Учебное пособие 2038

Таблица 2.1

Результаты гидравлического расчета распределительной сети низкого давления

3. РАСЧЕТ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ГАЗОВЫХ СЕТЕЙ СРЕДНЕЙ (ВЫСОКОЙ) СТУПЕНИ ДАВЛЕНИЯ

3.1. Выбор диаметров и гидравлический расчет газопроводов

Распределительная сеть средней (высокой) ступени давления чаще выполняется незакольцованной (тупиковой), к ней присоединяются сосредоточенные крупные потребители газа, как например котельные (ТЭЦ), промпредприятия, ГРП более низких ступеней давления, банно-прачечные комбинаты, хлебозаводы и т. д., потребляющие газ данного давления.

При трассировке сетей среднего (высокого) давления следует руководствоваться указаниями [2, п. 4.14], [11, п. 5] согласно которым допускается укладка газопроводов низкого и среднего (высокого) давлений в одной траншее.

Определение расчетных расходов участков сети (расчет потокораспределения) при одном узле писания (ГРС) производятся путем последовательного суммирования расходов потребителей, питающихся в конце участка. Так как путевая составляющая расхода равна нулю, то, следовательно, расчетный расход по длине участка не меняется.

- 11 -

Гидравлические потери давления участка сети:

где Pr , Pk – абсолютное давление соответственно в начальном и конечном (по направлению движения газа) узлах участка, МПа.

Гидравлический уклон участка сети Rrk , (МПа)2 / м , без учета местных потерь давления:

При известном давлении в начале участка Pr , используя формулы (3.1), (3.2),

получаем выражение для определения давления в конце участка, Pk , МПа :

Рассмотрим методику расчета незакольцованной распределительной сети среднего (высокого) давления.

1.При известном из задания давлении перед городом (после ГРС) принимаем (либо берем в соответствии с исходными данными на проектирование) давления газа перед потребителями.

2.Выбираем главное направление от узла питания до конечного, наиболее удаленного узла, и определяем средний гидравлический уклон по этому направлению.

3.Последовательно рассматривая каждой участок выбранного направления по формуле (3.3), вычисляем неизвестные давления в узлах. Расчет начинается с участка, начальным узлом которого является узел питания с заданным

давлением Pr = PГРС . Начальным узлом следующего участка является конечный узел предыдущего участка, давление в котором уже определено.

4.После определения давлений при вычисленных расчетных расходах участков выбираем диаметры трубопроводов с помощью номограммы приложения для удельных потерь газопроводов среднего давления рассматриваемого участка.

5.Проводим поверочный расчет, целью которого является уточнение давлений в узлах при выбранных стандартных диаметрах труб, отличающихся от расчетных.

6.Пересчитываем значение Pкф узла при неизменной (вычисленной из

расчета предыдущего участка) величине Prф по формуле

Подобный пересчет производим для всех узлов сети (исключая узел питания), в том числе и для конечных узлов перед потребителями.

- 12 -

В случае, если давление газа перед потребителем окажется за пределами допустимого, необходимо изменить соответствующий диаметр, в чем собственно и состоит гидравлическая увязка разветвленной сети. На этом гидравлический расчет сети заканчивается. Результаты расчета записываются в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Результаты гидравлического расчета распределительной сети среднего (высокого) давления

3.2. Выбор оборудования сетевого регуляторного пункта

После расчета сетей низкой и средней (высокой) ступени давления появляется возможность уточнения типа регуляторного пункта, питающего сеть низкого давления, по величине пропускной способности регулятора давления газа.

Для регуляторных пунктов с технологической линией на базе регуляторов РД-32М и РД-50М пропускная способность Qp , м3/ч, определяется по формулам:

данным (табл. 3.2).

- 13 -

Для регуляторных пунктов с технологической линией на базе регуляторов типа РДУК и РДБК:

где f – площадь седла клапана, см2, (табл. 3.3); α – коэффициент расхода (табл. 3.3);

ϕ – коэффициент, зависящий от отношения Рвых/Pвх (рис. 3.1).

