книги / Основы газоснабжения
..pdfводов для них п по действительным удельным потерям, соответствующим выбранным диаметрам ответвлений, определяем фактические потери давления на каждом из ответвлений.
В примере 21 расчетные расходы газа определены последова тельным сложением транзитных и путевых расходов на участ ках сети от самой удаленной точки до ГРП. Такой метод прост для небольшой сети, но для расчета большой разветвленной сети он сложен, а длц расчета кольцевых сетей вообще не приемлем. В сложных схемах газоснабжения расчетные расходы газа на участках сети определяются с помощью условных узловых рас ходов, равных (в точке пересечения участ ков) полусумме путевых расходов участков, примыкающих к узлу:
|
^уз = |
2 ^ г /2 . |
(VI.33) |
|
Таким приемом |
равномерно |
распреде |
|
|
ленный |
расход газа |
на участках сети, при |
Рис. VI.10. Узловой |
|
мыкающих к узловой точке, как |
бы соби |
расход. |
||
рается |
в эту точку и превращается в услов |
|
||
ный сосредоточенный расход. Когда вся равномерно распределен
ная нагрузка сети будет |
заменена |
сосредоточенными узловыми |
||||||||
расходами, расчетные расходы газа на участках |
сети |
опреде |
||||||||
ляются |
из так |
называемого условия |
равновесия |
узлов — ра |
||||||
венства |
количеств |
газа, |
притекающего к узлу |
и отходящего от |
||||||
него, с учетом расхода газа в самом |
узле (рис. |
V I.10). |
Баланс |
|||||||
расходов газа |
в |
узле |
может |
быть |
представлен |
выражением |
||||
^pi = |
^р2 “Ь ^рз “Ь Vy3 |
или |
Vpi |
I (Vp2 “f- Vp3) = |
Fy3. |
В тех |
||||
случаях, когда распределительная сеть помимо равномернораспределенной нагрузки имеет сосредоточенные расходы Vcr последние включаются в узловые расходы в местах присоедине ния сосредоточенных расходов к распределительной сети. Для
таких |
узлов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Fy3 = S ^ n /2 + |
F c. |
|
|
|
(VI.34> |
||||
|
П р и м е р |
22. По условиям примера*21 определить расчетные расходы |
|||||||||||||
газа на |
участках |
сети noj узловым расходам. |
|
|
табл. VI.6, |
||||||||||
|
Решение. По величинам путевых расходов, приведенным в |
||||||||||||||
определяем узловые расходы сети. Для |
узла 4 V |
4 = |
FnJ_4/2 = |
175/2 = |
|||||||||||
= |
8,75 м3/ч; для узла 3 Fy3 3 = |
(Fn |
+ Fn |
+ |
Fn 2_3)/2 = (175 + |
150 + |
|||||||||
+ |
150)/2 = |
237,5 м3/ч и т. д. |
Общий расход в сети 750 м3/ч. |
|
|
|
|||||||||
|
У з е л ........................ |
|
|
1 |
2 |
|
3 |
4 |
5 |
|
6 |
||||
|
Узловой расход, м3/ч |
|
|
87,5 |
212,5 |
237,5 |
87,5 |
50 |
|
75 |
|||||
|
Вычисление расчетных расходов начинаем с дальних точек. Условия |
||||||||||||||
равновесия узла выражаются уравнениями: для узла 4 Fp 3_4 = |
Fy3 4 или |
||||||||||||||
Ур 3-4 — 87’5 “ 3/ч; для узла 6 Fp ,_6 = |
Fy3 в или V р 3_в= 75 м3/я; для узла 3 |
||||||||||||||
= |
р 2-3 - |
Урз-4 - |
VP 3-6 = УУз 3- откуда Fp 2_3 = 'F y3 ,+ Fp , |
+ |
F |
= |
|||||||||
237,5 + |
87,5 + |
75 = |
400 м3/ч; для узла 5 Fp 2_3 = |
Vy.‘3 или Vp 2_s = |
|||||||||||
= |
50 м3/ч; |
для |
узла 2 V |
,_2 - ,F |
,_5 |
- V |
2_3, = F |
2,откуда F |
г_2 = |
||||||
= |
7уз , + |
У’ в-Л+.Ур 2-3 = |
212-5 + |
50 + |
4°0 = 662,5 м3/ч. |
|
|
|
|||||||
|
Вычисленные расчетные расходы точно соответствуют данным табл. VI.3. |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
121 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
§VI.7. Расчет кольцевых газопроводов
Вотличие от тупиковых газовых сетей, в которых направле ния потоков и расчетные расходы газа на участках сети опреде ленны, в многокольцевых сетях и направления потоков, и коли чества газа, протекающие по расчетным участкам, не постоянны. Задачей гидравлического расчета таких сетей является опреде ление диаметров участков сети, которые обеспечивают равномер ность гидравлического режима всей сети и подачу всем потреби телям требуемых количеств газа при заданных перепадах давле ния. Если в тупиковых сетях из трех величин — расхода газа,
