1.5 Розрахункові витрати газу у газових мережах

низького тиску

Із формули (1.29) видно, що за наявності рівномірного шляхового відбору газу витрата газу є змінною по довжині газопроводу, максимальною на початку і мінімальною в кінці трубопроводу. При виборі необхідного діаметра газопроводу виникає питання, яку витрату газу брати до уваги. Очевидно, що вибір діаметра треба проводити за усередненим за певною методикою значенням витрати газу на ділянці.

Витрата газу, за якою визначається необхідний діаметр газопроводу, називається розрахунковою.

Розрахунковою витратою газу на ділянці газопроводу будемо називати таку еквівалентну, постійну по довжині трубопроводу витрату, яка спричинює втрати тиску газу, що дорівнюють втратам тиску для дійсної, змінної за величиною витрати газу (див. рисунок 1.3).

Рисунок 1.2 - Cхема для вибору коефіцієнтів А і m в узагальненій

Формулі для розрахунку газових мереж низького тиску

Рисунок 1.3 - Cхема для пояснення поняття розрахункової

витрати газу для ділянки газової мережі

Втрати тиску від тертя при розрахунковій постійній по довжині витраті газу згідно з формулою (1.33)

. (1.34)

Втрати тиску від тертя при фактичній змінній по довжині витраті газу згідно з формулою (1.31)

. (1.35)

Критерій переходу від фактичної до розрахункової витрати газу на ділянці газової мережі низького тиску такий

. (1.36)

Спільне розв‘язування рівнянь (1.34) - (1.36) дає формулу для розрахункової витрати газу на ділянці мережі низького тиску

. (1.37)

Із формули (1.37) видно, що розрахункова витрата газу залежить від режиму руху газу (коефіцієнта режиму ) і співвідношення транзитних і шляхових витрат газу на ділянці газопроводу.

Для ламінарного режиму руху газу = 1, з урахуванням цього формула (1.37) після матема­тичних перетворень приймає вигляд

. (1.38)

Результати досліджень свідчать, що при різних режимах руху газу та різних співвідношеннях транзитних і шляхових витрат газу на ділянці газопроводу коефіцієнт біля шляхової витрати у формулі (1.38) змінюється у вузьких межах від 0,5 до 0,58. Тому широко застосовуються така наближена формула для визначення розрахункових витрат газу при турбулентному режимі руху газу

, (1.39)

Математичні моделі (1.38) і (1.39) можуть бути використані в методиках гідравлічного розрахунку газових мереж низького тиску.

Описані вище аналітичні залежності для гідравлічного розрахунку газових мереж високого, середнього і низького тиску є теоретичною основою для одержання спрощених розрахункових формул, використання яких рекомендується чинним на сьогодні нормативним документом ДБН В.2.5-20-2001 ГАЗОПОСТАЧАННЯ. Зазначені формули для інженерних розрахунків газових мереж як при їх проектуванні, так і при експлуатації наведені у розділі 2.