Газовые сети и установки

6. Далее задаемся располагаемым перепадом давления от источника газа (ГРП) до наиболее удаленного потребителя. Выбор расчетных перепадов давления в сетях низкого давления принимается исходя из допустимых колебаний тепловых нагрузок бытовых газовых приборов. При снабжении потребителей природным газом с низшей теплотой сгорания 8000—10 000 ккал/м³ давление газа перед бытовыми газовыми приборами принимают 1200 Па или 2000 Па. Исходя из этого при давлении газа на выходе из ГРП, равном 3000 Па, суммарный перепад  давления в газовых сетях по СНиП 02.04.08 – 87* рекомендуется принимать равным 1800 Па, в том числе: в уличных газопроводах 1200 Па, в дворовых и домовых — 600 Па. Таким образом, при расчетах уличных распределительных газовых сетей следует ориентироваться на перепад давления в 1200 Па.

Определяем  ориентировочные удельные потери по длине участка газопровода по формуле:

(2.5)

7. Ориентируясь по средней удельной потере давления и расчетным расходам газа на участках, по номограмме подбираем диаметры газопроводов на участках сети.
8. Для выбранных диаметров газопроводов на участках по той же номограмме определяем действительные удельные потери давления.
9. Умножая действительные потери давления на участках на длину этих участков, определяем действительные потери давления на участках. При расчете кольцевых газопроводов необходимо выполнить два обязательных условия:

а. Потери давления от ГРП до самой удаленной точки не должны превышать располагаемый перепад давления;

б. Потери давления в полукольцах или алгебраическая сумма потерь давлений в кольце должны быть равны нулю (допускается невязка до 10 %).

Потери рассчитываем с учетом гидростатического напора, который   находим по формуле:

 

где – разность геодезических отметок;

 – плотность (удельный  вес) воздуха и газа соответственно.

– коэффициент свободного падения.

При использовании  данной формулы, знак конечного результата принимается положительным, если газ легче воздуха и движется вниз (с высокой к низкой отметке), т.е. необходимо затратить усилие, чтобы толкнуть его вниз. Отрицательным – если газ легче воздухе и движется вверх.

Расчеты сводим в таблицу 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2.Гидравлический расчет газопроводовсети среднего давления

Гидравлический  расчет кольцевого газопровода среднего давления начинается с выбора диктующего потребителя (с и ), при обеспечении газом которого, другие потребители заведомо будут обеспечены.Начальное давление газа принимается по заданию (давление газа на выходе из газораспределительной станции. Конечное давление газа при максимальной нагрузке газовой сети должно обеспечивать нормальную работу диктующего потребителя (, с учетом ответвления .

(2.7)

= 30343,3 - расход газа на СНД

= 12000 - расход газа пром. предприятием №1

= 7000расход газа пром. предприятием №2

=  84754 - расход газа крупными котельными

=  2214 - расход газа пекарнями

= 1012 - расход газа прачечными.

30343,3 + 12000 + 84754 + 2214 + 1012 + 7000 =137573,3

Среднеквадратичную  потерю давлениягаза на полукольце определяем по формуле[3]:

(2.8)

где =450000Па –давление на выходе из ГРС, – конечное давление перед отводом на диктующего потребителя

=9,6- сумма длин всех участков по расчётному направлению, км

Множитель 1,1 означает искусственное увеличение длины газопровода для компенсации  различных местных сопротивлений (повороты, задвижки, компенсаторы и т. п.).

 

Далее, используя  среднее значение Аср и расчетный расход газа на соответствующем участке, по номограмме для определения потерь давления в газопроводах среднего давления определяем диаметр газопровода и по нему, используя ту же номограмму, уточняем значениеА для выбранного стандартного диаметра газопровода.Затем по уточненному значению А и расчетной длине, определяем точное значение на участке.Давление газа у последнегопотребителя не должно быть ниже минимально допустимогопредела (.

Все расчеты  сводим в таблицу 4.

