствии с требованиями.

Защита курсового проекта осуществляется в сроки до начала экзаменационной сессии. После установленного срока защита возможна только по уважительным причинам.

Заключение

Методические указания предназначены для выполнения курсового проекта по теме: «Гидравлический расчет сложных газопроводов» для студентов четвертого-пятого курсов очной и заочной формы обучения. В результате выполнения данной работы студент получит основные навыки по расчету сложных газопроводов низкого и высокого давления. Познакомится с теоретическими сведениями по данной тематике. В дальнейшем полученные сведения будут использованы для написания выпускной квалификационной работы.

Расчеты в курсовом проекте являются основополагающим для проектирования систем трубопроводного транспорта в целом, а также рассчитанные зависимости являются исходными данными для проектирования энергетических систем газового хозяйства.

47

ПРИЛОЖЕНИЕ А

НОМОГРАММА РАСЧЕТА КОЭФФИЦИЕНТА СЖИМАЕМОСТИ ПРИРОДНОГО ГАЗА Z (ОБЪЕМНОЕ СОДЕРЖАНИЕ МЕТАНА БОЛЕЕ 90%)

48