|
|
|
допустимого перепада давления |
||||
|
|
+ |
и диаметра газопровода — неиз |
||||
|
|
|
вестна одна, то задача решается |
||||
|
|
|
легко. В кольцевых сетях, когда |
||||
|
|
|
потоки |
газа |
могут распреде |
||
|
|
|
литься |
по |
полукольцам нерав |
||
|
|
|
номерно, |
из |
указанных |
трех |
|
|
|
|
величин известна только'одна, |
||||
|
|
|
а две другие необходимо опре |
||||
Phc.VI. |
11. |
Распределение потерь |
делить. |
|
|
|
бази |
давления в^кольце. |
Решение такой задачи |
||||||
|
|
|
руется на двух условиях. Во- |
||||
первых, |
на |
рассмотренном выше условии |
равновесия |
узла. |
|||
Если приток газа к узлу считать положительным расходом, а выход газа из узла и расход газа в самом узле — отрицательным, то алгеб раическая сумма расчетных расходов газа в узле должна быть равна нулю. Во-вторых, на условии, по которому сумма потерь давления в одном полукольце равна сумме потерь давления в другом полу кольце: Д/?! -f Др2 = Др3 + ДрА + Дрь (рис. V I.11). Если условно считать движение газа в кольце по часовой стрелке по ложительным, а противоположное отрицательным, то указанное условие можно сформулировать так: алгебраическая сумма по терь давления в любом кольце должна быть равна нулю. Практи чески это условие выполнить не всегда удается и допускают, что невязка потерь давления в полукольцах не должна превы шать 10% от наименьшей потери давления в одном из полуколец.
П р и м е р 23. Разработать схему газоснабжения рабочего поселка представленного генеральным планом на рис. VI.12, по следующим исходным данным. Поселок снабжается газом Ставропольского месторождения через ГРС, расположенную в 500 м от поселка. Избыточное давление газа на выходе из ГРС 2,8 кгс/сма. Застройка поселка 3—4-этажная с плотностью населения 350 чел./га. На территории поселка имеются сосредоточенные потребители газа: фабрика с расходом газа низкого давления 130 м*/ч и завод с расходом газа 500 в^/ч. Расположен поселок в климатическом поясе с расчетной отопи тельной температурой наружного воздуха —20° С. Расход газа на бытовые
икоммунальные цеди принять из расчета, что:
—на приготовление пищи и горячей воды для хозяйственных и сани тарно-гигиенических нужд газ используют 80% населения;
—бани посещают 20% населения;
122
—столовыми и ресторанами пользуются 20% населения;
—посещение поликлиник одним жителем — 10 раз в год;
—в больницах на 1000 жителей имеется 8 коек;
—школьников на 1000 жителей 200 человек;
—механизированные прачечные обслуживают 30% населения (при норме
100 кг сухого белья на 1 жителя в год);
— хлебозаводы выпекают на 1000 жителей 0,6 т/сутки хлебо-булочных
изделий.
Отопление жилых и общественных зданий за счет местных отопительных установок на газе 25% от общей их кубатуры. При этом на одного жителя
приходится 50 м8 жилых зданий и 15 м5 общественных. |
|
|
|
||
Решение. |
исходного |
газа. |
Согласно |
||
1. |
Определяем низшую теплоту сгорания |
||||
табл. 1.1 химический состав горючей части ставропольского газа, |
% по |
||||
объему: метан — 98,7; этан — 0,3; пропан — 0,1; бутан 0,1. Плотность rasa |
|||||
|
Рис. VI.12. |
Генплан и |
газо |
||
|
вые сети поселка. |
|
|||
|
Длины |
участков, м: 1,_ , —300, |
|||
|
GL* —200, Z,_4 —350, |
г*-» —300, |
|||
|
Z,_. — 600, Z,_, —500, |
17_, —300, |
|||
|
Ze-» — 150, 1%^i — 360, If-it —100, |
||||
|
iio-ii —150, |
in—* — 500, |
ii&_• |
||
|
—350, Ie_n — 150. |
га: А — 4, |
|||
|
Площади |
участков, |
|||
|
Б —3,1 —7, |
II — 10, 111 —Ъ% |
|||
|
|
IV —8. |
|
|
|
р = 0,73 кг/м3. По формуле (11.13) QH= 85,5 СН4 + 152,3 |
С2Нв + 217,9 |
С3Н8 + 283,4 С4Н10 = 85,5-98,7 + 152,3-0,33 + 217,9-0,12 + |
283,4-0,04 = |
=8560 ккад/м8.
2.Определяем численность населения'TV, чел., которая зависит от пло щади поселка и плотности населения.
