Результаты расчетов путевых и расчетных расходов

Расход, м3/ч	Участок
1—2	2—3	3—4	2—5	3—6
Путевой	175,0	150,0	175,0	100,0	150,0
Расчетный	662,5	400,0	87.5	50,0	75,0

 

Определяя среднюю удельную потерю давлений на основной магистрали сети от ГРП до точки 4 (1-2-3-4), принимаем общее падение давления на этой магистрали Н = 120мм вод. ст. Отнесем 10% этого падения давления за счет потерь в местных сопротивлениях. Тогда потери давления на трение

Н_тр=120 - 0,1∙120 = 108 мм вод. ст.

Средняя удельная потеря давления на трение

Δp_тр=Н_тр/(L_1-2+L_2-3+L_3-4)=108/(350 + 300 + 350)≈0,11 мм вод.ст./м.

Далее расчет ведем в табличной форме (см. табл. 4.2) в следующем порядке.

Таблица 4.2

Гидравлический расчет сети

Участок	Длина участка L, м	Расход газа Vр, м3/ч	Диаметр участка dн x s, мм	Действительная удельная потеря давления Δp, мм вод.cт./м	Потери давления на участке, ΔpL, мм вод. ст.	Исправления
dн x s	Δp	ΔpL
Основная магистраль
1 - 2		662,5	219x6	0,12	42,0			42,0
2 - 3		300,0	168x6	0,11	33,0			33,0
3 - 4		87,5	102x3	0,12	42,0	108x4	0,095	33,2
∑ΔpL = 117,0 ∑ΔpL =108,2
Ответвления
2 - 5		50,0	70x3	0,30	60,0
3 - 6		75,0	114x4	0,06	18,0	108x4	0,075	22,5

 

1. Ориентируясь по средней удельной потере давления и расчетным рас­ходам газа на участках, по номограмме на рис. 1.1 подбираем диаметры газо­проводов на участках сети.

2. Для выбранных диаметров газопроводов на участках по той же номо­грамме определяем действительные удельные потери давления.

3. Умножая действительные потери давления на участкахна длину этих участков, определяем действительные потери давления на каждом участке.

4. Суммируем потери давления на участках основной магистрали и ре­зультат сравниваем с принятым расчетным перепадом давления. В случае недоиспользования или превышения его изменяем диаметр газопровода на одном или нескольких участках с тем, чтобы свести неувязку до величины не более 5%. Изменения диаметров вносим в таблицу.

5. Аналогично подбираем диаметры ответвлений от основной магистрали. При этом для каждого ответвления удельные потери давления определяются из соотношения

Δp_отв = Н' / L_отв ,

где Н' - располагаемый напор для ответвле­ния, определяемый как разность давления в точке ответвления и номиналь­ного давления у потребителя (200мм вод. ст.);

L_отв - длина ответвления, м.

Без учета незначительных потерь давления в местных сопротивлениях давление в точке 2:

р₂ = 300 - Δp_1-2L_1-2 = 300 - 0,12∙350 = 258 мм вод. ст.

Следовательно, располагаемый напор на участке 2-5:

Н_2-5= р₂ - р_ном= 258 - 200 = 58 мм вод. ст.

Средняя удельная потеря давления на этом участке

Δp_уд.2-5 = Н_2-5/L_2-5 =58/200 = 0,29 мм вод. ст./м.

Аналогичный расчет делаем для ответвления 3-6:

р₃=300-(Δp_1-2L_1-2+Δp_2-3L_2-3)=300-0,12∙350-0,11∙300 =225 мм вод.ст.;

Н_3-6= р₃ - р_ном= 225 - 200 = 25 мм вод. ст.;

Δp_уд.3-6 = Н_3-6/L_3-6 = 25/300 = 0,067 мм вод. ст./м.

По рассчитанным значениям удельных потерь давления и расчетным расходам на обоих ответвлениях по номограмме выбираем диаметры газопроводов для них и по действительным удельным потерям, соответствующим выбранным диаметрам ответвлений, определяем фактические потери давления на каждом из ответвлений.

 

В рассмотренном примере расчетные расходы газа определены последова­тельным сложением транзитных и путевых расходов на участках сети от самой удаленной точки до ГРП. Такой метод прост для небольшой сети, но для расчета большой разветвленной сети он сложен, а для расчета кольцевых сетей вообще не приемлем. В сложных схемах газоснабжения расчетные расходы газа на участках сети определяются с помощью условных узловых рас­ходов, равных (в точке пересечения участ­ков) полусумме путевых расходов участков, примыкающих к узлу:

 

V_уз = ΣV_г / 2.

 

 

Рис. 4.3. Узловой расход

Таким приемом равномерно распреде­ленный расход газа на участках сети, при­мыкающих к узловой точке, как бы соби­рается в эту точку и превращается в условный сосредоточенный расход. Когда вся равномерно распределен­ная нагрузка сети будет заменена сосредоточенными узловыми расходами, расчетные расходы газа на участках сети можно будет определить из так называемого условия равновесия узлов - ра­венства количеств газа, притекающего к узлу и отходящего от него, с учетом расхода газа в самом узле (рис. 4.3.). Баланс расходов газа в узле может быть представлен выражением

V_р1 = V_р2 + V_р3+ V_уз

или V_р1 - (V_р2 + V_р3) = V_уз.

В тех случаях, когда распределительная сеть помимо равномерно распределенной нагрузки имеет сосредоточенные расходы V_c, последние включаются в узловые расходы в местах присоедине­ния сосредоточенных расходов к распределительной сети. Для таких узлов

V_уз = ΣV_п / 2 + V_c.

Пример узлового расчета

По условиям предыдущего примера определить расчетные расходы газа на участках сети по узловым расходам.

Решение

По величинам путевых расходов, приведенным в табл. 5, определяем узловые расходы сети:

для узла 4:

V_уз4 = V_{п 3-4} / 2 = 175/2 = 8,75 м³/ч;

для узла 3:

V_уз3 = (V_п3-4 + V_п3-6 + V_п2-3)/2 = (175 + 150 + 150)/2 = 237,5 м³/ч

и т. д.

Общий расход в сети 750 м³/ч.

 

Узел.........……………….. 1 2 3 4 5 6

Узловой расход, м³/ч..…. 87,5 212,5 237,5 87,5 50 75

 

Вычисление расчетных расходов начинаем с дальних точек. Условия равновесия узла выражаются уравнениями:

для узла 4: V_{р 3-4} =V_уз4 или V_{р 3-4} = 87,5 м³/ч;

для узла 6: V_{р 3-6} =V_уз6 или V_{р 3-6} = 75 м³/ч;

для узла 3: V_р2-3 - V_р3-4 - V_р3-6 = V_уз3,

откуда

V_р2-3 = V_уз3 +V_р3-4 +V_р3-6 = 237,5 + 87,5 + 75 = 400 м³/ч;

для узла 5: V_{р 2-5} =V_уз5 или V_{р 2-5} = 50 м³/ч;

для узла 2: V_р1-2 - V_р2-5 - V_р2-3 = V_уз2,

откуда

V_р1-2 =V_уз2 +V_р2-5 +V_р2-3 = 212,5 + 50 + 400 = 662,5 м³/ч.

Вычисленные расчетные расходы точно соответствуют данным расчетной таблицы (см. табл. 4.2).

 

Контрольная РАБОТА №5