2.8.3. Параллельное соединение газопроводов

При параллельном соединении трубопроводов (рис.1.6.) потери давления во всех ветвях будут одинаковы, так как они имеют общую точку начала и конца. В этом случае потери давления во всем участке равны потерям давления в любой из его ветвей.

Рис. 1.6. Расчетная схема участка

При одинаковом перепаде давления пропускная способность любой ветви Q_i будет соответствовать диаметру трубопровода D_i. Пропускная способность всего участка равна сумме пропускных способностей ветвей его составляющих:

.    (1.86)

Для каждой ветви параллельного газопровода давление на входе и выходе одинаково, тогда производительность газопровода .

Определение эквивалентного диаметра.

В этом случае уравнение для определения пропускной способности ветви запишем следующим образом: . (1.87)

Суммируя пропускные способности ветвей, получаем:

. (1.88)

Пропускную способность эквивалентного газопровода можно записать через эквивалентный диаметр:

. (1.89)

Приравняв правые части уравнений (1.88) и (1.89), и сократив получаем:

,    (1.90)

При квадратичном режиме течения с учетом уравнение 1.90 преобразуется откуда: .    (1.91)

Если длинны параллельных ниток одинакова и равны длине эквивалентного трубопровода (1.91) приводится к следующему виду:

, или . (1.92)

Определение коэффициента расхода.

Учитывая , запишем зависимости для определения пропускной способности участка: , где: Q₀ - пропускная способность эталонного трубопровода.  Тогда: , (1.94), а для всего трубопровода , тогда , (1.95). Решив совместно (1.94) и (1.95), получаем уравнение для определения коэффициента расхода участка:

, (1.96)

Определение коэффициента увеличения производительности

Полученные значения коэффициента расхода и эквивалентного диаметра действительны только при условии, что длины параллельных ниток газопровода равны между собой и равны эквивалентному диаметру. Если данное условие не выполняется, тогда необходимо определить коэффициент увеличения производительности . Полученное равенство позволяет привести сложный газопровод к простому, если длинны параллельных ниток не равны.

2.8.4. Последовательное соединение газопроводов

Рассмотрим одиночный газопровод с участками различного диаметра с постоянным линейным коммерчески расходом (рис.1.5.), так как при отсутствии сбросов (подкачек) газа производительность во всех участках будет одинакова:

Q₁ = Q₂ = Q₃ = Q_n = Q.

Рис. 1.5. Расчетная схема участка

Объемная производительность: ,  (1.73)

а коэффициент .

С другой стороны, разница квадратов давления во всем участке равняется сумме разницы квадратов давления подучастков:

.   (1.74а)

Определение эквивалентного диаметра

Из уравнения пропускной способности 1.73 запишем выражение для определения разницы квадратов давления в любом подучастке трубопровода:

    (1.74)

Подставив (1.74а) в (1.74) и приняв z, T и  постоянными величинами, получим:

.     (1.75)

С другой стороны, приняв, что участок имеет постоянный диаметр D_ЭК, можно записать: ,    (1.76)

где: L_ЭК - длина рассчитываемого участка, .

Приравняв правые части уравнений (1.75) и (1.76), получаем:

   (1.77)

откуда .    (1.78)

Для квадратичного режима течения газа в участке, с учетом уравнения , величина обратно пропорциональна , следовательно, выражение (1.77) примет следующий вид: .    (1.79)

В этом случае получаем: .    (1.80)

В полученном соотношении 2 неизвестных D_ЭК, L_ЭК, как правило, задаются и тогда D_ЭК находится легко.

Определение коэффициента расхода.

Используя уравнение расхода:

, (11)

где: Q₀ - пропускная способность эталонного трубопровода), получим зависимость для определения разности квадратов давления в подучастке:

, (1.81)

Тогда для всего участка: , (1.82) или используя уравнение (11): . (1.83)

Приравняв правые части уравнений (1.82) и (1.83) получаем:

, (1.84), откуда .    (1.85)

Определение коэффициента увеличения производительности

С учетом того, что коэффициент увеличения производительности равен для последовательно соединенного газопровода: , а для участка: , с учетом 1,85 и 1.79 при условии получим:

.