N = Fa% |
(VI.35) |
где F — площадь застройки, га; а — плотность населения, чел./га. В нашем |
|
случае N = (7 + 10 + 5 + 8 + 3 + 4).350 = |
12 950 чел. |
П р и м е ч а н и е . При неоднородной застройке чис ленность населения подсчитывается по плотности населе ния в отдельных районах или кварталах.
3. Определяем годовую потребность газа в тепловых единицах по нор мам расхода, указанным в табл. VI.1.
На приготовление пшци и горячей воды для хозяйственных и санитарногигиенических нужд @бЬ1Т = 12 950-0,8-1 270 000 = 13, 14 Ткал/год.
Расход газа на бани определяем, предусматривая еженедельное посеще ние их каждым посетителем, т. е. из расчета 52 помывок на 1 человека в год. <?бь1т= 12 950-0,20-52-9000 = 1,215 Ткал/год.
На столовые и рестораны с учетом трехразового питания QCT = 12 950 X
X 0,20 (1 + |
0,5 + |
0,5) -1000 -365 = 1,89 Ткал/год. |
|
На~ поликлиники расход газа определяем по их пропускной способ |
|||
ности при |
300 рабочих днях, |
т. е. 12 950 -10/300 чел./сутки; следовательно* |
|
А9 Q^n . 10 |
>20 000 = |
8,6 Гкал/год. |
|
Qn°Л— |
g p |
||
123
На больницы расход газа определяем из расчета расхода на приготовле ние пиши и горячей воды для хозяйственно-бытовых нужд и лечебные про
цедуры. ()бол = 12 950 • 8 (760 000 X 2 200 000) = 306 Гкал/год. 1000
На школы (?шк = 12 |
-г00-4° 000 = |
103,4 Гкал/год. |
|
На механизированные прачечные @Пр = |
12 950 • 0,3 • 100 |
4 800 000 = |
|
|
|
1000 |
|
= 1,864 Ткал/год.
На хлебозаводы расход газа определяем, принимая, что выпекается хлеба формового — 0,3, батонов, булок и сдобы — 0,2 и кондитерских изделий —
0,1 т в сутки на 1000 жителей. |
|
|
<?хл. Ф= |
■365.420 000= 595 Гкал/год; |
|
<?хл. бел= |
i 9 Q40. О 9 |
|
1000 " " ' 365 ’ 950 000= 900 Гкал/г°Д| |
||
<?конд. нзд= |
12 1о6Ь'°~ •365 *1450 000= 685 г кал/Г0Д1 |
|
(?хл= (595+ 900+685) • 10*= 2,18 Ткал/год. |
|
|
Расход газа на бытовые и коммунальные нужды в итоге можно записать |
||
в следующем виде: |
|
|
(?быт (жилые дома) |
13,1400 |
|
Об (бан и )............................ |
1,2150 |
|
Ост (столовые и рестораны) |
1,8900 |
|
Опол (поликлиники) |
0,0086 |
|
Обол (больницы) |
|
0,3060 |
хШК (ШКОЛЫ) . |
|
0,1034 |
Опр (прачечные) . |
1,8640 |
|
Охл (хлебозаводы) |
|
2,1800 |
Итого —20,707 Ткал/год
Расход газа на мелкие коммунально-бытовые предприятия (ателье, мастерские, аптеки и пр.) принимаем в размере 10% расхода на бытовые
и коммунальные нужды, |
т. е. @мк б = |
0,1 • 20 707 • 10е ^ 2,07 Ткал/год. |
|
Тогда <?общ = |
20 707 -10е + 2070 .10е = |
22,777 Ткал/год. |
|
4. Расчетный часовой расход газа на бытовые и коммунальные нужды |
|||
по формуле (VI.6) Уком = |
АгтУгод. По данным к формуле (VI.6) принимаем |
||
ближайшее к |
расчетной |
численности |
населения значение коэффициента |
часового максимума кт = |
1/2200. Расход газа на бытовые и коммунальные |
||
нужды при переводе из тепловых единиц в объем исходного газа составит
Угод = Qo6uJQn = 22 777.10в/8560 = 2,65.10е м3/год. Тогда УКОм.= |
2,65 X |
||
X 10е/2200 |
1200 мз/ч. |
газа на отопление |
жилых |
5. Определяем расчетный часовой расход |
|||
и общественных зданий. В нашем случае на |
основании исходных данных |
||
общий объем отапливаемых зданий, м3: жилых Уж = 12 950 *50 650 000 м3; |
|||
общественных |
У0бщ = 12 950 *15 ^ 194 000 м3. Принимаем по СНиП II — А. |
||
6—62 расчетную температуру воздуха внутри зданий, °С: жилых — 18; обще
ственных — 16. |
Средняя |
тепловая характеристика |
отапливаемых зданий |
|||
7ср = 0,35 |
ккал/(м3-ч *9С) (см. с. |
100). К. п. д. отопительных установок при |
||||
нимаем tjot. уст |
= 0,75. Согласно заданию установками на газовом топливе |
|||||
в |
поселке |
отапливается |
25% |
помещений, т. е. УоТ ж = 650 000*0,25 = |
||
= |
162 500 м3; |
Уот. общ = |
194 000-0,25 = 48 500 м3. |
* |
||
124
Расчетный часовой расход газа на отопление по формуле (VI.3)
Т7 |
0,35 • 162 500 [18— (20)]-Ь0,35 • 48 500 [16—(—20)] |
.. |
Vp- °т= |
-------------------------8560-0,75---------------------------- |
413 М14■ |
Ввиду ограниченного числа больших общественных зданий в поселке рас
ход тепла на вентиляцию их не учитываем.