Таблица 3.2

Технические данные регуляторов типа РД

- 14 -

Отключающие устройства на газопроводах в цехах промышленных и коммунальных предприятий должны предусматриваться:

-на вводе газопровода внутри помещения;

-на ответвлениях к каждому агрегату;

-перед горелками и запальниками;

-на продувочных трубопроводах в местах присоединения их к газопроводам. Сеть может брать свое начало как от точки разветвления уличного рас-

пределительного газопровода с включением в нее участков дворовой сети, так и от ввода в здание.

Рассчитываются только участки, включенные в расчетную схему, диаметры остальных участков принимаются по аналогии с рассчитанными.

При прокладке газопроводов в цехах следует увязывать их размещение с размещением в цеху газопотребляющих агрегатов, строительных конструкций, технологического оборудования и трубопроводов другого назначения из условия обеспечения возможности монтажа, осмотра и ремонта газопроводов и устанавливаемой на них арматуры. При этом газопроводы не должны пересекать оконные и дверные проемы, а также прокладываться в местах возможного воздействия агрессивных веществ, в местах смывания горячими продуктами сгорания или местах соприкосновения с нагретым или расплавленным металлом.

Расчетная схема внутрицехового газопровода должна включать разводку сети на плане цеха и аксонометрическую схему сети от ввода в цех, после регуляторного пункта на вводе (если таковой установлен). Она включает все участки газовой сети от ввода в цех до газогорелочных устройств.

Конечными точками внутрицеховой сети являются узлы перед основными горелками газопотребляющнх агрегатов, давление в которых выбирается из паспортных данных на газогорелочные устройства соответствующего класса.

- 16 -

4.2. Вычисление расчетных расходов газа по участкам внутридомовой (внутрицеховой) сети

Расчетный расход газа на участке внутридомовой сети, м3/ч:

где k0 – коэффициент одновременности включения газовых приборов, [2, табл. 5];

m – количество квартир, питаемых газом от данного участка, определяемое из расчетной схемы сети;

qi – суммарная тепловая нагрузка горелок бытовых газовых приборов одной квартиры, кДж/ч;

ni – число однотипных приборов или групп приборов.

При установке в квартире бытовой газовой плиты:

qi = qiпл .

При установке в квартире бытовой газовой плиты и газового водонагревателя:

qi = qiпл + qiвн ,

где qiпл – тепловая нагрузка конфорочных горелок и горелки духового шкафа бытовой газовой плиты, принимаемая по техническим данным, кДж/ч: для ряда зарубежных плит – [8, табл. 19]; для плит отечественного производства – [8, с. 60-62, 65, 67, 69-71].

При отсутствии данных можно принять: для 4-конфорочных плит

qiпл = 4,19(4 ×1600 + 4000), кДж/ч;

для 2-конфорочных плит

qiпл = 4,19(2×1600 + 3000), кДж/ч;

где qiвн – тепловая нагрузка горелки проточного или емкостного водонагревателя, принимаемая по техническим данным на соответствующий аппарат, Дж/ч, [1, табл. 19.2],[2, п.п. 6.17-6.25], [8, с. 107, 110, 118-120].

Расчетный расход газа на участке внутрицеховой сети, м3/ч:

где qi – суммарная тепловая нагрузка горелок газопотребляющего агрегата (печи, сушила, котельные топки) кДж/ч, принимаемая по паспортным данным на горелки;

m – количество газопотребляющих агрегатов, питаемых от данного участка сети.

- 19 -

5. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВНУТРИДОМОВОЙ (ВНУТРИЦЕХОВОЙ) СЕТИ

Удельные потери давления участка газопровода низкого давления R, Па/м, определяются по формулам [2, прил. 5 ]. Для внутренних газопроводов расчетную длину участка lp.rk следует определять по формуле

∑ξ – сумма коэффициентов местных сопротивлений участка длиной lrk.

Эквивалентную длину участка газопровода следует определять в зависимости от режима движения газа по следующим формулам [11]:

для ламинарного режима течения газа Re ≤ 2000

для турбулентного режима течения газа при Re ³ 4000

Значения коэффициентов местных сопротивлений ξ , в зависимости от типа местного сопротивления, встречаемого на участке внутридомовой (внутрицеховой) сети (тройники, отводы, запорная арматура и т. п. (рис. 5.1), приведены в табл. 5.1, 5.2, по данным [1].

- 20 -