История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Топ:
Оснащения врачебно-сестринской бригады.
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного хозяйства...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Интересное:
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Дисциплины:
2017-05-22 | 654 |
5.00
из
|
Заказать работу |
Перед гидравлическим расчетом определяется допустимый (максимальный) перепад давления в газопроводе от ГРП до точки встречи потоков. От правильного использования расчетного перепада давления зависит металлоемкость сооружения и, следовательно, эффективность и экономичность всей системы.
Расчетный перепад давления должен обеспечить давление газа у газовых приборов, отрегулированных на номинальную тепловую нагрузку. Номинальная тепловая нагрузка Q ном (по паспорту завода изготовителя) обеспечивает работу газового прибора с максимальным КПД, наилучшей полнотой сгорания и не вызывает опасных тепловых напряжений, сокращающих срок работы приборов.
На основании статистических данных выявлены возможно-допустимые колебания тепловых нагрузок, позволяющие эксплуатировать приборы с параметрами, близкими к номинальным и допустимыми отклонениями по качеству сжигания.
Согласно рекомендациям Мосгазпроекта допускается перегрузка газового прибора, при которой нет повышенных тепловых напряжений и содержание окиси углерода в продуктах сгорания не превышает нормы. Эта перегрузка должна составлять не более 20% и может быть только кратковременной. Допустимая недогрузка газового прибора не должна превышать 20%.
Количество газа, поступающее в газовый прибор, пропорционально давлению газа. Эта зависимость выражается следующей формулой:
; (15)
для номинального режима
; (16)
для максимального
. (17)
Приняв перегрузку прибора 20%, т. е. Q макс =1,2 Q ном, получим:
, (18)
откуда
(18)
и
p макс = 1,44 p ном» 1,5 p ном. (19)
Таким же образом, проведя вычисления для минимальной нагрузки газового прибора, получим:
p мин = 0,64 p ном» 0,6 p ном. (20)
Величина суммарного расчетного перепада давления на ветке между ГРП и самым удаленным газовым прибором определится как разность между максимально и минимально допустимым давлением газа перед газовым прибором. Это положение можно интерпретировать как изменение тепловой нагрузки газового прибора в сторону уменьшения или увеличения ее против номинальной нагрузки, т. е.:
∆ p = 1,5 p ном – 0,6 p ном = 0,9 p ном (21)
Номинальное давление перед газовыми приборами, выпускаемыми нашей промышленностью, составляет 200 даПа, следовательно,
∆ p = 0,9 · 200 = 180 даПа.
Расчетные потери давления в газопроводах низкого давления по п. 3.25 [4] рекомендуется распределять следующим образом:
в распределительной (уличной) сети – не более 120 даПа;
в газопроводах-вводах (квартальном и дворовом газопроводах) и внутренних (внутридомовых) газопроводах – не более 60 даПа.
Для вывода формул, по которым производится гидравлический расчет, используются три уравнения:
1) уравнение Дарси – Вейсбаха
, (22)
где ∆ p – потери давления, Па;
l – коэффициент гидравлического трения;
l – длина трубопровода, м;
w – средняя скорость движения газа, м/с;
ρ – плотность газа, кг/м3;
d – внутренний диаметр трубопровода, м;
2) уравнение состояния
p = ρ R T; (23)
3) уравнение сплошности (неразрывности) потока
M = ρ w F = ρ0 w 0 F = ρ0 Q 0, (24)
где M – массовый расход газа, кг/ч;
ρ0, - плотность, кг/м3, приведенная к нормальным условиям;
w 0, - средняя скорость движения газа, м/с, приведенная к нормальным условиям;
Q 0 - объемный расход газа, м3/ч, приведенный к нормальным условиям.
При выводе формул гидравлического расчета принимаются следующие граничные условия: по трубам движется несжимаемая жидкость, температура газа не изменяется, т. е. процесс течения газа – изотермический, движение газа по трубам происходит от участков с более высоким давлением к участкам с более низким, и при этом осуществляется переход потенциальной энергии в кинетическую. Движение газа связано с потерей потенциальной энергии (давления) на преодоление сопротивлений на его пути, которые складываются из сопротивлений трению и местных сопротивлений.
Уравнение (22) используется для вычисления линейных потерь энергии давления, а также для составления номограмм и таблиц для гидравлического расчета трубопроводов.
Значение l зависит от характера движения газового потока и характеризуется критерием Рейнольдса
, (25)
где n – кинематическая вязкость, м2/с.
Величина потери давления в местных сопротивлениях определяется по формуле
, (26)
где z – безразмерный коэффициент, характеризующий величину каждого вида местного сопротивления.
Изменение давления газа по длине газопровода незначительно, поэтому можно принять плотность газа постоянной по всей длине газопровода, т. е. ρ = const.
Средняя скорость движения газа определяется уравнением сплошности (неразрывности) потока
, (27)
где Q – расход газа, м3/час;
F – площадь поперечного сечения трубы, м2.
Значение коэффициента гидравлического трения для гидравлически гладкой стенки при 4000<Re<100000 определяется по формуле
. (28)
При проектировании уличных распределительных сетей местные потери давления в газопроводах принимаются в размере 10% от линейных потерь давления на трение.
Для низкого давления газа, когда можно пренебречь коэффициентом сжимаемости, а давление газа в сети можем принять равным среднеарифметическому значению давления газа в начале и в конце рассматриваемого участка, получим расчетную формулу для определения гидравлического сопротивления трубопроводов
, (29)
где p н, p к – давление соответственно в начале и в конце газопровода, Па;
Гидравлический расчет выполняется по номограмме для низкого давления газа ([5, 7] или рисунок 3). Подбор диаметров производится по расчетным расходам на участках и средней удельной потере давления на 1 погонный метр R ср, которая рассчитывается для каждого направления от ГРП до точки встречи двух потоков по формуле
, (30)
где S l – сумма длин всех участков от ГРП до каждой точки встречи потоков, м.
Невязку гидравлического сопротивления двух «параллельных» участков допускается принимать не более 10%. Гидравлический расчет производится в табличной форме (таблица 12).
Таблица 12 – Гидравлический расчет сети низкого давления
Номер участка | Длина участка l, м | Расчетный расход Q расч, м3/ч | Средние удельные потери давления R ср, Па/м | Диаметр d у, мм | Фактические удельные потери давления R факт, Па/м | Потери давления на трение на участке R факт l, Па | Общие потери давления на участке 1,1 R факт l, Па |
Рисунок 3 – Номограмма для определения потерь давления в газопроводах низкого давления для природного газа (r = 0,73 кг/м3, n = 14,3 · 10–6 м2/с при 0°С и 0,1013 МПа)
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!