Начальное давление принимается по заданию, оно равно 450 кПа. (На выходе из ГРС). В большинстве случаев перед ГРП достаточно иметь абсолютное давление газа примерно 200..250 кПа.

Начальное давление принимается по заданию, оно равно 450 кПа. (На выходе из ГРС). В большинстве случаев перед ГРП достаточно иметь абсолютное давление газа примерно 200..250 кПа.

На расчетной схеме газопроводов высокого или среднего давления наносятся номера участков, расстояние между участками в метрах, расчетные расходы газа, наименование промышленных предприятий и их расходы, квартальные или районные котельные.

Сначала на расчетной схеме ГВД или ГСД намечается нормальный режим, когда поток газа движется по полукольцам. Точка слияния потоков наза находится посередине длины газопровода на замыкающем участке.

Для выравнивания нагрузок по полукольцам производим распределение расходов газа на котельные №1 и №2. Для этого определяем расходы газа по полукольцам магистрального газопровода и , учитывая нагрузку на ГРП, промышленные предприятия и др., кроме котельных, и находим абсолютную невязку по формуле:

∆V=V₁-V_2,

где V₁– суммарная нагрузка по первому полукольцу, м³/ч;

V₂– суммарная нагрузка по второму полукольцу, м³/ч;

V_{1 =} V_грп1+ V_пп3 = 1400,02+3300 = 4700,02м³/ч;

V_{2 =} V_пп2+V_грп2+V_грп3 = 2800+1422,5=4222,5 м³/ч;

∆V=V₁-V₂=4700,02-4222,5=477,5 м³/ч;

Расход газа на котельную №1 равен:

V_кот2=(V_кот-∆V)/2, м³/ч;

V_кот1=(V_кот-∆V)/2=(12888,7-477,5)/2=6206 м³/ч

Расход газа на котельную №2 равен:

V_кот2= V_кот-V_кот1=12888,7-6206=6683 м³/ч

Определение аварийного расхода газа:

V_ав=0.59*Σ(V_i*K_об), м³/ч

V_ав=0.59*Σ(V_i*K_об),=0.59*((1422,5+1400,02)*0.8+(3300 +2800)*0.9+ (6206+6683)*0.7)=9894,5 м³/ч,

- где К_об=0.8, К_об=0.7, К_об=0.9 –коэффициенты обеспеченности газом при аварийных ситуациях для ГРП, промышленных предприятий и отопительно-производственных котельных.

Среднеквадратичная потеря давления газа по кольцу равна:

A_ср=(Pн² – Рк²)/Σl_р=(450²-250²)/8184=17,106 кПа²/м

где P_н, Р_к – начальное и конечное давление газа;

l_р= 1.1*l_ф

l_р= 1.1*l_ф=1.1*7440=8184 м – расчетная длина кольцевого газопровода,

где l_ф –фактическая длина кольцевого газопровода.

По номограмме для гидравлического расчета газопроводов высокого или среднего давления. По V_расч и А_ср определяем предварительные диаметры кольцевого газопровода. Желательно по кольцу иметь один диаметр, максимум – два.

Первый аварийный режим, когда отключен головной участок газопровода слева от источника газоснабжения (ГРС), второй аварийный режим – когда отключен участок газопровода справа от ГРС.

Диаметрами газопровода задаемся предварительно выбранными по номограмме для гидравлического расчета высокого или среднего давления. Затем в зависимости от расчетного расхода газа по участкам и диаметра определяем фактическую квадратичную потерю давления газа на участках газопровода. Давление у конечного потребителя должно быть не ниже минимально допустимого предела (Р_к+50), к Па абс.

Конечное давление определяется по формуле , кПа абс.

