Газовые сети и установки

;(3.4)

 

что превышает необходимый запас расхода ГРП на 15%.(«Газовые сети и газовые хранилища»А.И. Гольянов)

3.2.Подбор фильтра

Фильтры подбираются по величине перепада давления, которая определяется по формуле[1]:

(3.5.1)

(«Газовые сети и газовые хранилища»А.И. Гольянов)

где – расход газа через фильтр;

 – расход  газа при  мм вод. ст. (для сварного фильтра);

= 0,755– плотность газа;

= Р_атм+P_изб1= 355+101,3=456,3кПа – абсолютное давление газа перед фильтром.

Изначально  принимаем к установке фильтр диаметром 200 мм. Паспортные данные: марка ФГ-200параметры фильтра:Dу=200

0,683 кПа

После  подбора  фильтра  определяется  скорость  движения  газа  в  линии 

регулирования: , (3.5.2)

F – площадь  пропускного сечения участка  (), м²; (3.5.3)

Скорость  движения газа в линии редуцирования:

1. до регулятора давления (D_у=200 мм),

 

б. после  регулятора давления (D_у=200 мм),

 

в.в газопроводе  после регулятора давления (D_у500 мм),

3.3.Определение потерь давления в кранах, местных сопротивлениях и предохранительном запорном клапане линии регулятора

Принимаем следующие значения коэффициентов  местных сопротивлений (4):

Таблица 7

Вид местного сопротивления	До регулятора	После регулятора
Кран (x=2)	2	2
ПЗК (x=5)	5	-
Переход на диаметр 500мм (x=0,55)	-	0,55
Итого:	7	2,55

Гидравлические потери составят:

• до регулятора ;(3.6.1)

W=23,62 м/с – скорость движения газа до регулятора

= 0,735– плотность газа;

 

• после регулятора

W=104,66м/с - скорость движения газа после регулятора

= 0,755– плотность газа;

P=Р_атм+P_изб =0,1+0,003 = 0,103МПа -  абсолютное давление газа после регулятора

3.4.Подбор предохранительного  сбросного клапана

Выходное  давление из ГРП контролируется предохранительным  запорным клапаном (ПЗК) и предохранительным  сбросным клапаном (ПСК). ПЗК контролирует верхний и нижний пределы давления газа, а ПСК – только верхний. ПСК настраивается на меньшее давление, чем ПЗК, поэтому он срабатывает первым.

Если отказал  регулятор давления, клапан ПСК сработал, а давление в сетях продолжает расти, то срабатывает ПЗК.(1)

Количество  газа, подлежащее сбросу ПСК, следует  определять по формуле:

(СП 42-101-2003)

нм³/час.

Для данного  расхода газа через клапан выбираем ПСК-50.

4.Проектирование газораспределительной  станции

Газ из магистральных  газопроводов поступает в городские, поселковые и промышленные системы  газоснабжения через газораспределительные  станции, которые являются конечными  участками магистрального газопровода  и являются как бы границей между городскими и магистральными газопроводами.(1)

Фактически, проектирование газораспределительных  станций сводится к подбору оборудования на ней.

Исходные  данные:

расход газа на ГРС: Q=137573,3 м³/ч;

давление газа перед ГРС: 2,5МПа

давление газа после ГРС: 0,45 МПа.

температура газа перед ГРС: 10˚С

плотность газа: ρ=0,755 кг/м³

4.1Очистка  газа на ГРС.

Масляный  фильтр (D_y =1600 мм)

Пропускная  способность масляного пылеуловителя  определяется по формуле (2):

(4.1)

(«Газовые сети и газовые хранилища»  А.И. Гольянов)

где =1,6м²– внутренний диаметр масляного пылеуловителя (фильтра);

Р =2,5МПа– давление газа перед фильтром;

кг/м³ – плотность смачивающей жидкости при рабочих условиях;

=0,735 кг/м³– плотность газа при рабочих условиях;

=284К– температура газа.

