Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
gaz_proekt.docx
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
366 Кб
Скачать
☆

1.3.3. Гидравлический расчёт кольцевых газовых сетей низкого давления.

Расчёт кольцевой сети низкого давления осуществляют в два этапа:

1. на первом этапе распределяют потоки газа и определяют расчётные расходы для всех участков сети; по заданному расчётному перепаду давления Δр подбирают диаметры участков; производят гидравлическую увязку сети; проверяют степень использования расчётного перепада давления и при необходимости корректируют отдельные диаметры;

2. вся последовательность расчётов по пункту 1 приводит к завершению гидравлического расчёта. Однако не всегда удаётся решить лишь одну задачу - взаимного резервирования (проектирование кольца с постоянным диаметром) участков сети для повышения надёжности газоснабжения. Её решают во втором этапе, в котором по изложенному выше принципу уточняют диаметры основных колец для повышения надёжности сети.

Расчёт тупиковых ответвлений. При расчёте тупиковых ответвлений стремятся использовать весь расчётный перепад давления. Вначале определяют располагаемый перепад давления для участков. Диаметры газопроводов принимают не менее 50 мм. Проверяется степень использования расчётного перепада в сети по основным направлениям.

Расчётный перепад давления по основным направлениям должен быть использован не менее 90%. В противном случае необходимо изменить диаметры некоторых участков и выполнить перерасчёт.

Рассчитать кольцевую газовую сеть низкого давления. Плотность населения 75 чел/га. Удельный расход газа е = 0,5 м3/(ч∙чел). Длины сторон колец и площади застройки жилых кварталов приведены на схеме. Для газоснабжения используют природный газ. Расчётный перепад давления в сети ΔРс = 1500 Па.

Первый этап расчёта.

1. Расчёт начинается с определения удельных путевых расходов для всех питательных контуров сети, для чего:

а) разбивают всю газоснабжаемую территорию на зоны, которые питаются от определенных контуров;

б) рассчитывают максимальные часовые расходы для каждой такой зоны, перемножая площадь зоны, плотность населения и удельный расход газа на одного человека. Значение удельного расхода газа рассчитывается по зависимости N,м3/2 чел. где -максимальной расчетной часовой расход газа для потребителей сети низкого давления (С.Н.Д), м3/2 ;N-количество жителей, чел. Расход газа в газоснабжаемой зоне по формуле Qг=N·е,м3/2.

в) подсчитывается суммарная длина питающего контура;

г) определяются удельные путевые расходы для всех контуров, разделив максимальные часовые расходы газа в зонах на суммарную длину питающих контуров. Все расчёты заносятся в таблицу 4.1.

Таблица 4.1

№ квартала

S, гек

Число житилей, чел

Максимальный часовой расход газа, м^3/ч

Длина питательного контура, м

Удельный путевой расход газа, м^3/ч

А

9

450

28,35

620

0,045725806

Б

9

450

28,35

930

0,030483871

В

6

300

18,9

850

0,022235294

Г

5,23

261,5

16,4745

860

0,019156395

Д

9

450

28,35

950

0,029842105

Е

5,17

258,5

16,2855

836

0,019480263

Ж

2,18

109

6,867

800

0,00858375

З

5,1

255

16,065

830

0,019355422

И

9

450

28,35

930

0,030483871

К

9

450

28,35

620

0,045725806

М

9

450

28,35

930

0,030483871

8

9

450

28,35

1240

0,022862903

7

5,1

255

16,065

1020

0,01575

6

7,56

378

23,814

1330

0,017905263

5

6,71

335,5

21,1365

1250

0,0169092

4

8,86

443

27,909

1370

0,020371533

3

7,32

366

23,058

860

0,026811628

2

6

300

18,9

1090

0,01733945

1

9

450

28,35

1240

0,022862903

Л

9

450

28,35

930

0,030483871

Н

9

450

28,35

620

0,045725806

О

9

450

28,35

930

0,030483871

П

6

300

18,9

850

0,022235294

Р

9,44

472

29,736

960

0,030975

С

8,86

443

27,909

970

0,028772165

Т

9,62

481

30,303

960

0,031565625

У

1,415

70,75

4,45725

1080

0,004127083

Ф

5,1

255

16,065

1260

0,01275

Х

9

450

28,35

930

0,030483871

Ц

9

450

28,35

620

0,045725806

2. Задаются начальным распределением потоков газа в сети. Схема газопроводов показана на рисунке выше. Первоначально назначают направления движения газа от точки питания ГРП по газопроводам к периферии кратчайшим путём. В результате получается точка встречи А и Б концевых точек тупиковых ответвлений Для повышения надёжности сети, в частности для взаимного резервирования участков выделим из неё один основной контур

Точки питания главных контуров выбирают таким образом, чтобы потоки газа двигались к потребителям кратчайшим путём, а точки встречи располагались диаметрально противоположно точкам питания. Вычисляются путевые расходы для всех участков сети. Qп=qуд.пут.уч.· уч., м3/2 Все расчёты сводятся в таблицу 4.2.

