Определяем удельные потери давления по всей длине газопровода

 

∆Р_уд = ∆Р_р/ ∑ ℓ_рПа/м (6),

∆Р_уд = = 0,334 Па/м

где ∆Р_р– расчетный перепад давления (250 Па)

∑ ℓ_р – (4)

Гидравлический расчёт газопровода низкого давления

По расходам газа по участкам газопровода Q_p (5) и удельным потерям давления ∆Р_уд определяем диаметры отдельных участков газопровода по номограмме или по расчетным таблицам.

Так как точка пересечения линий, соответствующих расходу и удельным потерям давления, на номограмме чаще всего находится между двумя диаметрами, то при постоянном расходе, передвигаясь к ближайшему из них, уточняют значение потерь давления ∆Р_табл (Па/м).

Полученное значение удельных потерь давления умножают на длину расчётного участка и находят потери давления:

Потери давления на участке: ∆Р_уч =∆Р_табл·ℓ_р

Направление А-И

 

Участок А-Б Участок Б-В

Q_p =32,292 Q_p =54,1944

∆Р_табл =0,334 ∆Р_табл = 0,3

ø = 89×3 ø= 114×4

∆Р_уч= 88*0,334=29,392 ∆Р_уч= 77*0,3 = 23,1

Участок В-Г Участок Г-Д

Q_p =77,0796 Q_p = 99,9648

∆Р_табл =0,25 ∆Р_табл =0,334

ø =133×4 ø= 140×4,5

∆Р_уч= 93,5*0,25 = 23,375 ∆Р_уч= 93,5*0,334 = 31,229

 

Участок Д-Е Участок Е-Ж

Q_p = 121,466 Q_p = 142,3656

∆Р_табл =0,2 ∆Р_табл =0,225

ø = 159×4 ø= 159×4

∆Р_уч= 66*0,2 = 13,2 ∆Р_уч= 27,5*0,225 = 6,1875

Участок Ж-З Участок З-И

Q_p =161,1792 Q_p = 210,6

∆Р_табл = 0,25 ∆Р_табл = 0,14

ø = 159×4 ø = 219×6

∆Р_уч= 55*0,25 =13,75 ∆Р_уч= 55*0,14 = 7,7

 

 

Ответвление 1-з

Участок 1-2 Участок 2-З

Q_p =32,292 Q_p = 54,1944

∆Р_табл= 0,334 ∆Р_табл =0,3

ø = 89×3 ø= 114×4

∆Р_уч= 77*0,334 =25,718 ∆Р_уч= 88*0,3= 26,4

 

Участок 3-з

Q_p = 77,0796

∆Р_табл = 0,25

ø= 133×4

∆Р_уч= 27,5*0,25 = 6,875

 

После подбора диаметра труб определяют сумму потерь давления от ГРП до самой удалённой точки распределительной газовой сети ∑∆Р_уч. Сумма потерь давления участков сети не должна превышать допустимого падения давления ∆Рдоп.

Затем определяют степень использования расчётного перепада давлений:

≤0,1= =0,17≤ 0,1

∑∆Р_{уч =206,9265}

Результаты расчёта сводим в таблицу

№ Уч-ка	l ф м	l р=1,1· l ф м	Qp м3/ч	∆Руд Па/м	∆Ртабл Па/м	∆Руч Па	Ø мм
А-Б			32,292	0,334	0,334	29,392	89×3
Б-В			54,1944	0,334	0,3	23,1	114×4
В-Г		93,5	77,0796	0,334	0,25	23,375	133×4
Г-Д		93,5	99,9648	0,334	0,334	31,229	140×4,5
Д-Е			121,446	0,334	0,2	13,2	159×4
Е-Ж		27,5	142,3656	0,334	0,25	6,1875	159×4
Ж-З			161,1792	0,334	0,25	13,75	159×4
З-И			210,6	0,334	0,14	7,7	219×6
1-2			32,292	0,334	0,334	25,718	89×3
2-3			54,1944	0,334	0,3	26,4	114×4
3-з		27,5	77,0796	0,334	0,25	6,675	133×4

 

 

Гидравлический расчет газопровода среднего давления

Определяем фактическую длину газопровода среднего давления

l _ф = 100 м

Определяем расчетную длину

l _р= l _ф*1,1 = 80 м.*1,1= 110(м) = 0,088 км (8)

где l _ф – фактическая длина участка газопровода

1,1 – коэффициент, учитывающий местные сопротивления

Определяем диаметр газопровода и среднеквадратичные потери давления α по номограмме [24] по расходу Q_p

Q_p= 210,6

Ø = 159×4,5

α= 0,018

Определяем конечное давление газопровода

Р_к= = = = 3,0572046 кгс/см² (9)

Р_н=0,3 МПа = 3,0591кгс/см² - начальное давление (давление в месте подключения по заданию)

α – среднеквадратичные потери давления

l _р- расчётная длина, км

Подбор оборудования ГРП

Описание ГРП. Основное назначение ГРП и установок ГРУ – снижение давления газа и поддержание его постоянным независимо от изменения входного давления и расхода газа потребителями.

