Сделай Сам Свою Работу на 5

Расчёты разветвлённых распределительных газопроводов

Высокого и среднего давления

Гидравлические режимы работы распределённых газопроводов должны приниматься из условий создания (при ΔРмакс.доп.) системы, обеспечивающей устойчивость работы всех ГРП, горелок в допустимых пределах давления газа.

Расчёт газопроводов сводится к определению необходимых диаметров и к проверке заданных перепадов давления. В практических расчётах газовых сетей широко используются номограммы, построенные в координатах и расчётного расхода Qр.ч., для стандартных диаметров.

Номограмма построена на основе формулы для всей области турбулентного режима.

где kэ и d в см.

Порядок расчёта может быть следующим:

1. Начальное давление определяется режимом работы ГРС или ГРП, а конечное давление – паспортными характеристиками газовых приборов потребителей.

2. Выбирают наиболее удалённые точки разветвлённых газопроводов и определяют общую длину lоб. их по выбранным основным направлениям. Каждое направление рассчитывается отдельно.

3. В системах газоснабжения правило постоянного перепада давления на единице длины газопровода . Местные сопротивления в газопроводе учитывают увеличением общей расчётной длины на 5-10%, (км).

4. Определяют расчётные расходы газа для каждого участка газопровода Qp.i..

5. По величинам Aср и Qp.i. по номограмме выбирают диаметры участков, округляя их по ГОСТу в большую сторону, т.е. в сторону меньших перепадов давлений на участке.

6. Для выбранных стандартных диаметров по госту находят действительные значения Ад, затем уточняют Рк по формуле

.

7. Определяют давления, начиная с начала газопровода, т.к. начальное давление ГРС или ГРП известно. Если давление Рк.д. значительно больше заданного (более 10%), то уменьшают диаметры конечных участков

основного направления.

8. после определения давления по данному основному направлению проводят гидравлический расчёт газопроводов-отводов по той же методике, начиная со второго пункта. При этом за начальное давление принимают давление в точке отбора.



Задача 9.2.2.Провести гидравлический расчет разветвленной сети высокого давления, типа «дерево» по двум вариантам: а, б (рис. 9.4).

а) Q6 = 700 м3/ч; Р6 = 0,3 МПа;

Q7 = 900 м3/ч; Р7 = 0,33 МПа;

Q4 = 1200 м3/ч; Р4 = 0,4 МПа;

Q2 = 1700 м3/ч; Р2 = 0,5 МПа;

РГРС = 1 МПа;

lГРС-1 = 4 км; l1-2 = 7 км;

l1-3 = 6 км; l3-4 = 8 км;

l3-5 = 10 км; l5-6 = 3 км; l5-7 = 7 км;

 

б) Q8 = 1500 м3/ч; Р8 = 0,3 МПа; Q10 = 2000 м3/ч; Р10 = 0,4 МПа; Q13

= 2100 м3/ч; Р13 = 0,45 МПа; Q14 = 2300 м3/ч; Р14 = 0,6 МПа; РГРС = 0,8 МПа; lГРС-11 = =5км; l11-12 =7 км; l12-14 =l12-13 =8 км; l11-9 =20 км; l9-8 =4 км; l9-10 =6 км;

 

Рис. 9.5. Номограмма газопроводов высокого и среднего давления.

Расчёт газопроводов высокого и среднего давления

Пример 9.2.1.Определить расход газа в газопроводе длиной 5 км, диаметром 500 мм. Избыточное давление в начале и в конце газопровода соответственно равно р1=3∙105 Н/м3 и р2=1∙105 Н/м3. Газовая постоянная 500 (Н∙м)/(кг∙К). Температура газа 5 оС. Коэффициент гидравлического сопротивления λ=0,02. Плотность газа 0,7 кг/м3.

Решение

Абсолютная температура газа

Т=273+5=278 К.

Коэффициент отклонения значения реальных газов от значения идеальных принимаем равным единице (z=1).

Массовый расход будет равен

.

Объёмный расход газа

.

Часовой расход газа

.

Пример 9.2.2.Определить перепад давления в горизонтальном газопроводе длиной 10 км, диаметром 300 мм, при расходе газа 500000 м3/сут. Плотность газа 0,7 кг/м3, газовая постоянная R=500 (Н∙м)/(кг∙К). Коэффициент гидравлического сопротивления λ=0,015. Коэффициент Z=1. Температура газа в газопроводе равна 7 оС. Абсолютное давление в конце газопровода равно р2=6∙105 Па.

Решение

Выразим секундный массовый расход газа через объёмный

.

Определяем разность квадрата давлений

Перепад давления

Пример 9.2.3.Определить давление столба газа в наклонном газопроводе, если Δz=500 м, Т=280 К, р2=5∙105 Па (давление абсолютное), R=500 (Н∙м)/(кг∙К). Газопровод остановлен (М0=0).

Решение

Определяем значение коэффициента b

Определяем давление столба газа

Пример 9.2.4.Определить давление столба газа в наклонном газопроводе, если Δz=280 м, абсолютное давление в начальной точке газопровода р2=3∙105 Па, R=490 (Н∙м)/(кг∙К), Т=280 К. Газопровод остановлен (М=0).

Решение

Определяем коэффициент b

Определяем давление столба газа

или р12 составляет 2% от давления в начале газопровода р1.

Пример 9.2.5.Определить массовый и объемный расход газа метана в газопроводе длинной 10 км, внутренним диаметром 0,3 м. Положительная разность отметок газопровода составляет 500 м. Избыточное давление в начале газопровода равно р1=15 кгс/см2, в конце газопровода р2=14 кгс/см2. Температура газа 5 оС, плотность ρ=0,7кг/м3, газовая постоянная R=500(Н∙м)/(кг∙К).

Решение

Определяем коэффициент b

Приведённые давление и температура

и

Коэффициент сжимаемости по графикам устанавливаем равным 0,95.

Массовый расход будет равен

.

Объёмный расход

.

Суточный расход газа

.

Объёмный суточный расход

.

Пример 9.2.6.Определить перепад давления в наклонном газопроводе длиной при положительной разности отметок Δz=300 м. Диаметр газопровода 200 мм, длина 5 км. Температура газа 7 оС, газовая постоянная R=500(Н∙м)/(кг∙К), плотность при нормальных условиях ρ=0,7кг/м3, Объёмный расход газа Qн=100000 м3/сут. Избыточное давление в начале газопровода р1=6 кгс/см2. Коэффициент гидравлического сопротивления λ=0,02.

Решение

Определяем секундный массовый расход газа

.

Определяем коэффициент сжимаемости Z по приведённым параметрам

,

и

.

Коэффициент сжимаемости по графика Z ≈ 1.

Находим коэффициент b

Из выражения

находим давление

=0,648 МПа.

Перепад давления будет равен

=0,052 МПа.



©2015- 2017 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.