Вначале проставляются номера и длины участков, а затем путевые расходы для всех участков. Нумерация участков проставляется от концевых точек против движения газа в трубопроводе, т.е. в таком порядке, в каком предполагается определять расчётные расходы. При этом следует учитывать, что расходы для всех выходящих из данного узла участков должны быть известны, тогда можно определить расход на участке, который доставляет газ в этот узел.

После определения расходов газа по участкам сети проверяется правильность распределения транзитных расходов газа. Для этого определяется расход газа, выходящего из ГРП:

1) участок ГРП-20: Qгрп-33= (Qп + Qтр)уч.9-7 = (128,17+309,44) =437,61 м3/ч;

2) участок ГРП-24: Qгрп-9= (Qп + Qтр)уч.9-17 = (132,66+586,53) =719,19 м3/ч.

Всего: 437,61+719,19 = 1215,8 м3/ч.

Необходимое потребление газа составляет 1215,8 м3/ч, что практически совпадает с расходом газа, выходящего из ГРП(1254,8 м3/ч).

3. Производится подбор диаметров для всех участков газовой сети. Потери на местные сопротивления принимаются равными 10% от линейных, тогда допустимые потери давления на трение составят:

ΔРт= Рс/ 1,1 = 1500 / 1,1 = 1363 Па.

Таблица 4.2

Удельные путевые, удельные транзитные и расчетные расходы газа

№ Участка

Длина участка L, м

Удельный путевой расход, м3/ч*м

Расходы газа (м3/ч)