Газопровод от городской сети среднего или высокого давления подходит к ГРП под землёй. Пройдя фундамент, газопровод поднимается в помещение. Аналогично отводится газ из ГРП. На вводе и выводе газа в ГРП на газопроводе устанавливаются изолирующие фланцы. Газ среднего давления проходит в ГРП очистку от механических примесей в фильтре. После фильтра газ направляется к линии регулирования. Здесь давление газа снижается до необходимого и поддерживается постоянным с помощью регулятора. Предохранительно-запорный клапан закрывает линию регулирования в случаях повышения и понижения давления газа после регулятора более допустимых пределов. Верхний предел срабатывания клапана составляет 120 % от давления, поддерживаемого регулятором давления. Нижний предел настройки клапана для газопроводов низкого давления составляет 300 - 3000 Па; для газопроводов среднего давления - 0,003 - 0,03 МПа.

Предохранительно-сбросной клапан (ПСК) защищает газовую сеть после ГРП от кратковременного повышения давления в пределах 110 % от величины давления, поддерживаемого регулятором давления. При срабатывании ПСК избыток газа выбрасывается в атмосферу через газопровод безопасности.

В помещении ГРП необходимо поддерживать положительную температуру воздуха не менее 10 °С. Для этого ГРП оборудуется местной системой отопления или подключается к системе отопления одного из ближайших зданий. Для вентиляции ГРП на крыше устанавливается дефлектор, обеспечивающий трёхкратный воздухообмен в основном помещении ГРП. Входная дверь в основное помещение ГРП в нижней её части должна иметь щели для прохода воздуха.

Освещение ГРП чаще всего выполняется наружным путем установки источников направленного света на окнах ГРП. Можно выполнять освещение ГРП во взрывобезопасном исполнении. В любом случае включение освещения ГРП должно осуществляться снаружи.

Возле здания ГРП оборудуется грозозащита и заземляющий контур.

Выбор оборудования ГРП и ГРУ начинается с определения типа регулятора давления газа. После выбора регулятора давления определяются типы предохранительно запорных и предохранительно-сбросных клапанов. Далее подбирается фильтр для очистки газа, а затем запорная арматура и контрольно-измерительные приборы.

 

Подбор фильтра

Перед регулятором давления устанавливают фильтры, как правило, того же диаметра. Подбор газового фильтра сводится к определению расчетных потерь давления в них, которые складываются из потерь в корпусе и на кассете фильтра. Для обеспечения нормальной работы фильтра следует принимать потери давления не более 400-600 мм.вод.ст.. Для сварных волосяных фильтров потери давления для заданного расхода газа:

∆Р_{фильтра} = 200*()* = 200*()* = 200*0,8025*0,2386505 = = 38,4365, (мм.вод.ст.) (10)

Р _вых= Р_к- ∆Р_{фильтра} = 0,2999723-0,0003768 = 0,2995955 МПа

Q – од газа, протекающего через фильтр, м³/ч (расход на участке перед ГРП)

Q_T – расход газа при перепаде в фильтре, м³/ч (берется из таблицы 44)

Ƿ - плотность газа = 0,73 кг/м³

Р_к – давление на входе в фильтр, ат

Р _вых. – давление на выходе из фильтра, МПа

Принимаем фильтр Ø 80 мм

Условный проход, мм	Габаритные размеры, мм	Масса, кг	Пропускная способность, м3/ч
А	Б	В

Подбор регулятора давления

Выбор регулятора давления следует производить по максимальному расчетному расходу газа потребителями и требуемому перепаду давления. Пропускная способность определяется по формуле:

Q = 1595* f *φ*P₁* = 1595*9,6*0,48*0,30006581* =

= 3422,2132 (м³/ч) (11)

Р₁ = Р _{вых. из фильтра} +1 _атм.= 0,296503+0,1 = 0,1001325 МПа

 

f – площадь седла клапана, см²

φ- коэффициент, зависящий от отношения Р₂/Р₁ (по рис. 3.8)

ƿ- плотность газа. кг/м³

Р₁ – абсолютное давление газа на входе, МПа