6. Общий расчетный часовой расход газа на бытовые и коммунальные нужды с учетом отопления по формуле (VI.7) V4 = 1200 + 413 = 1613 м3/ч. Считая этот расход равномерно распределенным по всей площади застройки поселка, по формуле (VI.32) удельный расход газа на единицу площади застройки FyA f = 1613/37 = 43,7 м3/ (ч-га).
7. Наносим на генплан поселка схему газовых сетей и замеряем длины расчетных участков. На основании положений, изложенных в § VI.3, при нимаем для поселка кольцевую сеть низкого и тупиковую среднего давления. К сети низкого давления подключаем сосредоточенную нагрузку фабрики,
ак сети среднего давления — сосредоточенную нагрузку завода. Площади А
иБ (см. рис. VI.12) рассматриваем как прилегающие к газопроводу низкого давления и не окольцовываем.
8^ Расход газа по отдельным кольцам находим по формуле VK— FnVyif.
Для кольца I V j= Fj Гуд f = |
7-43,7 = 306 м3/ч; |
для кольца II |
Vи |
= |
||||||||
= |
10-43,7 = 437 м3/ч; для |
площади |
A |
VA= 4-43,7 = |
174 м3/ч |
и |
т. д. |
|||||
В |
итоге можно |
записать: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кольца |
и |
площади |
вне |
II |
III |
IV |
А |
Б |
|
|
|
|
колец . . . |
|
I |
|
|
|||||||
|
Расход газа, |
м3/ч |
|
306 |
437 |
218 |
348 |
174 |
130 |
|
|
|
|
Общий расход |
газа, м3/ч: |
1613. |
газа |
на единицу |
длины |
периметра |
|||||
|
9. Определяем удельные расходы |
|||||||||||
каждого кольца от равномерно распределенной нагрузки. Для кольца /
vy n lj= Vj/lj = 306/1300 = 0,235 м3/ (ч-м); для |
кольца |
II |
Гуд |
= |
||
= Vjj/Ijj = 437/1500 = |
0,281 м3/ (ч-м) |
и т. д. В итоге удельные |
расходы |
|||
газа по длине газопроводов, м3/ (ч -м): |
|
|
|
|
|
|
Кольца.............. |
I |
II |
III |
IV |
|
|
Удельный расход |
0,235 |
0,281 |
0,150 |
0,290 |
|
|
10. Определяем путевые расходы газа на участках сети. При этом необ |
||||||
ходимо учитывать односторонний и двусторонний разбор газа на |
участке. |
|||||
Для окольцованных кварталов этот расход определяется по удельным рас ходам в кольцах, в которые заключены кварталы, а расход газа на приле гающие площади прибавляется целиком к путевому расходу газа на участке