Qп

0,55*Qп

Qтр

Qр

1

2

3

4

5

6

7

2-1

310

0,076209677

23,63

12,99

23,63

36,62

2-3

310

0,076209677

23,63

12,99

23,63

36,62

2-4

310

0,053346774

16,54

9,10

80,33

89,42

4-5

310

0,076209677

23,63

12,99

23,63

36,62

4-6

310

0,076209677

23,63

12,99

23,63

36,62

4-9

310

0,053346774

16,54

9,10

42,38

51,47

8-2

310

0,053346774

16,54

9,10

80,33

89,42

8-7

310

0,052719165

16,34

8,99

16,34

25,33

8-9

310

0,040202353

12,46

6,85

12,46

19,31

9-10

310

0,052719165

16,34

8,99

16,34

25,33

9-13

240

0,039574744

9,50

5,22

45,06

50,29

12-8

240

0,039574744

9,50

5,22

54,84

60,06

12-11

310

0,041391689

12,83

7,06

12,83

19,89

12-13

350

0,044151077

15,45

8,50

15,45

23,95

13-14

310

0,053210294

16,50

9,07

16,50

25,57

13-17

330

0,057786628

19,07

10,49

54,30

64,79

16-12

250

0,045968023

11,49

6,32

49,27

55,59

16-15

310

0,048998501

15,19

8,35

62,25

70,61

16-17

340

0,047183161

16,04

8,82

16,04

24,86

17-18

310

0,059747165

18,52

10,19

18,52

28,71

20-16

340

0,050213638

17,07

9,39

59,80

69,19

20-19

310

0,049322368

15,29

8,41

15,29

23,70

20-21

350

0,037280733

13,05

7,18

13,05

20,23

17-21

340

0,049143698

16,71

9,19

37,03

46,22

21-22

310

0,06033779

18,70

10,29

18,70

28,99

21-ф

150

0,048474825

7,27

4,00

7,27

11,27

ГРП-20

150

0,041355

6,20

3,41

587,00

590,41

ГРП-24

160

0,036389463

5,82

3,20

571,00

574,20

24-23

285

0,028064013

8,00

4,40

8,00

12,40

24-25

310

0,034814463

10,79

5,94

10,79

16,73

25-26

310

0,035692708

11,06

6,09

11,06

17,15

25-ф

160

0,048474825

7,76

4,27

7,76

12,03

24-28

230

0,026489013

6,09

3,35

34,52

37,87

28-27

320

0,027939172

8,94

4,92

8,94

13,86

28-29

360

0,033655263

12,12

6,66

12,12

18,78

29-25

460

0,022032346

10,13

5,57

21,20

26,77

29-30

310

0,016877083

5,23

2,88

5,23

8,11

28-32

210

0,035105422

7,37

4,05

55,39

59,45

32-31

310

0,049839293

15,45

8,50

15,45

23,95

32-33

360

0,038612903

13,90

7,65

13,90

21,55

33-29

210

0,0285

5,99

3,29

21,35

24,64

33-34

310

0,043233871

13,40

7,37

13,40

20,77

32-36

350

0,053346774

18,67

10,27

84,59

94,86

36-35

310

0,076209677

23,63

12,99

23,63

36,62

36-39

310

0,076209677

23,63

12,99

23,63

36,62

36-37

350

0,053346774

18,67

10,27

84,06

94,33

37-33

340

0,053346774

18,14

9,98

37,53

47,50

37-40

310

0,076209677

23,63

12,99

23,63

36,62

37-38

310

0,076209677

23,63

12,99

23,63

36,62

Поскольку пути движения газа до тупиковых участков и точки встречи потоков газа весьма различны, то принимаются разные удельные потери давления Рт для разных направлений.

По номограмме с учётом расхода газа и удельной потери давления выбираются диаметры участков. В ходе расчётов с учётом диаметров корректируются значения удельных потерь давления. Результаты гидравлического расчета кольцевой газовой сети приведены в таблице 4.3. В результате расчёта ошибка в кольцах не превысила 10%. Однако наблюдается различие в диаметрах кольца сети.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№ кольец

№ участков

№ соседнего кольца

длина участка L

Предварительное распределение расчетов

Поправлчные расходы ∆Q

Окончательное распределение расходов

Qp

dн*S

∆P/L

∆P'уч

∆P/Qр

∆Qуч

Qнов.р

∆P/L

∆Pуч

1,1*Pуч

Q'

Q"

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

 

 

1

2-8

2

310

89,42

114*4

0,4

136,40

1,53

9,43

9,43

98,85

0,35

140*4,5

119,35

 

 

2-4

310

89,42

114*4

0,40

-238,70

2,67

9,43

98,85

0,35

140*4,5

119,35

 

 

4-9

310

51,47

108*4

0,35

-136,40

2,65

9,43

60,90

0,43

114*4

146,63

 

 

8-9

310

19,31

48*3,5

0,8

-272,80

39,80

-4,88

14,43

0,45

33,5*3,2

153,45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-511,50

46,65

 

 

 

 

 

 

6,266124

3,161661

2

12-8

1

240

60,06

114*4

0,40

105,60

1,76

14,31

14,31

74,37

0,75

60*3

198

 

 

8-9

310

19,31

48*3,5

0,40

-136,40

19,90

4,88

24,20

0,5

60*3

170,5

 

 

9-13

3

240,00

50,29

108*4

0,35

-92,40

1,84

14,31

64,60

0,6

114*4

158,4

 

 

13-12

350

23,95

60*3,5

0,32

-123,20

14,50

1,74

25,69

0,4

60*3

154

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-246,40

38,00

 

 

 

 

 

 

3,705449

10,60592

3

16-12

2

250,00

55,59

114*4

0,35

96,25

1,73

12,57

12,57

68,16

0,5

114*4

137,5

 

 

12-13

350,00

23,95

57*3

0,36

-138,60

16,31

-1,74

22,21

0,72

48*3,5

277,2

 

 

13-17

4

330

64,79

114*4

0,45

-163,35

2,52

12,57

77,36

0,65

114*4

235,95

 

 

17-16

340

24,86

60*3,5

0,32

-119,68

13,56

2,26

27,13

0,6

60*3

224,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-325,38

34,12

 

 

 

 

 

 

5,449135

7,120176

4

20-16

3

340

69,19

114*4

0,50

187,00

2,70

10,31

10,31

79,50

0,55

114*4

205,7

 

 

16-17

340

24,86

60*3,5

0,32

-119,68

13,56

-2,26

22,60

0,6

48*3,5

224,4

 

 

17-21

5

340

46,22

89*3

0,70

-261,80

5,66

10,31

56,53

0,32

114*4

119,68

 

 

21-20

350

20,23

48*3,5

0,80

-308,00

42,92

3,66

23,88

0,25

76*3

96,25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-502,48

64,84

 

 

 

 

 

 

4,428113

5,877958

5

ГРП-20

4

160

574,20

114*4

0,70

123,20

0,21

6,65

6,65

580,85

0,25

140*4,5

44

 

 

ГРП-24

150

594,00

114*5

0,70

115,50

0,22

6,65

600,65

0,325

140*4,6

53,625

 

 

20-21

350

20,23

48*3,5

0,80

-308,00

42,92

-3,66

16,57

0,2

60*3

77

 

 

21-А

6

150

11,27

42,3*3,2

0,55

-90,75

22,69

6,65

17,92

0,22

48*3,5

36,3

 