 

 

 

 

 

 

 

_{Таблица4. Гидравлический расчет сети среднего давления}

	Номер участка	Lд	Lр=Lд*1.1	Vрасч	Dн*S	Pн	Pк	Ад*1010
		м	км	м3/ч	мм	МПа	МПа
	1-2	150	0,165	137573,30	630×7	0,45	0,4461334	2,1
	2-3	280	0,308	116937,305	630×7	0,446133	0,4391754	2
	3-4	150	0,165	137573,30	630×7	0,439175	0,4352126	2,1
Левая часть	4-5	3100	3,41	64789,50	630×7	0,435213	0,3893058	1,11
	5-6	1760	1,936	62575,50	630×7	0,389306	0,3635918	1
	6-7	940	1,034	50389,00	630×7	0,363592	0,3512976	0,85
	7-8	800	0,88	43389,00	630×7	0,318836	0,3077408	0,79
	8-9	700	0,77	42377,00	630×7	0,327767	0,318836	0,75
Правая часть	9-10	1540	1,694	42377,00	630×7	0,346607	0,3277673	0,75
	10-11	2760	3,036	51379,50	630×7	0,382421	0,346607	0,86
	11-12	3060	3,366	63379,50	630×7	0,420167	0,3824212	0,9
	12-4	900	0,99	72497,80	630×7	0,435213	0,4201666	1,3
Ответвления	5-пек	100	0,11	2214,00	325х8	0,389306	0,3888959	0,29
	6-ГРП№2	1560	1,716	12186,5	520х7	0,363592	0,3557193	0,33
	7-ПП2	100	0,11	7000	426х9	0,318836	0,3179204	0,53
	8-баня	100	0,11	1012,00	273x7	0,327767	0,3273307	0,26
	9-кот	100	0,11	84754,00	630x7	0,346607	0,344538	1,3
	10-ГРП№3	700	0,77	9002,5	520x7	0,382421	0,3788812	0,35
	11-пп1	100	0,11	12000,00	520х7	0,346607	0,3459399	0,42
	12-ГРП№1	1320	1,452	9118	219х6	0,435213	0,4262797	0,53

 

 

 

2.3.Гидравлический  расчет внутридомового газопровода.

2.3. Гидравлический расчет внутридомовых газопроводов

1.Определяем расчетные расходы по участкам

 

(2.10)

 

 – коэффициент одновременности  работы приборов(зависит от кол-ва  приборов)

 – расход газа  на прибор

n– кол-во однотипных приборов

 

(2.11)

 

N – тепловая нагрузка прибора(для газовой плиты N=5000 ккал/час, для водонагревателя 10000 ккал/час)

2.Задаемся  располагаемым перепадом давления (ΔP=350Па)

3.Определяем  удельные средние потери по  длине:

 

(2.12)

 

4.По удельным  средним расходам и удельным  потерям давления по длине  выбираем диаметры участка и  уточняем действительные потери  по длине. Определяем потери давления на участках по выражению:

 

ΔP=(2.13)

 

5.Суммируем  потери от наиболее удаленной  точки до сети низкого давления(не более 250 Па)

_{Расчетный часовой расход газа}

 

 

K₀ – коэффициент одновременности работы приборов [см. 4, Таблица 2.5];

V_пр – номинальный расход газа газовыми приборами;

n – количество однотипных приборов;

Расход газа на прибор:

 

          (2.15)

 

_{N – Тепловая нагрузка прибора;}

_{Nпл=5000 ККал/час - тепловая нагрузка газовой плиты;}

_{Nнагр=10000 ККал/час - тепловая нагрузка газового нагревателя;}

 

 

 

       (2.16)

 

Гидравлический  расчет внутридомовых газопроводов – Таблица 3.

Подбор диаметров  внутридомовых газопроводов производят по номограмме для определения потерь давления в газопроводах низкого давления [см. 4].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3

Гидравлический расчет внутридомовых  газопроводов

 

Номер участка	Lдейств	1+А/100	Lр.	Ko	n	Vрасч	Dн*S	Rуд	DR
	м	м	м			м3/ч	мм	Па/м	Па
9-8	3	1,2	3,6	0,7	1	1,24	20,3х2,7	0,8	2,88
8-7	3	1,2	3,6	0,56	2	1,98	20,3х2,7	2,15	7,74
7-6	3	1,2	3,6	0,48	3	2,55	23,3х2,7	3,8	13,68
6-5	3	1,2	3,6	0,49	4	3,05	26,8х2,7	1,5	5,4
5-4	14,5	1,5	21,75	0,4	5	3,55	26,8х2,7	2	43,5
4-3	1	1,25	1,25	0,3	15	7,98	33,5х3,7	3,8	4,75
3-2	15	1,2	18	0,3	15	7,98	33,5х3,7	3,8	68,4
2-1	15	1,2	18	0,25	30	13,31	42,3х3,25	3,8	68,4
1-0	13,1		15,72	0,255	45	20,41	42,3х3,25	3,9	61,3
								25,55