По V_ав и А_ср определяем предварительный диаметр кольцевого газопровода 325х8.0

Таблица 3 – Гидравлический расчет газопровода высокого и среднего давления

№	Длина участка, м	Расход газа, Vр, м^3/ч	Диаметр газопровода Dн*δ, мм	Средне- квадратичная потеря давления газа, А, кПа/м	А*lр	Давление газа на участке, Па
lф	lр	Рн	Рк
1 аварийный режим (ГРС-1-2-3…)
ГРС-1			16770,32	325*8,0
1-2			16770,32
2-3			15650,3
3-4			11306,1	6,5	5934,5
4-5			8336,1	3,2
5-6			7198,1	2,5	1952,5
6-7				0,35	142,45
Проверка:404≥250+50 2 аварийный режим (ГРС-1-7-6…)
ГРС-1			16770,32	325*8,0
1-7			16770,32
7-6			14250,32	8,0
6-5			9572,2	4,0
5-4			8434,2	3,0
4-3			5464,2	1,8	1643,4
3-2				0,1	64,9

Проверка:400≥250+50

Нормальный режим 1
ГРС-1			21811,52	325*8,0
1-2			20411,5
2-3			14205,5
3-4			10905,5	6,0
Нормальный режим 2
ГРС-1			21811,52	325*8,0
1-7			20411,5
7-6			13728,5	8,0
6-5				7,0

Проверка:399≥250+50

379≥250+50

Невязка: (399-379/399*100=5,012

Расчет ответвлений газопровода нормал. режим
2-ГРП1			20411,5	273*7.0
3-КОТ1			14205,5	219*6.0
4-ПП1			10905,5	219*6.0				387,8
5-ГРП2				108*4.0				376,08
6-КОТ2			13728,5	219*6.0				376,9
7-ПП2			20411,5	133*4.0				386,3

Расчет ответвлений газопровода 1 авар.
2-ГРП1			16770,32	273х7.0
3-КОТ1			15650,3	219х6.0
4-ПП1			11306,1	219*6.0
5-ГРП2			8336,1	108х4.0
6-КОТ2			7198,1	219х6.0				401,1
7-ПП2				133*4.0				402,3
Расчет ответвлений газопровода 2 авар.
7-ПП2				133х4.0
6-КОТ2			7198,1	219х6.0				413,2
5-ГРП2			8336,1	108х4.0
4-ПП1			11306,1	219х6.0
3-КОТ1			15650,3	219х6.0
2-ГРП1			16770,32	273х7.0

4 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ

Гидравлический расчет газопроводов низкого давления производится для одного расчетного ГРП.

4.1 Определение расхода газа для ГРП№1

Удельный расход газа определяется по кольцам по формуле:

где V_i – расчетный расход газа i – го квартала, м³/ч;

ΣL_p – расчетная длина газопровода, охватывающего квартал, м;

Путевой расход газа при одностороннем потреблении:

V_п=V_уд*L_р, м³/ч

где V_уд – удельный расход газа i – го квартала, м³/ч;

L_р – расчетная длина участка газопровода, м.

Путевой расход газа на участке газопровода при двухстороннем потреблении газа равен:

V_п=(V_уд1+V_уд2)*L_р, м³/ч

где V_уд1, V_уд2 – соответственно, удельные расходы 1 и 2 (смежных) квартала, м³/чм;

Транзитный расход газа начинаем определять с концевого участка газопровода, где происходит слияние потоков газа по двум направлениям (он равен нулю). На следующем участке газопровода транзитный расход газа равен путевому расходу, а на последующих участках он определяется как сумма путевых и транзитных расходов газа предыдущего участка:

V_тр=(V_п+V_тр)^n-1 , м³/ч

где V_тр – транзитный расход присоединенных участков, м³/ч;

V_п – путевой расход газа (n-1) участка, м³/ч;

V_тр – транзитный расход газа (n-1) участка, м³/ч;

Эквивалентный расход газа на участке газопровода равен:

V_э=0,55*V_п, м³/ч

Расчетный расход газа на участке газопровода равен:

V_р=(V_э+V_тр), м³/ч

Рассмотрим пример расчета для участка 10-11:

1. По плану находим длину участка L_ф=60 м

L_р=1,1* L_ф=1,1*110=121 м

2. Удельный расход газа равен: V_уд=177,18/1600*1,1 =0,100670м³/ч

V_уд = 95,53/ 1160*1,1=0,074866 м³/ч, где

∑ V_уд = 0,175536 м³/ч

3036 – периметр квартала 1

3. Путевой расход равен V_п=V_уд* L_р=0,175536м³*121=21,239856м³/ч

4. Транзитного расхода на участке 22-21 нет, т.к. на участке 2-1 происходит слияние потоков, V_Т=0

5. Эквивалентный расход равен V_э=0,55*V_п=29,63741

м³/ч

6. Расчетный расход равен V_р=V_э+V_тр=44,46373+0=44,46373м³/ч

Результаты расчета сводятся в таблицу 4.

