конспект лекций. Конспект лекций по газу оригинал. Конспект лекций для студентов специальности 130501 Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ
 Скачать 4.98 Mb.
|
|
Пример 2.7.Определить давление столба газа в наклонном газопроводе, если  =500 м, Т=280 К, р2= Па (давление абсолютное), R=500 Нм(кгК). Газопровод остановлен (М = 0).Решение: Определяем значение коэффициента b:  .Определяем давление столба газа:  ПаПример. 2.8. Определить массовый и объемный расходы газа в газопроводе длиной 10000 м, внутренним диаметром 0,3 м. Положительная разность отметок газопровода составляет 500 м. Избыточное давление в начале газопровода р1=  Па, в конце газопровода р2= Па. Температура газа 5°С, плотность  = 0,7 кг/м3, газовая постоянная R=500 Нм/(кгК), Ткр= 190,5 К, ркр= Па.Решение Определяем коэффициент:  .Определяем приведенные давление и температуру:  .Коэффициент сжимаемости по графикам равен 0,95. Массовый расход  кг/с.Объемный расход газа  м3/с.Суточный расход газа  кг/сут.Объемный суточный расход газа  м3/сут.Пример 2.9. Определить перепад давления в наклонном газопроводе при положительной разности отметок =300 м. Диаметр газопровода 200м, длина 5000 м. Температура газа 7°С, газовая постоянная R=500 Нм/(кгК). Ткр = 190,5 К, ркр=4,74 Па, плотность  = 0,7 кг/м3, объемный расход газа Q=100 000 м3/сут, избыточное давление в начале газопровода р1= Па, коэффициент гидравлического сопротивления газопровода  = 0,02.Решение Определяем секундный массовый расход газа:  кг/с.Определяем коэффициент сжимаемости z по приведенным параметрам:  .Коэффициент сжимаемости из графика z  1. Находим коэффициент: .Определяем давление в конце газопровода:  Перепад давления  Па.Пример 2.10. Определить диаметр транзитного газопровода среднего давления для подачи газа от газораспределительной станции к промышленному предприятию в количестве Q= 4000 м3/ч. Длина газопровода  =4000 м, необходимое абсолютное давление газа па вводе в заводской газораспределительный пункт рк= Па, начальное абсолютное давление рн= Па.Решение Для одного и того же расхода газа может подойти газопровод различного диаметра, но падение давления в нем и давление перед ГРП будет различное. Определим необходимый диаметр газопровода методом подбора. Расчетная длина газопровода р= =4200м. Задаемся условным диаметром газопровода Dy=250 мм и определяем по номограмме на рис. 2.11.при расходе газа Q= 4000 м/ч значение  .Тогда конечное давление перед ГРП  Па.Задаемся условным диаметром газопровода Dy= 200 мм, находим для него новое значение А=0,75 и определяем давление перед ГРП при этом диаметре:  Па.При диаметре D=150мм и А=2,3  Па.Из полученных данных видно, что наиболее подходящим условным диаметром будет Dy= 200 мм. Газопроводы большим диаметром при излишнем давлении окажутся более металлоемкими, а газопроводы меньшим диаметром не обеспечат необходимого давления перед ГРП. Задачу можно решить проще, если предварительно определить максимально допустимое значение А для газопровода:  Па2/км.Далее по номограмме подбираем диаметр, для которого действительное значение Абудет ближайшим меньшим, т. е. Dy=200 мм. Давление перед ГРП при этом диаметре определяется так же, как и в прежнем варианте решения. Пример 2.11. Требуется выполнить гидравлический расчет тупиковой разветвленной сети среднего давления (рис. 2.11). Давление в начале сети рн= Па, давление перед потребителями рк=  Па.Решение Расчет газопровода производим по методике расчета разветвленных тупиковых газопроводов высокого и среднего давления. Нумеруем все узлы ответвления сети и проставляем на расчетной схеме длины участков, определяя их по длине кварталов и по ширине улиц. Далее определяем и проставляем па расчетной схеме расходы газа по участкам сети. Расходы газа на отводах к потребителям равны расходам газа потребителями (в м3/ч):    Рис. 2.12. Расчетная схема тупиковой сети среднего давления: РК – районная котельная; Х – хлебозавод; БПК - банно-прачечный комбинат; 1,46; 0,53; 0,25; 0,515 и 0,73 - длина участков в км; 10492, 9192, 7018, 2174 и 450 - расчетные расходы газа в м3/ч; 200, 125 и 80 - условные диаметры газопроводов в мм. Расходы газа на ответвлениях к нескольким потребителям определяем как сумму расходов всех присоединенных участков:  м3/ч.