сети, к |
которому |
прилегает |
данная |
площадь. Для участка |
1—2 |
||
Vnjr-f^ |
li-2Vy n iv = |
300-0,29 = |
87 м3/ч; |
для |
участка |
2—10VnB_10= |
100 |
(0,235 + |
0,29) = 52,5 м3/ч; для |
участка 5—6 |
VnS_e = |
500 -0,281 -f 174 = |
|||
= 314 м3/ч и т. д. В итоге можно записать: |
|
|
|
||||
|
Участок |
Путевой |
|
Участок |
Путевой |
|
|
|
1 -2 |
расход, м*/ч |
|
|
расход, м3/ч |
|
|
|
87,0 |
|
8 -9 |
43,5 |
|
||
|
2—3 |
47,0 |
|
9—10 |
103,0 |
|
|
|
3 -4 |
82,2 |
|
2—10 |
52,5 |
|
|
|
4 -5 |
200,5 |
|
10-5 |
181,0 |
|
|
|
5—6 |
314,0 |
|
10-11 |
85,7 |
|
|
|
6 -7 |
75,0 |
|
11-8 |
66,0 |
|
|
|
7-8 |
45,0 |
|
11-6 |
215,5 |
|
|
2 Vn= 1598 Мз/ч.
125
= |
Поскольку |
Vp. q = |
1613 м3/ч, то погрепшость в расчетах 1613—1598 = |
|||||||||
15 м3/ч, или около 1%, что допустимо. При погрешности более 5% |
сле |
|||||||||||
дует устранить |
неточности в расчетах. |
|
|
|
|
|
0,5 (Уп |
-J- |
||||
|
11. Определяем узловые расходы газа. Для узла 1 Ууз г = |
|||||||||||
+ |
vu м ) = 0.5 (87 + |
103) = |
95 м3/ч; |
для |
узла |
2 |
Fyg 2 = |
0,5 |
(Уп |
+ |
||
+ |
vu 8-г + |
8-ц) = |
0,5 (87 + 47 + |
52,5)= 93,3 м3/ч; для узла |
|
= |
||||||
= |
0,5 (Vn , . e + |
Vn r_e+ Гп п _6) + Гф = 0,5 (314 + |
75 + 215,5) |
+ 130 - |
||||||||
= |
432,5 м3/ч и т. д. Результаты вычислений запишем в виде |
|
|
|
||||||||
|
У зел ......................... |
|
м3/ч |
1 |
2 |
3 |
|
4 |
5 |
|
6 |
|
|
Узловой расход, |
95,0 |
93,5 |
65,0 |
143,0 |
348,0 |
432,3 |
|
||||
|
У зел........................ |
|
м3/ч |
|
7 |
8 |
|
9 |
10 |
11 |
|
|
|
Узловой расход, |
|
60,0 |
77,5 |
|
73,0 |
160,0 |
184,0 |
|
|||
|
|
|
2 |
Гуэ=1731 м»/ч. |
|
|
|
|
|
|
||
За вычетом сосредоточенного расхода Уф = 130 м3/ч сумма расходов равномерно распределенных нагрузок равна 1601 м3/ч, т. е. по отношению к V4 = 1613 м3/ч погрешность составила 12 м?/ч, или менее 1%,что до пустимо.
12. Вычерчиваем расчетную схему газопроводов и намечаем желаемые направления потоков газа. На схеме намечаем сначала главные направления
300
Направление потопа газа
Сосредоточенный расход газа
350 Длина участками
ьо Расходгаза}мэ/ч 7б*з диаметр газопровода,мм
Рис. VI. 13. Расчетная схема газовой сети низкого давления.
потоков газа от ГРП к наиболее удаленным точкам поселка и обозначаем их стрелками. При этом следует стремиться обеспечить подвод газа к потреби телям в дальних точках минимум по двум наикратчайшим направлениям. Затем намечаем вспомогательные направления потоков газа, чтобы обеспе чить продвижение газа от ГРП к периферии. Далее на схеме отмечаем так называемые нулевые точки, или точки схода потоков, т. е. узлы, в которых потоки газа сходятся, а выходящих расходов нет, кроме сосредоточенных, если они имеются в узле. Желательно, чтобы в кольцах длина участков с «по ложительными» (по часовой стрелке) направлениями потоков газа была при мерно равна длине участков с «отрицательными» (против часовой стрелки
126
направлениями потоков газа, т. е. чтобы кольца были «равноплечные». Этим условиям наиболее отвечают направления потоков газа, показанные на рис. VI.13.
13. Вычисляем расчетные расходы газа на участках, составляя для этого уравнения равновесия каждого узла. Если в уравнении равновесия уэла неизвестны несколько расходов, то неизвестными расходами, 8а исключением одного, задаются, а один вычисляют. Величины расходов которыми за даются, могут быть приняты произвольно, цо они должны быть не менее половины путевых расходов для соответствующих участков. Если же расход, которым задаются, помимо путевого расхода включает и транзитный рас ход, то он должен быть учтен, т. е. в таком случае надо задаваться расходом
Vpi ^ 0,5 Vn + FT.
Для удобства вычислений расчетных расходов на участках на расчетную схему следует нанести узловые расходы. Вычисления начинаем с дальних точек схода, которыми будут узлы 4,6 и 1 (см. рис. VI.12). Для уела 4 усло
вие равновесия выражается уравнением Fn . А+ |
Fn KА= Fva^. Принимаем |
|||||||||
Л |
4-4 = °-5 |
Vn з-4 = 0,5 -82 = 41 мз/ч. Тогда Ур |
Vy9 4 |
- |
Vp г_4 = |
|||||
= |
143 — 41 = |
102 м3/ч. Вычисление расчетных расходов ведем в табличной |
||||||||
форме (табл. VI.5). |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
Т а б л и ц а VI.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определение расчетных расходов |
|
|
|
|||
|
|
Уравнение равновесия |
Задаемся |
Искомый расход газа |
||||||
Узел |
расходом |
|||||||||
|
|
узла |
|
Vpi, м*/ч |
на участке, м*/ч |
|||||
|
4 |
Гр , - , + Гр |
|
Гр *-< = 41 |
Fp j_ < = 143—41 = 102 |
|||||
|
б |
Vp 6-10~~Vр 5—6 |
5-4 = |
Гр s- в=157 |
Гр 5 _ ^ = 348+157+102= |
|||||
|
6 |
|
|
|
|
Грв_г = 40 |
|
= 607 |
|
|
|
Vp 5-6 + Vp U-6 + Vp 6-7 = |
Vpe- u |
=432-157-40 = |
|||||||
|
7 |
|
|
^узв |
|
— |
|
= 235 |
|
|
|
^р 7-8 |
7-в = ^уз7 |
Vp7_ * = 60+40 = 100 |
|||||||
|
9 |
^р 8-9 |
^р 9—1~ ^уз9 |
Гр9-г~ 5 2 |
Гр а—р = 73—|—52= 125 |
|||||
|
1 |
^р 2-I + ^p 9 - l= VУ31 |
— |
V - i = 95-52 = 43 |
||||||
|
3 |
^р 2—8 |
^р 8 —4 = ^узЗ |
— |
Гр *-* = 65+41 = 106 |
|||||
|
2 |
10—2 |
^р2—1 |
^р 2-3~ |
— |
Гр **-* = 93,5+43+106 = |
||||
io |
|
|
= Vy32 |
— |
|
= 242,5 |
|
|||
Vp U-10~~Vр 10-6 — |
Гр **_,* = 160+607+ |
|||||||||
|
8 |
|
|
10—2 = Ууз10 |
— |
+242,5 = 1009,5 |
||||
|
Vp 11-8—Vр 8-7—Vр 8-9 = |
Гр ц - з = 77,5+100+ |
||||||||
11 |
|
|
Ууз8 |
|
— |
+ 125= 302,5 |
||||
^ГРП |
^р 11—в |
^р 11-8 — |
угрп = 184+ 235+ 302,5+ |
|||||||
|
|
|
+ |
1009,5= 1731 |
||||||
|
|
“~^р 11-10 = ^уз11 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
По балансу |
в узле 11, т. е. у |
ГРП, проверяем правильность |
расчета: |
||||||
Д Fnorp => 1731— (1613 + |
130) = —12 м3/ч, т. е. |
погрешность |
менее 1%, |
|||||||
что |
допустимо. |
|
|
|
|
|
|
|
||
127
Расчетные расходы газа на участках нанесем на расчетную схему, а также запишем в виде
Участок |
Расчетный расход, |
Участок |
Расчетный |
|
м* /ч |
|
расход, м*/1 |
1 -2 |
43,0 |
8 -9 |
125,0 |
2 -3 |
106,0 |
9 -1 |
52,0 |
3 -4 |
41,0 |
2-10 |
242,5 |
4 -5 |
102,0 |
10—5 |
607,0 |
5 -6 |
157,0 |
10-11 |
1009,5 |
6 -7 |
40,0 |
11-8 |
302,5 |
7-8 |
100,0 |
11-6 |
235,0 |
14. |
Для гидравлического расчета сети вычисляем удельные потери |
давления на единицу длины газопроводов в различных направлениях от ГРП |
|
до самых |
удаленных точек — точек схода. Принимаем согласно |
СНиП II—Г.13—66 давление газа на выходе из ГРП равным 300 мм вод. ст., |
|
а перепад давления в наружных распределительных газопроводах — 120 мм вод. ст. Перепад давления в газопроводах от ГРП до дальних точек схода должен максимально приближаться к 120 мм вод. ст., но не превышать
этой величины. |
3 |
Удельная |
потеря |
давления |
по |
направлению |
|||||
ГРП-^11 |
10 |
2 |
4\ &Pjj —з—4 = H /yij = Н/ |
|
-f“ |
^s-з |
|
||||
+ |
h-4) = |
*20/ (150 + 100 + |
200 + 350) = |
0,15 мм вод. |
ст./м. |
Потери |
да |
||||
вления на участках этого направления, ммвод. ст.: Н 11_10 = |
Ь р ц -з-^и -ю |
= |
|||||||||
= |
0,15-150 = |
22,5; |
Н10_2 = AРц -з-^ю -г = 0,15-100 |
= |
15; |
Н2_3 |
= |
||||
= |
А р ^ 2 ~ з |
= |
0,15*200 = |
30; Н3_4 = |
&РH—3—4I3—4= |
0,15*350 = 52,5. |
|||||
Потерю давления на тех участках, которые при расчете попадают по вторно, надо принимать по направлению с меньшим значением Я, так как эти участки обслуживают несколько колец, являются ответственными и дол жны выполняться из труб большего диаметра. При определении удельных потерь давления на последующих направлениях из общего располагаемого перепада давления необходимо, вычесть потери давления на участках, во шедших в одно из предыдущих направлений, т. е. для таких участков удель ные потери давления
