гидравлический расчет. Сети газоснабжения, гидравлический расчет

• Название: Сети газоснабжения, гидравлический расчет
• Дата: 30.04.2019
• Размер: 0.74 Mb.
• Имя файла: гидравлический расчет.docx
• Тип: Документы; #75774

1. 
   Сети газоснабжения, гидравлический расчет.
   

В основе проектирования наружных сетей лежит гидравлический расчет газопроводов. Его следует выполнять, как правило, на компьютере, при невозможности или нецелесообразности выполнения расчета (отсутствие соответствующей программы) гидравлический расчет газопроводов выполняют по формулам.

Формулы гидравлического расчет газопровода очень сложны, поэтому на практике вместо них пользуются таблицами или номограммами, специально построенными по этим формулам.

Потери давления в местных сопротивлениях рекомендуется учитывать увеличением расчетной длины газопроводов на 5 – 10%.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

17
ДП 08.02.08.46.42.78 ПЗ
Для выполнения гидравлического расчета на расчетной схеме газопровод разбиваю на расчетные участки и обозначаю их.
4.1 Определение расчётной длины по участкам уличной распределительной сети

• 
  определяем фактическую длину газопровода среднего давления М1:500
  

Направление 1 – 4

L1-2 = 5,0 м

L2-3 = 1,0 м

L3-4 = 60,0 м

Общая длина фактического газопровода среднего давления.

L_{ф. общ} = 5,0 + 1,0 + 60,0 = 66,0 м

• 
  определяем фактическую длину газопровода низкого давления М1:500
  

Направление А – М

LА-Б = 37,0 м

LБ-В = 25,0 м

LВ-Г = 25,0 м

LГ-Д= 25,0 м

LД-Е = 25,0 м

LЕ-Ж = 25,0 м

LЖ-З = 25,0 м

LЗ-И = 25,0 м

LИ-К = 25,0 м

LК-Л = 25,0 м

LЛ-М = 3,0 м

Общая длина фактического газопровода низкого давления.

L_{ф. общ} = 37,0 + 25,0 · 9 + 3,0 = 265,0 м

• 
  определяем расчетные длины участков газопровода среднего давления:
  

L_р = L_ф × 1,1 ; (9)

где L_ф – фактическая длина газопровода, м;

1,1 – коэффициент сопротивления.

L1-2 = 5,0 м · 1,1= 5,5 м

L2-3 = 1,0 м · 1,1 = 1,1 м

L3-4 = 60,0 м · 1,1= 66,0 м

Общая длинна расчетного газопровода среднего давления

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

18
ГОУ ОГУ 270109.65.1 4 11.03 ПЗ

L_{р. общ} =5,5 + 1,1 + 66,0= 72,6 м

• 
  определяем расчетные длины участков газопровода низкого давления
  

LА-Б = 37,0 м · 1,1= 40,7 м

LБ-В = 25,0 м · 1,1= 27,5 м

LВ-Г = 25,0 м · 1,1= 27,5 м

LГ-Д = 25,0 м · 1,1= 27,5 м

LД-Е = 25,0 м · 1,1= 27,5 м

LЕ-Ж = 25,0 м · 1,1= 27,5 м

LЖ-З = 25,0 м · 1,1= 27,5 м

LЗ-И = 25,0 м · 1,1= 27,5 м

LИ-К = 25,0 м · 1,1= 27,5 м

LК-Л = 25,0 м · 1,1= 27,5 м

LЛ-М = 3,0 м · 1,1 = 3,3 м

Общая длинна расчетного газопровода низкого давления

L_{р. общ} = 40,7 + 27,5 · 9 + 3,3 = 291,5 м
4.2 Определение расчётных часовых расходов газа по участкам уличной распределительной сети

Разбор газа из сети одиночного газопровода с равномерно распределенной нагрузкой производится равномерно по всей длине сети, таким образом, разбор газа из каждого участка сети будет пропорционален длине участка.

Количество газа, которое разбирается с участка сети при равномерно распределенной нагрузке (путевой расход), определяется по формуле:

V_n = υ_l × L нм³/ч, (10)

где υ_l – удельный расход газа с 1м участка, нм³/ч*м;

L – длина участка газопровода, м.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

19
ДП 08.02.08.46.42.78 ПЗ
Удельный расход газа определяется по формуле:

υ_l = V : ∑ L нм³/ч×м , (11)

где V – суммарный расчетный расход газа всеми равномерно распредели тельными потребителями, присоединенными к данной сети, нм³/ч;

∑ L – суммарная длина сети, м.

υ_l = 47,4 : 291,5 = 0,163 нм³/ч*м

Направление А - М

V_n.А-Б = 0,163 × 40,7 = 6,634 нм³/ч

V_n.Б-В = 0,163 × 27,5 = 4,483 нм³/ч

V_n.В-Г = 0,163 × 27,5 = 4,483 нм³/ч

V_n.Г-Д = 0,163 × 27,5 = 4,483 нм³/ч

V_n.Д-Е = 0,163 × 27,5 = 4,483 нм³/ч

V_n.Е-Ж = 0,163 × 27,5 = 4,483 нм³/ч

V_n.Ж-З = 0,163 × 27,5 = 4,483 нм³/ч

V_n.З-И = 0,163× 27,5 = 4,483 нм³/ч

V_n.И-К = 0,163× 27,5 = 4,483 нм³/ч

V_n.К-Л = 0,163 × 27,5 = 4,483 нм³/ч

V_n.Л-М = 0,163 × 3,3 = 0,538 нм³/ч

При равномерно распределенной нагрузке количество газа, проходящего по газопроводу, меняется по длине от нуля в конце участка до максимального, равного путевому расходу, в начале участка. Чтобы иметь возможность применять номограммы для гидравлического расчета газопроводов, которые составлены для постоянных расходов газа на участке, действительный переменный расход газа заменяют фиктивным расходом, постоянным по всему участку, так чтобы падение давления на участке, полученное в результате расчета, было таким же, каким оно будет при действительном переменном расходе. Этот фиктивный расход называется эквивалентным расходом V_эк.

В практике проектирования принимают V_эк =0,55 V_n нм³/час (12)

Направление А - М

V_{эк .А-Б} = 0,55 × 6,634 = 3,649 нм³/ч

V_{эк. Б-В} = 0,55 × 4,483 = 2,466 нм³/ч

V_{эк. В-Г} = 0,55 × 4,483 = 2,466 нм³/ч

V_{эк. Г-Д} = 0,55 × 4,483 = 2,466 нм³/ч

V_{эк .Д-Е} = 0,55 × 4,483 = 2,466 нм³/ч

V_{эк .Е-Ж} = 0,55 × 4,483 = 2,466 нм³/ч

V_{эк .Ж-З} = 0,55 × 4,483 = 2,466 нм³/ч

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

20
ДП 08.02.08.46.42.78 ПЗ
V_{эк .З-И} = 0,55 × 4,483 = 2,466 нм³/ч

V_{эк. И-К} = 0,55 × 4,483 = 2,466 нм³/ч

V_{эк. К-Л} = 0,55 × 4,483 = 2,466 нм³/ч

V_{эк. Л-М} = 0,55 × 0,538 = 0,296 нм³/ч

Для одиночного газопровода с равномерно распределенной нагрузкой расчет

ный расход газа равен эквивалентному V_р = V_эк нм³/час. (13)

4.3 Выбор и обоснование расчётного перепада давления для газовых сетей низкого давления.

От правильного использования расчетного перепада давления зависит металлоемкость сооружения и, следовательно, эффективность и экономичность всей системы.

Расчетный перепад давления должен обеспечить давление газа у газовых приборов, отрегулированных на номинальную тепловую нагрузку. Номинальная тепловая нагрузка Q_н (по паспорту завода изготовителя) обеспечивает работу

газового прибора с максимальным к.п.д., наилучшей полнотой сгорания и не вызывает опасных тепловых напряжений, сокращающих срок работы приборов.

На основании статистических данных выявлены возможно-допустимые колебания тепловых нагрузок, позволяющие эксплуатировать приборы с параметрами, близкими к номинальным и допустимыми отклонениями по качеству сжигания.

Допускается перегрузка газового прибора, при которой нет повышенных тепловых напряжений и содержание окиси углерода в продуктах сгорания не превышает нормы. Эта перегрузка должна составлять не более 20%и может быть только кратковременной. Допустимая недогрузка газового прибора не должна превышать 30%.

Количество газа, поступающее в газовый прибор пропорционально давлению газа. Эта зависимость выражается следующей формулой:Q= А·√Р, (14)

для номинального режима - Q_ном= А·√Р_ном

для максимального - Q_max= А·√Р_maxИзм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

21
ДП 08.02.08.46.42.78 ПЗ

Приняв перегрузку прибора 20%, т.е. Q_max =1,2·Q_ном, получим:

Q_ном = А·√Р_ном

Q_ном = А·√Р_max/1,44

откуда Р_ном = Р_max/1,44

и Р_max =1,44Р_ном 1.5Р_ном

Таким же образом проведя вычисления для минимальной нагрузки газового

прибора, получим: Р_min = 0.64Р_ном 0.6Р_ном

Величина суммарного расчетного перепада давления на ветке между ГРП и

самым удаленным газовым прибором определится как разность между максимально и минимально допустимым давлением газа перед газовым прибором. Это положение можно интерпретировать как изменение тепловой нагрузки газового прибора в сторону уменьшения или увеличения ее против номинальной нагрузки,

т.е.: ∆Р = 1.5Р_ном – 0.6Р_ном = 0.9Р_ном (15)

Номинальное давление перед газовыми приборами, выпускаемыми нашей промышленностью, составляет 200 ДаПа, следовательно, ∆Р = 0.9·200= 180 ДаПа.

В соответствии с СП 42–101-2003 пунктом 3. 25 Расчетные суммарные поте- ри давления в газопроводах низкого давления ( от источника газоснабжения до наиболее удаленного прибора ) принимаются не более 180 даПа, в том числе в распределительных газопроводах – 120 даПа, в газопроводах-вводах и внутренних газопроводах – 60 даПа.

Определяем удельные потери давления. Руд = Рдоп / ∑ Lр Па/м, (16)

где Р_доп – допустимые потери. В соответствии со СНиП42-01-2002 для одно-этажных зданий Р_доп = 350 Па.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

22
ДП 08.02.08.46.42.78 ПЗ
∑ L_р - сумма длин участков.

Обозна-чение участков	Длина участка, Lр м	Расход газа				Удельн. потери давлн., Па/м	Диаметр участка г/прово-да, мм
		удельный qуд. П., нм3/ч	путевой Vп., нм3/ч	эквивал. Vэк, нм3/ч.	расчёт- ный Vр., нм3/ч
1	2	3	4	5	6	7	8
А-Б	40,7	0,163	6,634	3,649	3,649	8,6	108х3,5
Б-В	27,5	0,163	4,483	2,466	2,466	5,1	108х3,5
В-Г	27,5	0,163	4,483	2,466	2,466	3,7	108х3,5
Г-Д	27,5	0,163	4,483	2,466	2,466	2,8	89х3,5
Д-Е	27,5	0,163	4,483	2,466	2,466	2,3	89х3,5
Е-Ж	27,5	0,163	4,483	2,466	2,466	1,9	89х3,5
Ж-З	27,5	0,163	4,483	2,466	2,466	1,7	76х3,5
З-И	27,5	0,163	4,483	2,466	2,466	1,5	76х3,5
И-К	27,5	0,163	4,483	2,466	2,466	1,3	76х3,5
К-Л	27,5	0,163	4,483	2,466	2,466	1,2	57х3,5
Л-М	3,3	0,163	0,538	0,296	0,296	1,2	57х3,5
	Ʃ=291,5		Ʃ=47,519	Ʃ=26,139	Ʃ=26,139

Р_уд = 350: 291,5 =1,2 Па/м

Табл. 5

• 
  По расходу газа и удельным потерям давления с помощью номограмм определяется диаметр газопровода на каждом участке.
  

К-Л = Г.Ст.10 = 4,74 м³/ч

И-К = К-Л+Г.Ст.9 = 9,48 м³/ч

З-И = И-К+ Г.Ст.8 = 14,22 м³/ч

Ж-З = З-И+Г.Ст.7 = 18,96 м³/ч

Е-Ж =Ж-З+ Г.Ст.6 = 23,7 м³/ч

Д-Е = Е-Ж+Г.Ст.5 = 28,44 м³/ч

Г-Д = Д-Е+ Г.Ст.4 = 33,18 м³/ч

В-Г = Г-Д+ Г.Ст.3 = 37,92 м³/ч

Б-В = В-Г+ Г.Ст.2 = 42,66 м³/ч

А-Б = Б-В+ Г.Ст.1 = 47,4 м³/ч

По номограмме (приложение 4 рис. 3) диаметр газопровода на участках Л-М и К-Л 42х3,5 мм, т. к. согласно СНиП 42-02-2002 диаметр наружного газопровода не может быть менее 57 мм, принимаем:

Л-М – Д-57х3,5 мм

К-Л – Д-57х3,5 мм

И-К– Д-76х3,5 мм

З-И – Д-76х3,5 мм

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

23
ДП 08.02.08.46.42.78 ПЗ
Ж-З – Д-76х3,5 мм

Е-Ж – Д-89х3,5 мм

Д-Е – Д-89х3,5 мм

Г-Д – Д-89х3,5 мм

В-Г – Д-108х3,5 мм

Б-В– Д-108х3,5 мм

А-Б – Д-108х3,5 мм

Газовые стояки Д-40х3,5 мм
Табл. 6

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

24
ДП 08.02.08.46.42.78 ПЗ