Расходы газа по основной магистрали определяем аналогично:  м3/ч.и т. д. Нанесем величины этих расходов на расчетную схему и составим расчетную табл. 2.8. Проставляем номера расчетных участков только основной магистрали, начиная от ГРСдо конечного потребителя (хлебозавод). Ответвления и отводы от основной магистрали будут определены после расчета магистрали. Таблица 2.8 Расчет газовой сети среднего давления
Длину берем из расчетной схемы. При определении диаметров газопроводов пользуемся номограммой для расчета газопроводов среднего и высокого давления.Номограмма дает зависимость между тремя величинами расходом газа Q, диаметром газопровода и комплексной величиной А, из которых известен только расход газа. Таким образом, имеем одно уравнение с двумя неизвестными, Предполагая, что располагаемый перепад давления затрачивается равномерно по всей магистрали, по номограмме на рис. 2.11 определяем среднее значение величины А:  Па2/км.Далее подбираем диаметры магистрали так, чтобы значение Адля каждого участка было по возможности ближе к значению  Па2/км. Определяем диаметр участка ГРС-1, откладывая на шкале расхода номограммы расход газа на участке  м3/ч и на шкале  =А полученное значение Па2/км. Точка пересечения 1 оказалась между линиями диаметром Dy= 200 мм и Dy=250 мм. Продвигаясь по линии того же расхода вверх или вниз до линии ближайшего диаметра, находим искомый диаметр Dy = 200 мм.Проектируем точку пересечения расхода газа с найденным диаметром на ось Аи находим действительное значение  Па2/км. Вносим полученные значения Dy = 200 мм и Па2/км в расчетную табл. 2.8 и определяем давление газа в конце участка: Па.Аналогично рассчитываем все остальные участки магистрали, определяем все диаметры и давления в узлах и перед последним потребителем — хлебозаводом. При этом конечное давление для одного участка будет начальным давлением для следующего. Если давление перед последним потребителем меньше или значительно больше необходимого, надо пересчитать какой-либо из участков, добиваясь необходимого давления. В данном случае имеем давление 0,18 МПа вместо заданного 0,15 МПа. Проверяем, можно ли более рационально использовать избыточное давление для участка 4-Х,который имеет наименьшее значение А. Для этого задаемся меньшим диаметром участка и проверяем величину давления на вводе на участке хлебозавод. Примем диаметр участка 4-Хравным 70 мм. По номограмме находим А=3. Давление перед хлебозаводом  Па,т. е. меньше необходимого. Оставляем прежний диаметр, и расчет магистрали считаем законченным. Далее рассчитываем отводы от главной магистрали к отдельным потребителям. Длина участка 2-ГРП-1по плану = 0,05 км; расчетная длина  = 1,1 =0,055 км; расчетный расход газа  =450м3/ч.Определяем максимально допустимое значение Адля участка по ранее полученному давлению в начале участка (  Па) и необходимому давлению в конце участка ( Па).Подбираем диаметр отвода по полученному значению:  Па2/км.В данном случае значение Аполучилось слишком большим. Принимаем газопровод диаметром 80 мм, при этом получим А=  Па2/км и находим  Па. Все вычисления сведены в расчетную табл. 2.8, Подобным же образом рассчитываем и отвод к ГРП.Затем рассчитываем ответвления к отдельным зданиям. Если ответвление сложное, его рассчитываем аналогично основной ветви. Таким образом выполнен расчет к банно-прачечному комбинату. Если ответвление более простое (к двум или к трем потребителям), его можно не выделять отдельно, а рассчитывать вместе со всеми отводами. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
Па2/км
=