№	Длина участка, м	Расход газа, м^3/ч
Lф	Lр	Vуд	Vп	Vт	Vэ	Vр
10-11			0,175536	21,239856	169,95814	11,6819208	181,6400
11-4			0,170041	93,52255		51,4374025	51,4374025
4-5’			0,095175	31,40775		17,2742625	17,2742625
11-12			0,231623	76,43559	166,085216	42,0395745	208,1247905
12-5’			0,165423	90,98265		50,0404575	50,0404575
12-13			0,130884	31,673928	38,6364	17,4220660	56,058466
13-6			0,070248	38,6364		21,25002	21,25002
6-5’			0,070248	17,772744		9,7750092	9,7750092
13-19’			0,060636	32,015808		17,608694	17,608694
12-18			0,197084	134,411288		73,926208	73,926208
18-19’			0,060636	18,008892		9,9048906	9,9048906
18-17’			0,136448	45,02784		24,765312	24,765312
11-17’			0,237118	174,755966		96,1157813	96,1157813
10-9			0,175536	25,101648	135,63748	13,8059064	149,4433864
9-3’			0,158764	87,3202		48,02611	48,02611
4-3’			0,074866	18,941098		10,4117604	10,4117604
9-8’			0,167268	45,9987		25,299285	25,299285
9-16			0,18404	135,63748	89,007072	74,600614	163,607686
16-17’			0,100670	25,46951		14,0082305	14,0082305
16-21’			0,102466	33,81378		18,597579	18,597579
21-20’			0,102466	54,102048		29,7561264	29,7561264
16-15			0,185836	55,193292	36,599486	30,3563106	66,9557966
15-14			0,144662	36,599486	60,238772	20,1297173	80,3684893
14-20’			0,102466	33,81378		18,597579	18,597579
14-7			0,042196	34,8117	25,427072	19,146435	44,573507
7-8’			0,078314	19,813442		10,8973931	10,8973931
7-1			0,036118	16,686516	8,740556	9,1775838	17,9181398
1-2			0,036118	8,740556		4,8073058	4,8073058
2-3’			0,083898	23,07195		12,6895725	12,6895725
2-8’			0,120016	66,0088		36,30484	36,30484
15-8’			0,125566	91,160916		50,1385038	50,1385038

4.2 Гидравлический расчет газопроводов низкого давления

Основной целью расчета является определение оптимальных диаметров газопроводов с поддержанием заданного перепада давления в газовой сети низкого давления.

Расчетный перепад давления газа определяется:

∆Р=0,6*Р_ном= 0,6* = 0,6*1900 = 1140 Па

где Р_ном = 1900 Па номинальное давление газа перед газовым прибором, (по заданию);

Диаметры газопроводов d_н х b мм определяем по номограмме для гидравлического расчета газопроводов низкого давления по среднему падению давления газа от ГРП до нулевой точки:

h_ср=∆Р/ΣL_р, Па/м

где ∆Р – расчетный перепад давления в газовой сети, Па;

L_р – расчетная длина газопровода от ГРП до нулевой точки, м;

Давление газа на выходе из ГРП Р_н=5000 Па, т.к. ρ_г=0,9кг/м³ находится в пределе более 0,9 кг/м³

Пример расчета участка10-11:

1. Из таблицы 3 выписываем значения l_ф, l_р, V_р

2. По расходу V_р и h_ср по номограмме подбираем диаметр газопровода и падение давления

3. Находим падение давление на участке10-11: h*l_р=0,84*550=124,0976Па

4. Находим давление в конце участка 2-1: Р_уз^n-1-h*l_р = 4970,5728-124,0976=4846,47523 Па

5. Невязка по давлению для одного квартала по двум направлениям не должна превышать 5%.

Результаты расчетов сводятся в таблицу 5.

№№ участков	Длина, м	Расход газа, V p, м/ч	Диаметр газопровода,dн*δ ммхмм	Падение давления	Давление в узле, Па
Фактическая lф,м	расчетная lр,м	удельные h	на участке h*lр	Руз	с учетом коэф., Руз*β
			квартал 1. Направление ГРП3-12-11...2-8				hср=	0,436228
грп3-12	60,8	66,88	1567,363	351х9,0	0,5	33,44	4966,56
12--11	256,4	282,04	936,8353	299х8	0,45	126,918	4839,642
11--4	289,5	318,45	807,4208	245х7	0,95	302,5275	4537,1145
4--3	303,6	333,96	709,6807	219х6	1,25	417,45	4119,6645
3--2	431,7	474,87	223,0398	140х4,5	1,2	569,844	3549,8205
2--8		320,1	36,21377	89х3	0,45	144,045	3405,7755
			квартал 1. Направление ГРП3-12-11…21-8				hср=	0,436228
грп3-12	60,8	66,88	1567,363	351х9,0	0,5	33,44	4966,56
12--11	256,4	282,04	936,8353	299х8	0,45	126,918	4839,642
11--4	289,5	318,45	807,4208	245х7	0,95	302,5275	4537,1145
4--3	303,6	333,96	709,6807	219х6	1,25	417,45	4119,6645
3--9	291,9	321,09	428,1814	194х6	0,9	288,981	3830,6835
9--20	310,8	341,88	284,3626	194х6	0,5	170,94	3659,7435
20--21	436,1	479,71	153,6917	159х4,5	0,5	239,855	3419,8885
21--8	301,6	331,76	40,75545	102х3	0,3	99,528	3320,3605
						невязка	2,5079457
			квартал 1. Направление ГРП3-12-11…1-22				hср=	0,419921
грп3-12	60,8	66,88	1567,363	351х9,0	0,5	33,44	4966,56
12--11	256,4	282,04	936,8353	299х8	0,45	126,918	4839,642
11--4	289,5	318,45	807,4208	245х7	0,95	302,5275	4537,1145
4--3	303,6	333,96	709,6807	219х6	1,25	417,45	4119,6645
3--2	431,7	474,87	223,0398	140х4,5	1,2	569,844	3549,8205
2--1	400,8	440,88	111,3796	140х4,5	0,35	154,308	3395,5125
1--22	583,6	641,96	44,46373	102х3	0,3	192,588	3202,9245
			квартал 1. Направление ГРП3-12-11…21-22				hср=	0,419921
грп3-12	60,8	66,88	1567,363	351х9,0	0,5	33,44	4966,56
12--11	256,4	282,04	936,8353	299х8	0,45	126,918	4839,642
11--4	289,5	318,45	807,4208	245х7	0,95	302,5275	4537,1145
4--3	303,6	333,96	709,6807	219х6	1,25	417,45	4119,6645
3--9	291,9	321,09	428,1814	194х6	0,9	288,981	3830,6835
9--20	310,8	341,88	284,3626	194х6	0,5	170,94	3659,7435
20--21	436,1	479,71	153,6917	159х4,5	0,5	239,855	3419,8885
Продолжение таблицы 5
21--22		427,9	29,63741	146х4,5	0,5	213,95	3205,9385
						невязка	0,094013
			квартал 2. Направление ГРП3-12-11…21-22				hср=	0,600097
грп3-12	60,8	66,88	1567,363	351х9,0	0,5	33,44	4966,56
12--11	256,4	282,04	936,8353	299х8	0,45	126,918	4839,642
11--4	289,5	318,45	807,4208	245х7	0,95	302,5275	4537,1145
4--3	303,6	333,96	709,6807	219х6	1,25	417,45	4119,6645
3--2	431,7	474,87	223,0398	140х4,5	1,2	569,844	3549,8205
2--8		320,1	36,21377	89х3	0,45	144,045	3405,7755
			квартал 2. Направление ГРП3-12-11…9-8				hср=	0,600097
грп3-12	60,8	66,88	1567,363	351х9,0	0,5	33,44	4966,56
12--11	256,4	282,04	936,8353	299х8	0,45	126,918	4839,642
11--4	289,5	318,45	807,4208	245х7	0,95	302,5275	4537,1145
4--3	303,6	333,96	709,6807	219х6	1,25	417,45	4119,6645
3--9	291,9	321,09	428,1814	194х6	0,9	288,981	3830,6835
9--8	433,9	477,29	46,51378	83х3	1,05	501,1545	3329,529
						невязка	2,2387412
			квартал 3. Направление ГРП3-12-11…9-8				hср=	0,436228
грп3-12	60,8	66,88	1567,363	351х9,0	0,5	33,44	4966,56
12--11	256,4	282,04	936,8353	299х8	0,45	126,918	4839,642
11--4	289,5	318,45	807,4208	245х7	0,95	302,5275	4537,1145
4--3	303,6	333,96	709,6807	219х6	1,25	417,45	4119,6645
3--9	291,9	321,09	428,1814	194х6	0,9	288,981	3830,6835
9--8	433,9	477,29	46,51378	83х3	1,05	501,1545	3329,529
			квартал 3. Направление ГРП3-12-11…21-8				hср=	0,436228
грп3-12	60,8	66,88	1567,363	351х9,0	0,5	33,44	4966,56
12--11	256,4	282,04	936,8353	299х8	0,45	126,918	4839,642
11--4	289,5	318,45	807,4208	245х7	0,95	302,5275	4537,1145
4--3	303,6	333,96	709,6807	219х6	1,25	417,45	4119,6645
3--9	291,9	321,09	428,1814	194х6	0,9	288,981	3830,6835
9--20	310,8	341,88	284,3626	194х6	0,5	170,94	3659,7435
20--21	436,1	479,71	153,6917	159х4,5	0,5	239,855	3419,8885
21--8	301,6	331,76	40,75545	102х3	0,3	99,528	3320,3605
						невязка	0,2753693
			квартал 4. Направление ГРП3-12-11…21-8				hср=	0,542741
грп3-12	60,8	66,88	1567,363	351х9,0	0,5	33,44	4966,56
12--11	256,4	282,04	936,8353	299х8	0,45	126,918	4839,642
Продолжение таблицы 5
11--4	289,5	318,45	807,4208	245х7	0,95	302,5275	4537,1145
4--3	303,6	333,96	709,6807	219х6	1,25	417,45	4119,6645
3--9	291,9	321,09	428,1814	194х6	0,9	288,981	3830,6835
9--20	310,8	341,88	284,3626	194х6	0,5	170,94	3659,7435
20--19		325,6	16,31054	70х3,5	0,4	130,24	3529,5035
			квартал 4. Направление ГРП3-12-11…11-19				hср=	0,542741
грп3-12	60,8	66,88	1567,363	351х9,0	0,5	33,44	4966,56
12--11	256,4	282,04	936,8353	299х8	0,45	126,918	4839,642
11--19	320,4	352,44	16,31054	48х3,5	3,5	1233,54	3606,102
						невязка	2,1241357
			квартал 5. Направление ГРП3-12-11…4-5				hср=	0,873892
грп3-12	60,8	66,88	1567,363	351х9,0	0,5	33,44	4966,56
12--11	256,4	282,04	936,8353	299х8	0,45	126,918	4839,642
11--4	289,5	318,45	807,4208	245х7	0,95	302,5275	4537,1145
4--5	516,8	568,48	28,63322	76х3	0,8	454,784	4082,3305
			квартал 5. Направление ГРП3-12-13…13-5				hср=	0,873892
грп3-12	60,8	66,88	1567,363	351х9,0	0,5	33,44	4966,56
12--13	254,3	279,73	579,0212	194х6	1,6	447,568	4518,992
13--5	305,1	335,61	34,53014	70х3	1,6	536,976	3982,016
						невязка	2,4572851
			квартал 6. Направление ГРП3-12-11…11-19				hср=	0,861698
грп3-12	60,8	66,88	1567,363	351х9,0	0,5	33,44	4966,56
12--11	256,4	282,04	936,8353	299х8	0,45	126,918	4839,642
11--19	320,4	352,44	39,39834	48х3,5	3,5	1233,54	3606,102
			квартал 6. Направление ГРП3-12-13…18-19				hср=	0,861698
грп3-12	60,8	66,88	1567,363	351х9,0	0,5	33,44	4966,56
12--13	254,3	279,73	579,0212	194х6	1,57	439,1761	4527,3839
13--18	316,6	348,26	452,3482	219х6	0,57	198,5082	4328,8757
18--19	507,7	558,47	34,454	76х3		558,47	3770,4057
						невязка	4,3577194
			квартал 7. Направление ГРП3-12-13…13-5				hср=	0,532902
грп3-12	60,8	66,88	1567,363	351х9,0	0,5	33,44	4966,56
12--13	254,3	279,73	579,0212	194х6	1,57	439,1761	4527,3839
13--5	305,1	335,61	34,53014	70х3	1,6	536,976	3990,4079
Продолжение таблицы 5
			квартал 7. Направление ГРП3-12-13…6-5				hср=	0,532902
грп3-12	60,8	66,88	1567,363	351х9,0	0,5	33,44	4966,56
12--13	254,3	279,73	579,0212	194х6	1,57	439,1761	4527,3839
13--18	316,6	348,26	452,3482	219х6	0,57	198,5082	4328,8757
18--17	294,8	324,28	335,9942	194х6	0,65	210,782	4118,0937
17--14	326,8	359,48	264,9453	180х6	0,5	179,74	3938,3537
14--6	301,8	331,98	87,89789	146х4,5	0,23	76,3554	3861,9983
6--5	287,3	316,03	16,59778	95х4	0,1	31,603	3830,3953
						невязка	4,0099309
			квартал 8. Направление ГРП3-12-13…6-7				hср=	0,520499
грп3-12	60,8	66,88	1567,363	351х9,0	0,5	33,44	4966,56
12--13	254,3	279,73	579,0212	194х6	1,57	439,1761	4527,3839
13--18	316,6	348,26	452,3482	219х6	0,57	198,5082	4328,8757
18--17	294,8	324,28	335,9942	194х6	0,65	210,782	4118,0937
17--14	326,8	359,48	264,9453	180х6	0,5	179,74	3938,3537
14--6	301,8	331,98	87,89789	146х4,5	0,23	76,3554	3861,9983
6--7	331,2	364,32	14,75944	57х3		364,32	3497,6783
			квартал 8. Направление ГРП3-12-13…15-7				hср=	0,520499
грп3-12	60,8	66,88	1567,363	351х9,0	0,5	33,44	4966,56
12--13	254,3	279,73	579,0212	194х6	1,57	439,1761	4527,3839
13--18	316,6	348,26	452,3482	219х6	0,57	198,5082	4328,8757
18--17	294,8	324,28	335,9942	194х6	0,65	210,782	4118,0937
17--14	326,8	359,48	264,9453	180х6	0,5	179,74	3938,3537
14--15	306,1	336,71	92,36164	108х4		336,71	3601,6437
15--7		347,6	18,25583	75,5х4	0,46	159,896	3441,7477
						невязка	1,5990779
			квартал 9. Направление ГРП3-12-13…15-16				hср=	0,521384
грп3-12	60,8	66,88	1567,363	351х9,0	0,5	33,44	4966,56
12--13	254,3	279,73	579,0212	194х6	1,57	439,1761	4527,3839
13--18	316,6	348,26	452,3482	219х6	0,57	198,5082	4328,8757
18--17	294,8	324,28	335,9942	194х6	0,65	210,782	4118,0937
17--14	326,8	359,48	264,9453	180х6	0,5	179,74	3938,3537
14--15	306,1	336,71	92,36164	108х4		336,71	3601,6437
15-16	323,7	356,07	16,47303	57х3	1,5	534,105	3067,5387
			квартал 9. Направление ГРП3-12-13…17-16				hср=	0,521384

Дата добавления: 2015-08-27