 

А-25

160

12,03

42,3*3,2

0,55

96,80

8,05

6,65

18,68

0,22

48*3,5

38,72

 

 

25-24

 

310

16,73

48*3,5

0,50

-170,50

28,72

1,64

18,37

0,52

48*3,5

177,32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-233,75

102,81

 

 

 

 

 

 

1,299157

5,350506

6

28-24

5

230

37,87

89*3

0,60

-151,80

4,01

5,01

3,9

41,77

0,18

114*4

45,54

 

 

24-25

310

16,73

48*3,5

0,50

-170,50

28,72

-1,64

15,08

0,45

60*3

153,45

 

 

25-29

7

460

26,77

76*3

0,50

-253,00

9,45

3,9

30,67

0,32

89*3

161,92

 

 

29-28

360

18,78

48*3,5

0,65

257,40

13,70

-3,42

15,37

0,3

42,3*3,2

118,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-317,90

55,88

 

 

 

 

 

0

3,250649

1,75548

7

32-28

6

210

59,45

114*4

0,40

-92,40

1,55

8,42

7,43

66,88

0,45

114*4

103,95

 

 

28-29

360

18,78

48*3,5

0,65

-257,40

38,63

3,42

22,20

0,3

60*3

118,8

 

 

29-33

8

210

24,64

76*3

0,50

-115,50

4,69

7,43

32,07

0,5

89*3

115,5

 

 

33-32

360

21,55

48*3,5

0,90

356,40

16,54

2,53

24,07

0,5

60*3

198

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-108,90

61,41

 

 

 

 

 

 

1,013299

7,410006

8

36-32

7

350

94,86

140*4,5

0,35

-134,75

1,42

5,89

5,6

100,46

0,35

140*4,5

134,75

 

 

32-33

360

21,55

48*3,5

0,80

-316,80

41,44

-2,53

19,02

0,4

48*3,5

158,4

 

 

33-37

340

47,50

114*4

0,30

-112,20

2,36

5,6

53,10

0,4

114*4

149,6

 

 

37-36

350

94,33

140*4,5

0,40

154,00

1,63

5,6

99,93

0,35

140*4,5

134,75

 

 

Расчёт тупиковых ответвлений. Все расчёты сводятся в табл. 4.5. Располагаемые перепады, на которые подбираются диаметры, рассчитывают по данным последней графы табл. 4.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№ участков

L т уч, м

Qр, м3/ч

Располагаемые

dн*S, мм

(∆P/L)ф, Па/м

∆P'т уч, Па

1,1*∆P'т уч, Па

∆Pт уч, Па

(∆P/Qр)т уч

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1-2

310

36,62

452,245

1,458855

108*4

1,75

542,5

596,75

7-8

310

25,33

452,245

1,458855

76*3

3,10

961

1057,1

11-12

310

19,89

409,22

1,320065

70*3

2,5

775

852,5

15-16

310

70,61

409,22

1,320065

114*4(100)

2,45

759,5

835,45

19-20

310

23,7

409,22

1,320065

89*3

3,15

976,5

1074,15

23-24

285

12,4

409,22

1,43586

70*3

2,45

698,25

768,075

27-28

320

13,86

477,305

1,491578

89*3

1,80

576

633,6

31-32

310

23,95

486,175

1,568306

133*4

1,43

443,3

487,63

35-36

310

36,62

556,22

1,794258

70*3

3,25

1007,5

1108,25

39-36

310

36,62

677,355

2,185016

108*4

2,50

775

852,5

40-37

310

36,62

677,355

2,185016

89*3

5

1550

1705

38-37

310

36,62

480,645

1,550468

88,5*40(80)

3,75

1162,5

1278,75

34-33

310

20,77

556,87

1,796355

75,5*4(70)

3,50

1085

1193,5

30-29

310

8,11

532,0529

1,7163

108*4

1,75

542,5

596,75

26-25

310

17,15

532,0529

1,7163

76*3

3,10

961

1057,1

22-21

350

28,99

481,4353

1,375529

70*3

2,5

875

962,5

18-17

310

28,71

481,4353

1,553017

114*4(100)

2,45

759,5

835,45

14-13

310

25,57

481,4353

1,553017

89*3

3,15

976,5

1074,15

10-9

310

25,33

481,4353

1,553017

70*3

2,45

759,5

835,45

6-4

310

36,62

561,5353

1,811404

89*3

1,80

558

613,8

5-4

310

36,62

571,9706

1,845066

133*4

1,43

443,3

487,63

3-2

310

36,62

654,3765

2,110892

70*3

3,25

1007,5

1108,25

На этом гидравлический расчет газовой сети низкого давления завершается.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]