д/>= ( / / - 2 |
///) /( £ г - 2 *<)’ |
|
где Н — общий перепад давления |
Л. |
— сумма потерь |
(120 мм вод. ст.); 2 |
давления на участках, рассчитанных по предыдущим направлениям; 2 * ~~
сумма |
длин участков рассчитываемого |
направления; 2 h — сумма длин уча |
стков, |
рассчитанных по предыдущим |
направлениям. |
APll. 5. 4 = (Н -Н п _10)/(110_5 + |
l5_4) = (120-22,5)/(350 + 300) = |
|
= 0,15 мм вод. ст. Потери давления на участках этого направления, мм
вод. ст.: Н12_10 = 22,5 (определена ранее); Н10_5= |
Ap11- 5-4lio-5= М 5 |
х |
|||||||||||||
X 350 = 52,5; Н5_4 = |
Ар21_5_415_4 = |
|
0,15*300 = |
45. |
|
|
|
||||||||
Удельная |
потеря |
давления |
по |
направлению |
ГРП—11—ЙС—5—6: |
||||||||||
bPn-5-6 = |
W - |
(Hn _10 + H10_5))ll5_G= (120 - |
|
22,5 |
- |
52,5)/500 = |
|||||||||
= 0,09 мм |
вод. |
ст./м. |
Потери давления на участках этого направления, |
||||||||||||
мм вод. |
ст.: |
МП- ]о = |
22,5 (определена ранее); П10_5 = |
52,5 (определена |
|||||||||||
ранее); |
И5_0 = АРп . 5- 615^6 = |
0,09*500 = |
45. |
ГРП—Ш —6 Арп _6 ~ |
|||||||||||
Удельная |
потеря |
давления |
по |
направлению |
|||||||||||
= Н/1П_€ = |
120/500 = |
0,24 мм |
вод. |
ст./м. |
Потеря |
давления |
на участке |
||||||||
11—6 |
АНп _6 = |
Ар 11_6111_в = 0,24*500 = |
120 мм |
вод. |
ст. |
|
|
||||||||
Удельная |
потеря |
давления |
по |
направлению ГРП—11—8—7—6 |
|||||||||||
^Pn-7-б = |
H/(hi-8 |
b -б) |
= |
120/(150 |
+ |
300 |
-f- |
500) |
= |
||||||
128
= |
0,127 мм вод. ст./м. Потери |
давления на участках |
этого направления, |
|||||||||||||||
мм вод. ст.: Hn _g = |
|
Ьри-7-б1п-8 = |
0,127-150= 19; Н8_7= Ьри -7-в1^7 = |
|||||||||||||||
= 0,127-300 = |
38; |
Н7_в = APn -7. 6k-6 = 0,127-500 = |
63,5. |
|
||||||||||||||
|
|
Удельная |
потеря |
давления |
|
по |
направлению |
ГРП—11—8—9—1 |
||||||||||
Ьрц-9-1 = |
(Н -Н п _8)1{18_9+ |
19_2) |
= |
(120—19)/(150 |
+ |
350) = |
0,20 мм |
|||||||||||
вод. |
ст. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Потери давления на участках этого направления, мм вод. ст.: Н12_8 — |
||||||||||||||||
= |
19 (определена |
ранее); Н8_9 = |
|
|
11_д_118_д= |
0,20-150 = 30; |
H9_j = |
|||||||||||
= |
bPn-9-jlg-! = |
0,20-350 = 70. |
по |
направлению |
ГРП—11—10—2—1 |
|||||||||||||
|
|
Удельная |
потеря |
давления |
||||||||||||||
АPn-2-i — |
Ш — (Нп _10 + Н10_2))112^ = (120-22,5-15)/.300 = 0,275 мм |
|||||||||||||||||
вод. |
ст./м. |
Потери |
давления |
на |
участках |
этого |
направления, |
|||||||||||
мм вод.ст.: Н11_10 = |
22,5 (определена ранее); HJ0_2= 15 (определена ранее); |
|||||||||||||||||
Н2_г = |
Ap n _2-il2-i = 0,275-300 = |
82,5. |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
Результаты вычислений удельных потерь давления на участках газовой |
||||||||||||||||
сети запишем в виде |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
Участок |
|
|
|
Удельные потери |
Участок |
Удельные потери |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
давления, |
|
|
|
|
|
давления, |
|
||
|
|
|
|
1 -2 |
|
|
|
|
мм вод. ст./м |
|
|
|
мм вод. ст./м |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0,275 |
|
|
8—9 |
|
|
|
0,2 |
|
||
|
|
|
|
2 -3 |
|
|
|
|
0,15 |
|
|
|
9—1 |
|
|
|
0,2' |
|
|
|
|
|
3—4 |
|
|
|
0,15 |
|
|
|
2—10 |
|
|
0,15 |
|
||
|
|
|
|
4 -5 |
|
|
|
|
0,15 |
|
|
|
10-5 |
|
|
|
0,15 |
|
|
|
|
|
5 -6 |
|
|
|
|
0,09 |
|
|
|
10—11 |
|
|
0,15 |
|
|
|
|
|
|
6—7 |
|
|
|
0,127 |
|
|
11—8 |
|
|
|
0,127 |
|
||
|
|
|
|
7 -8 |
|
|
|
|
0,127 |
|
|
11-6 |
|
|
|
0,24 |
|
|
|
|
15. |
|
Далее порядок расчета следующий. По величинам удельных потерь |
||||||||||||||
