Гидравлический расчет тупиковой сети высокого (среднего) давления

Расчет производят после составления схемы, которая вычерчивается в масштабе генерального плана района с указанием ответвлений к потребителям. Задачей является определение диаметров расчетных участков газопровода и ответвлений. Перед началом расчета должны быть известны давления газа (приложение 9 данного учебно-методического пособия) перед населенным пунктом, а также перед сосредоточенными потребителями, длины всех расчетных участков, включая ответвления к потребителям и рас­четные расходы газа.

Выбирают главное расчётное направление движения газа, которым является точка от узла питания до самого удалённого и нагруженного участка газопровода.

По выбранному направлению определяют средний гидравлический уклон, :

(6.8)

Где Р_н – абсолютное давление газа в начале расчетного участка, МПа

Р_к – абсолютное давление газа в конце расчетного участка, МПа

Последовательно рассматривают каждый участок выбранного направления и высчитывают давление в промежуточных точках по формуле:

(6.9)

Определяют потери давления по расчетным участкам, МПа²:

(6.10)

После определения давлений при вычисленных расходах участков выбирают диаметры трубопроводов с помощью номограммы для определения удельных потерь газопроводов среднего (высокого) давлений рассматриваемого участка, которая представлена в приложение 8, рис. П.8.2., данного учебно-методического пособия.

Ниже приведен порядок работы с номограммой:

1. По шкале давлений отмечаем точку (1), соответствующую потерям давления рассматриваемого участка, соединяем прямой с отметкой длины участка по шкале длин точка (2).

2. Точку пересечения этой прямой с немой шкалой (I) в точке (3).
соединяем с точкой, соответствующей расходу участка по шкале расходов в точке (4).

3. Пересечение этой прямой со шкалой диаметров, даёт точку (5), которая равна расчётному значению диаметра трубопровода. Данная величина округляется до ближайшего стандартного из сортамента на трубы и получаем точку (6). Величину полученного диаметра вносим в колонку 4, табл. 6.7.

4. Проводим проверочный расчёт, целью которого является уточнение давлений в узлах при выбранных стандартных диаметрах труб, отличающихся от расчётных. Для этого проводим прямую через точку по шкале расходов и точку по шкале стандартных диаметров точки (4,6) с немой прямой (I) точка (7) через эту точку (7,2) проводим прямую до пересечения со шкалой давления точка (8), и выписываем фактическое значение потерь давления участка.

(6.11)

Рис. 6.4. Схема номограммы для определения удельных потерь давления газопроводов среднего (высокого) давлений

 

5. Пересчитываем значение при неизменной (вычисленной из расчёта предыдущего участка) величине по формуле:

(6.12)

Подобный перерасчет производят для всех узлов сети (исключая узел питания), в том числе и для конечных узлов перед потребителями.

Если давление окажется за пределами допустимого, необходимо изменить величину ближайшего стандартного диаметра.

Результаты расчёта заносят в таблицу 6.7.

Таблица 6.7

Результаты гидравлического расчета тупиковой сети среднего (высокого) давления

№ участка	Длина участка, Lrk, м	Расчетный расход газа Qp, м3/ч	Стандартный диаметр участка, dн×s, мм	Гидравлические потери давления участка, МПа2	Абсолютное давление в начале участка, , МПа	Абсолютное давление в конце участка, , МПа

 

Пример гидравлического расчета тупиковой газовой сети среднего (высокого) давления

К сетям среднего и высокого давлений присоединяются промышленные предприятия, хлебозаводы, банно-прачечные комбинаты, котельные или теплоэлектроцентрали, а также газорегуляторные пункты.

В качестве исходных данных для расчёта выступает схема, представленная на рис. 6.5.

 

 

Рис.6.5. Расчетная схема тупиковой газовой сети среднего давления

 

Длины участков газопроводов:

L_1-2=300 м, L_2-3=250 м, L_3-4=300 м, L_2-5=200 м, L_3-6=200 м, L_4-7=200 м,

L_4-8=100 м, L_4-9=100 м.

Расчетные расходы газа для каждого сосредоточенного потребителя равны:

Q_БПК=395 м³/ч, Q_ТЭЦ=8213 м³/ч, Q_ХЗ=200 м³/ч, Q_ПП=1540 м³/ч, Q_ГРП=6380 м³/ч.

Величины абсолютного давления перед населенным пунктом и сосредоточенными потребителями составляют:

Р₁=1,2 МПа, Р₅=0,4 МПа, Р₆=0,6 МПа, Р₇=0,3 МПа, Р₈=0,28 МПа, Р₉=0,25 МПа.

Далее определяем расчетный расход газа на участках:

Q_3-4= Q_ГРП + Q_БПК + Q_ХЗ= 6380 + 395 + 200 = 6975 м³/ч;

Q_2-3= Q_3-4 + Q_ТЭЦ = 6975 + 8213 = 15188 м³/ч;

Q_1-2= Q_2-3 + Q_ПП= 15188 + 1540 = 16728 м³/ч.

Далее выбираем главное направление от узла питания, которое является самым длинным и нагруженным. По этому направлению рассчитываем средний гидравлический уклон по формуле (6.8):

Последовательно рассматриваем каждый участок выбранного направления и высчитываем давление в промежуточных точках по формуле (6.9):

Определяем потери давления по участкам по формуле (6.10):

Определяем стандартный диаметр трубопроводов по номограмме из приложения 8, рис. П.8.2., которые равны:

Вычисляем фактическое давление в узлах с учетом выбранных стандартных диаметров по формуле (6.12):

Исходя из расчетов видим, что давление газа перед потребителями оказалось не ниже заданных, следовательно, диаметр трубопроводов на участках газовой сети подобран верно.