4.2.Определение температуры  на выходе из ГРС

Температура газа после регулятора давления при  малых изменениях линейной скорости определяется по формуле (2):

(4.2.1)

(«Газовые сети и газовые хранилища»  А.И. Гольянов)

где Т₁, Р₁ – температура и давление газа до ГРС;

Т₂, Р₂ – температура и давление газа после ГРС;

 –  коэффициент Джоуля  – Томпсона, 5,5 град/МПа.

 

4.3.Выбор  регулятора давления на ГРС

 

Выбор регулятора давления производится по значению коэффициента пропускной способности (1).

 – относительный  перепад давления в регуляторе.

- для природного  газа («Газовые сети и газовые  хранилища» А.И. Гольянов)

Расчет коэффициента пропускной способности производится по формуле:

 

(«Газовые сети и газовые хранилища»  А.И. Гольянов)

где – расчетная пропускная способность регулятора давления

(принимается на 10 – 15 % больше  максимальной производительности

ГРС);

– поправочный  коэф., учитывающий изменение плотности  газа при движении через дроссельный  орган.

Р₁ – давление на входе в регулятор, МПа;

Т₁=283К – температура газа на входе в ГРС.

ρ₀=0,755 кг/м³ – плотность газа

z = 1 – коэф. сжимаемости газа.

 

Таким образом, выбираем для ГРС 2 регулятора РДУК-2-200/140 с коэффициентом пропускной способности .

5.Определение объема хранилищ сжиженных углеводородных газов (СУГ) и расчет их количества

Объем хранилища V_хр = 14000 м³;

Состав газа 18% С₃Н₈, 82% С₄Н₁₀ (н-бутан);

 

 

Плотность смеси  газов определяется по формуле:

(5.1)

где – плотность смеси газов;

 – концентрации компонентов  газа (в массовых долях);

 – плотности компонентов,  входящих в состав газа.

 

Определим массу  газовой смеси:

 

Плотность сжиженного газ существенно зависит от температуры. Для технических расчетов плотность сжиженных газов можно определить по формуле (1):

(5.3)

где – плотность СУГ при требуемой температуре;

 – плотность СУГ  при н.у. (0°C, 273 К);

 – поправочный коэффициент;

Т – требуемая  температура;

Т₀ – температура при н.у.

(1)

 

 

 

Определяем  объем хранения СУГ:

 

Определив объем  хранения СУГ, подбираем требуемое  количество резервуаров (1).

Выбираем  цилиндрические стационарные резервуары объемом 20 м³ каждый, для подземной установки. Группа резервуаров рассчитана на 85% вместимости. Количество резервуаров можно рассчитать по формуле:

(5.5)

где – количество резервуаров;

 – расчетный объем  одного резервуара.

 

Принимаем количество резервуаров равное 16.

 

Список используемой литературы

1. Ионин А.А. Газоснабжение. Учебник для вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1989. – 415с.
2. Стаскевич Н.Л., Северинец Г.Н., Вигдорчик Д.Я. Справочник по газоснабжению и использованию газа. – Л.: Недра, 1990. – 762с.
3. СкафтымовН.А.Основы газоснабжения.-Л.: Недра,1975. - 343с.
4. Гольянов А.И. Газовые сети и газохранилища: Учебник для вузов. – Уфа: ООО «Издательство научно-технической литературы «Монография», 2004. – 303с.
5. Кязимов К.П. Основы газового хозяйства: Учеб.для средн. проф.-техн. училищ. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш.шк., 1987. – 335с.
6. СНиП 2.04.08-87* Газоснабжение. Минстрой России – М.: ГП ЦПП, 1995. – 99с.
7. СНиП 23-01-99* Строительная климатология. – М.: Госстрой России, ГУП ЦПП, 2003. – 114 с.
8. СНиП 42-01-2002 Газораспределительные системы. Госстрой России – М.: ФГУП ЦПП, 2005. – 61с.
9. Честнейший Б.П. Газификация жилых зданий и коммунально-бытовых предприятий. – М.: Стройиздат, 1978. – 351с.
10. СП 42-101-2003 Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из метеллических и полиэтиленовых труб. – М.:ЗАО «Полимергаз», ФГУП ЦПП, 2003. – 305с.