Гидравлический расчет газопровода среднего давления (от ввода до газорегуляторного пункта (ГРП))

 

При подборе диаметра газопровода на участке до ГРП особых ограничений по перепаду давлений нет. Однако, с целью поддержания максимальной скорости газа и экономии металла будем выбирать минимально возможный диаметр. Необходимый запас давления перед регулятором давления (РД) создадим исходя из требуемого значения давления за ним и учитывая вероятность снижения в эксплуатации начального давления по сравнению с заданным. Такой запас можно считать достаточным, если давление (p₁, Па) перед регулятором давления (РД) будет изменяться в пределах:

 

p₁=(1,5…1,6)p₂ (22)

 

Известно, что отношение , для определенного вида газа и характера движения, зависит только от объема проходящего газа и диаметра газопровода. При расчете значения А для области гидравлической шероховатости используем формулу, предварительно задавшись диаметром газопровода D_г=200мм

 

, (23)

 

где V_доГРП – расход газа до газорегуляторного пункта (ГРП), нм³/ч

 

Коэффициент местного сопротивления на предохранительном клапане принимаем ξ_пк=5.

Коэффициент местного сопротивления на конденсатоотводчике принимаем ξ_к=2.

Коэффициент местного сопротивления при повороте (2 поворота на участке) и на задвижках (5 задвижек на участке) выбираем по приведенным ранее значениям в зависимости от диаметра: ξ_п=0,49 и ξ_з=0,46.

Значения местных коэффициентов на фильтре, счётчике или диафрагме не учитываются.

Таким образом, значение суммарного коэффициента местных сопротивлений

 

∑ξ= ξ_пк + ξ_к + ξ_п +ξ_з (24)

 

Значение условной длины l_э для газопроводов среднего и высокого давления зависит только от величины условного диаметра, представленной в таблице 9

 

 

Таблица 9 - Значение условной длины l_э в зависимости от величины условного диаметра

d
lэ	2,3	3,2	3,9		6,7	8,7		17,4

 

Условное увеличение длины участка вследствие наличия местных сопротивлений рассчитываем из зависимости

 

(25)

 

Фактическая длина =350 м.

Отсюда приведенная длина участков составит

 

(26)

 

Конечное давление газа на участке газопровода (p_k, Па), с учетом взятого из задания давления на вводе p_н=2,2атм, можно рассчитать из выражения:

 

(27)

 

Полученное давление должно принадлежать указанному выше промежутку: p₁=(1,5…1,6)p₂.

 

8 Выбор регулятора давления (РД) для газорегуляторного пункта (ГРП)

 

В настоящее время для расходов газа больше 800-1000 нм³/час на ГРП промышленных предприятий повсеместно используются следующие регуляторы давления типа РДУК-2:

- РДУК-2-35 (d_кл=35мм; пропускная способность V_∑Г=1000нм³/ч);

- РДУК-2-50 (d_кл=50мм; пропускная способность V_∑Г=1400нм³/ч);

- РДУК-2-100 (d_кл=100мм; пропускная способность V_∑Г=2700; 6000нм³/ч);

- РДУК-2-200 (d_кл=140мм; пропускная способность V_∑Г=12000нм³/ч).

Все регуляторы давления РДУК-2 пригодны для установки на давление за собой в интервале 0,005–6 атм.

Для определения расчётной пропускной способности намеченного к установлению регулятора давления (РД) применяем формулу:

 

, (28)

 

где V_{р пр} – расчетная пропускная способность регулятора, нм³/ч;

V_т – пропускная способность предполагаемого для установки регулятора РДУК-2 по паспортным данным, нм³/ч;

∆р – расчетная разница между давлением перед регулятором давления (РД) (p₁, Па) и после регулятора давления (РД) (p₂, Па), Па;

(∆р)_т – допустимый перепад давлений на регуляторе по паспортным данным, Па;

r_г – расчётная плотность природного газа, кг/нм³;

(r_г)_т – плотность газа с которой работает регулятор (по паспортным данным), Па.

 

Регулятор давления подбирают так, чтобы загрузка была не более 85% и не менее 10%, т.е. должны выполняться соотношения

 

(B_max / V_{р пр})<85% (29)

 

(B_min / V_{р пр})>10% (30)

 

Заключение

 

В результате выполнения курсовой работы был произведен расчет общезаводского газопровода с заданными нагрузками В_к/б (на коммунально-бытовые нужды), В_от (на отопление), В₁, В₂, В₃, В₄, В₅ (по цехам завода соответственно) и давлениями вначале газопровода и у последнего цеха. В результате расчета определены расходы газа по объекту газоснабжения (, , , ,В_пр в месяц и в год), а также общий расход газа по объекту.

В соответствии с заданием на курсовую работу строилась общая расчетная схема, на которой указывались длины участков и расходы газа (объемные), проходящие через определенные сечения газопровода.

После этого расчета был произведен гидравлический расчет межцехового газопровода низкого давления. В результате этого расчета были подобраны диаметры труб газопровода, с учетом условий равномерного распределения потерь по участкам газопровода, постепенным уменьшением диаметров при продвижении к последнему потребителю тупикового газопровода и суммы всех потерь, не превышающей половины конечного давления в газопроводе.

Окончанием расчета является гидравлический расчет газопровода среднего давления (от ввода до ГРП), а также подбор регулятора давления. В результате этого расчета определены диаметр трубопровода до ГРП, с учетом условия ограничения по давлению. Затем был подобран регулятор давления для ГРП. При подборе регулятора давления была определена его пропускная способность, также в соответствии с ограничением по загрузке был выбран регулятор давления и просчитаны его максимальные и минимальные загрузки.