 

2.4. Гидравлический расчет квартальных  газопроводов

1.Определяем расчетные расходы  по участкам

 

(2.17)

 

– коэффициент одновременности работы приборов (зависит от количества приборов)

 – расход газа  на прибор

n– кол-во однотипных приборов

 

(2.18)

 

N-тепловая нагрузка прибора(для газовой плиты N=5000 ккал/час, для водонагревателя 10000 ккал/час)

2.Задаемся  располагаемым перепадом давления (ΔP=250Па)

3.Определяем  удельные средние потери по  длине:

 

(2.19)

 

 

 

 

 

 

 

4.По удельным  средним расходам и удельным  потерям давления по длине  выбираем диаметры участка и  уточняем действительные потери  по длине. Определяем потери давления на участках по выражению:

 

ΔP=(2.20)

 

5.Суммируем  потери от наиболее удаленной  точки до сети низкого давления(не более 250 Па)

Таблица 4

Гидравлически расчет квартальных  газопроводов

 

Номер участка		Lдейств	1,1*Lдейств	Vрасч	Dн*S	Rуд	DR
		м	м	м3/ч	мм	Па/м	Па
1-2		20,00	22,00	20,41	60х3,5	1,48	32,56
2-3		20,00	22,00	20,41	60х3,5	1,48	32,56
2-4		60,00	66,00	40,82	76х3	1,18	78,14
4-5		20,00	22,00	20,41	60х3,5	1,48	32,56
4-6		20,00	22,00	20,41	60х3,5	1,48	32,56
4-7		60,00	66,00	81,64	102х3	1,33	87,78
4-8		20,00	22,00	20,41	60х3,5	1,48	32,56
7-9		20,00	22,00	20,41	60х3,5	1,48	32,56
7-10		30,00	33,00	122,46	121х4	1,36	44,88
12,75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Проектирование  газорегуляторного пункта.

Газорегуляторные пункты (ГРП) и  газорегуляторные установки являются автоматическими устройствами для  выполнения следующих функций:

• снижение давления газа, поступающего из газопровода, до заданной величины;
• поддержание заданного давления на выходе независимо от потребления газа и его давления перед регуляторными пунктами и установками;
• прекращение подачи газа при повышении или понижении давления после регуляторных пунктов и установок сверх заданных пределов;
• очистка газа от механических примесей;
• учет количества газа (объектовые ГРП и ГРУ).

Таким образом, проектирование газорегуляторного  пункта сводится к подбору регулятора давления, фильтра и предохранительного сбросного клапана, определения потерь давления в кранах, местных сопротивлениях и предохранительном запорном клапане линии регулятора.

3.1.Подбор регулятора  давления

Р₁ =Р_атм+P_изб1= 355+101,3=456,3 кПа – давление на входе в регулятор

P_изб1 = 456,3- давление на входе в ГРП.

P₂=Р_атм+P_изб2 =3+101,1=104,3кПа – давление после ГРП; (3.2)

P_изб2 = 3кПа – давление на выходе из регулятора.

Выбор регулятора давления производится по значению коэффициента пропускной способности  [1]. (Таблица 3.1., учебник «Газовые сети и газохранилища»А.И. Гольянов, стр. 111)

Рассчитываем  относительный перепад давления:

 

=P₁-P₂-P_пот.– перепад давления на клапане (с учетом потерь в узле редуцирования).

P_пот = 7кПа – потери в узле редуцирования

= 0,76

При расчет производится по формуле с подстановкой в нее отношений критического давления [1]

 

( учебник «Газовые сети и газохранилища»А.И. Гольянов) 

где – расход газа через регулятор давления (расход газа через ГРП);

 – коэффициент,  учитывающий изменение плотности  газа при движении через дроссельный орган, значение коэффициента зависит от показателя адиабаты k (для природного газа k = 1,3) и значения отношения , находится по графику [9] (учебник «Газовые сети и газохранилища»А.И. Гольянов) 

 – коэффициент сжимаемости  газа (равен 1);

=273К– температура при нормальных условиях;

=0,5 –критический  перепад давления для природного  газа.

Производительность  клапана должна быть на 15-20% больше расчетного расхода газа.

.

– плотность газа

 

 

Пользуясь таблицей, подбираем марку регулятора РДГ-150,  

Определяем запас  его пропускной способности: