Газоснабжение района города. газоснабжение района города. 1. Характеристика города и потребителей газа 3 Определение свойств газа 4
 Скачать 122.33 Kb.
|
Гидравлический расчет газопроводов среднего (высокого) давленияПри выборе системы газоснабжения города следует учитывать ряд факторов: характер источника газа и его свойства; размеры города; особенности его планировки и застройки; плотность и численность населения; направление использования газа и степень охвата газоснабжением различных категорий потребителей; количество, территориальное размещение и размеры нагрузок крупных потребителей газа; наличие больших естественных и искусственных препятствий для прокладки газопроводов; ширину уличных проездов и насыщенность их инженерными коммуникациями; климатические и геологические условия; перспективный план застройки города. При численности населения до 100 тыс. человек со сравнительно большой плотностью нагрузки (значительная часть города застраивается 5-ти, 7-ми и 9-ти этажными зданиями) и с компактным размещением крупных потребителей газа принимается двухступенчатая система газоснабжения с давлением в первой ступени 0,6 (0,3) МПа, во второй – 3,0 кПа. Применение высокого давления 0,6 МПа вместо среднего не всегда возможно из-за необходимости выдерживать гораздо большие расстояния до зданий и подземных сооружений. Одноступенчатая система газоснабжения нецелесообразна, так как приведёт к значительному удорожанию сети низкого давления. Применение трёхступенчатой системы также нецелесообразно: крупных потребителей газа за городом нет, загородное кольцо высокого давления будет дублировать кольцо среднего давления и существенно увеличит стоимость сети. Сеть среднего давления проектируем кольцевой. Такая сеть с двухсторонним питанием достаточно надёжна. Трасса кольца выбирается так, чтобы уменьшить общую протяжённость сети среднего давления. Газопроводы среднего давления прокладываются по улицам, и от них делаются ответвления к сетевым ГРП и сосредоточенным потребителям. На кольце предусматриваются секционирующие задвижки так, чтобы любой повреждённый участок сети можно было отключить с двух сторон и чтобы любого потребителя или группу из двух-трёх потребителей можно было бы питать с любой стороны кольца. Так как потребность в газе невелика, принимается одна ГРС. Указывается месторасположение ГРС. Она размещается со стороны подхода магистрального газопровода на соответствующей окраине города на расстоянии не менее 300 мм от линии застройки. Газопроводы низкого давления от ГРП до потребителей прокладываются внутри кварталов и микрорайонов по кратчайшему пути, т.е. из условия минимальной протяжённости сети. Сети низкого давления проектируются смешанными с кольцеванием только основных линий. Газопроводы соседних ГРП соединяются между собой перемычками. На генплане города наносится сеть среднего давления. Расходы газа потребителями уже вычислены. Расчётный перепад давления для сетей среднего давления определяют исходя из условия создания при допустимых перепадах давления наиболее экономичной и надёжной в эксплуатации системы, обеспечивающей устойчивую работу газорегуляторных пунктов и установок. Поэтому начальное давление принимают максимальным по [1, 2] для данного вида газопровода (0,3 МПа), а конечное давление принимают таким, чтобы при максимальной нагрузке сети обеспечивалось, минимально допустимое давление газа перед регуляторами ГРП и ГРУ (0,15 МПа). При расчёте кольцевых сетей необходимо оставлять резерв давления для увеличения пропускной способности системы газоснабжения при аварийных гидравлических режимах. Принятый запас давления должен проверяться расчётом при возникновении наиболее неблагоприятных аварийных ситуаций, которые возникают при выключении головных участков сети. Ввиду кратковременности аварийных ситуаций допускается некоторое снижение качества системы, которое оценивают коэффициентом обеспеченности  , зависящим от категории потребителей. При аварийной ситуации диспетчерской службой принимаются меры по сокращению потребления газа. Этого можно добиться уменьшением подачи теплоты на отопление зданий и горячее водоснабжение, что приведёт к снижению расхода газа котельными; временным прекращением работы второстепенных цехов; переводом котельных и цехов, имеющих резервное топливоснабжение, на другой вид топлива. Однако во всех случаях режим давлений в газовой сети должен обеспечить нормальную работу газогорелочных устройств неотключённых агрегатов. Значения коэффициентов обеспеченности различных потребителей при аварийной ситуации приведены в табл. 9.9 [6].Для однокольцевой газовой сети следует рассчитывать два аварийных режима: при отключении головных участков слева и справа от точки питания. Так как при этом кольцевой газопровод превращается в тупиковый, то диаметры участков кольца можно определить из расчёта тупиковых линий при лимитированном газоснабжении потребителей. Затем рассчитывается сеть при нормальном режиме, когда за расчётное принимается наиболее рациональное направление потоков газа по полукольцам. Расчёт кольцевой сети среднего давления производится в следующей последовательности: Составляются расчётные схемы сети для двух аварийных (отключённые участки 1-2 и 1-10) и нормального (расчётного) режимов эксплуатации: нумеруются узлы сети, проставляются длины участков, вписываются расчётные расходы газа каждым сосредоточенным потребителем. Производятся предварительный расчёт диаметра кольца по приближённым зависимостям.   где  расчётный эквивалентный по создаваемой потере давления расход газа всеми потребителями газа в аварийной ситуации, м3/ч; расчётный расход газа i-тым потребителем, м3/ч; коэффициент обеспеченности газом i-го потребителя в аварийной ситуации; среднеквадратичный перепад давления в сети, МПа2/км (кПа2/км); абсолютные давления газа в начале и конце сети, МПа (кПа); протяжённость расчётного кольца, км (м); коэффициент, учитывающий потери давления в местных сопротивлениях.Диаметр газопровода принимается по номограмме рис. 9.1 [6], при этом необходимо стремиться к подбору единого диаметра кольца. Если это не удаётся, то участки газопровода, расположенные диаметрально противоположно точке питания, следует принимать меньшего диаметра, но не менее 0,75 диаметра головного участка. Выполняются два варианта гидравлического расчёта сети при аварийных режимах. Расходы потребителей  определяются с учётом необходимой обеспеченности их газом: Суммированием находятся расчётные расходы газа каждого участка, начиная от последнего потребителя по направлению к ГРС. По номограмме (рис. 9.1 [6]) для принятого диаметра и известного расхода находят действительные значения среднеквадратичного перепада давления на 1 км (м) газопровода  для каждого участка. Но так как плотность газа  отличается от плотности стандартного газа ( ), то в величину  вводится поправка на плотность газа а затем рассчитывается перепад давления для известной расчётной длины участка –  Давление газа в конце участка  определяется по формуле Полученное давление  на первом участке является начальным для последующего участка, давление в конце второго участка является начальным для третьего и т.д.Диаметры участков корректируются таким образом, чтобы давление газа у последнего потребителя не понижалось ниже минимально допустимого значения. Выполняется гидравлический расчёт сети при нормальном режиме эксплуатации. В нормальном режиме определение расходов газа на участках начинается с конечного участка каждого полукольца из условия обеспечения потребителей необходимым (полным) количеством газа. Целью расчёта является определение давления газа в точках врезки ответвлений в кольцевую сеть, диаметры участков которой принимаются наибольшими из расчёта двух аварийных режимов. Определяются минимальные диаметры ответвлений к сосредоточенным потребителям при расчётном гидравлическом режиме. Допустимая невязка ±10%. В аварийном режиме 1 (при отключённом участке 1-2) газ поступает к потребителям по направлению ГРС-1-2-3-…-9-10-ГРП3. Общая протяжённость газопроводов этого направления ΣL = 5,67 км. Расчётный (эквивалентный) расход газа составит  Давление газа перед наиболее удалённым от ГРС потребителем в аварийных режимах принимают  (абс). Тогда среднеквадратичный перепад давления равняется Линии расхода  и среднеквадратичного перепада давления пересекаются в точке, лежащей между диаметрами газопроводов 273х7 и 219х6.Такие диаметры назначаем, выполняя гидравлический расчёт; при этом больший диаметр принимаем на участках кольца, близлежащих к ГРС, а меньший – на участках, расположенных диаметрально противоположно точке питания сети газом (ГРС). Расчёт системы сводим в таблицу 4. Аналогичным образом выполняется расчёт сети для второго аварийного режима с направлением газового потока ГРС-1-10-9-…-3-2-ХЗ. Для расчёта сети при нормальном режиме её работы выбираем расчётные направления потоков газа от ГРС к потребителям из условия подачи газа к каждому из них по кратчайшему пути. В данном случае одно расчётное направление принято ГРС-1-2-3-4-Б, другое – ГРС-1-10-9-8-7-6-5-ГРП2. Участок 5-6 рассматриваем как резервирующую перемычку. Принимаем диаметры газопроводов – наибольшие из двух вариантов выполнения расчётов сети для аварийных режимов. Диаметр газопроводов ответвлений к сосредоточенным потребителям принимается минимальный возможный. Величины давлений газа в точках врезки ответвлений в сеть при нормальном режиме значительно превышают их значения в аварийных режимах, т. е. устойчивая работа системы в нормальном режиме с подачей потребителям расчетного расхода газа обеспечена. Таблица 4 Гидравлический расчёт кольцевой сети среднего давления
Продолжение таблицы 4
Продолжение таблицы 4
Продолжение таблицы 4
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||