напора и расчетных расходов на участках по номограмме на рис. VI.3 опре |
||||||||||||||||||
деляем предварительные диаметры участков газопроводной сети. По опре |
||||||||||||||||||
деленным диаметрам газопроводов |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
на участках по той же номограм |
|
|
|
|
|
|
Г - Н |
|||||||||||
ме |
|
определяем |
соответствующие |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
им |
|
действительные |
|
удельные по |
|
|
|
|
|
|
ргЗ,8 кгс/см2 |
|||||||
тери давления на трение. Умно |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
жая |
действительные |
удельные |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
потери давления на длину уча |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
стков, определяем действительные |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
линейные потери давления на тре |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
ние на каждом участке в целом. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
К определенным |
линейным поте |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
рям давления на |
трение прибав |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
ляем потери давления в местных |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
сопротивлениях, |
принимая вели |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
чину их равной |
10% |
от линей |
|
Рис. VI.14. |
Схема |
газовой сети сред |
||||||||||||
ных потерь на трение. Суммируя |
|
|||||||||||||||||
потери |
давления |
|
на |
участках |
|
|
него давления. |
|
||||||||||
полуколец, |
следим, |
чтобы «не |
|
|
|
в |
полукольцах не превы |
|||||||||||
вязка» |
между суммарными потерями давления |
|||||||||||||||||
шала 10% от наименьших потерь |
давления в |
полукольце. При |
«невязке» |
|||||||||||||||
потерь давления более 10% необходимо внести коррективы в ранее приня тые расчеты и сделать увязку сети. Эта увязка может быть достигнута либо за счет переброски так называемых поправочных расходов с одного полу кольца на другое, либо за счет изменения первоначально принятых диа метров па одном или нескольких участках полукольца.
Если участки полукольца, для которых изменены расходы или диаметры, являются общими и для смежных колец, то надо пересчитать все кольца.
129
|
|
Т а б л и ц а VI.6 |
|
|
низкого |
давления |
|
|
|
Гидравлический расчет кольцевой сети |
|||||
|
|
|
|
Удель |
|
|
Потери |
|
|
Длина |
Расход |
Диаметр |
|
|
|
|
|
ная по |
удельная |
|
|||
Кольцо |
Участок |
уча |
газа |
теря дав |
участка |
на уча |
|
стка |
Vp, М*/Ч |
ления |
dHXS, мм |
действи |
|||
|
|
1, м |
А р, мм |
тельная |
стке |
||
|
|
|
вод. ст./м |
|
АР, |
A vl, мм |
|
|
|
|
|
|
|
мм вод. |
вод. ст. |
|
|
|
|
|
|
ст./м |
|
|
10-2 |
100 |
242 |
0,15 |
146X4,5 |
0,14 |
14 |
|
2—3 |
200 |
106 |
0,15 |
108X4,0 |
0,14 |
28 |
|
3 -4 |
350 |
41 |
0,15 |
75,5X4,0 |
0,16 |
56 |
/ |
10-5 |
350 |
607 |
0,15 |
194X6,0 |
0,18 |
63 |
|
5—4 |
300 |
102 |
0,15 |
108X4,0 |
0,13 |
39 |
|
11—10 |
150 |
1009 |
, |
0,15 |
245x7,0 |
0,14 |
21 |
|
10—5 |
350 |
607 |
0,15 |
194X6,0 |
Опр. |
ранее |
|
II |
5—6 |
500 |
157 |
|
0,09 |
133x4,0 |
0,10 |
50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11—6 |
500 |
235 |
|
0,24 |
127x3,0 |
0,23 |
115 |
|
11-6 |
500 |
235 |
|
0,240 |
133X4,0 |
Опр. |
ранее |
|
11—8 |
150 |
302 |
|
0,127 |
159X4,5 |
0,13 |
19,5 |
III |
8—7 |
150 |
100 |
|
0,127 |
108X4,0 |
0,13 |
19,5 |
7—6 |
350 |
40 |
|
0,127 |
76x3,0 |
0,14 |
49,0 |
11—8 |
150 |
302 |
0,127 |
152x4,5 |
Опр. |
ранее |
8 -9 |
150 |
125 |
0,200 |
108x4,0 |
0,20 |
30 |
9—1 |
350 |
52 |
0,200 |
76X3,0 |
0,20 |
70 |
IV |
150 |
1009 |
0,150 |
270x7,0 |
Опр. ранее |
|
11—10 |
||||||
10—2 |
150 |
242 |
0,150 |
146X4,5 |
Опр. ранее |
|
2—1 |
300 |
43 |
0,275 |
70X3,0 |
0,25 |
75 |
130