|
Расчет кольцевой сети низкого давления
Пример 9.2.7. Рассчитать кольцевой газопровод низкого давления, показанный на рис. 9.6. Плотность населения 550 чел/га. Удельный расход газа q0 = 0,09 м3/ч∙чел. Сосредоточенных нагрузок нет. Длина сторон колец и площади застройки жилых кварталов приведены на рис. 9.6. Для газоснабжения используется природный газ. Расчетный перепад давления в сети принят равным ∆рс = 100 мм вод. ст.
Рис. 9.6. Схема кольцевого газопровода низкого давления
Решение
1. Расчет начинаем с определения удельных путевых расходов для всех участков сети, для чего:
а) разбиваем всю газоснабжаемую территорию на зоны, которые питаются от определенных контуров;
б) рассчитываем максимальные часовые расходы газа для каждой такой зоны, перемножая площадь зоны, плотность населения и удельный расход газа на одного человека;
в) подсчитываем суммарную длину питающего контура;
г) определяем удельные расходы для всех контуров, деля максимальные часовые расходы газа зонами на суммарную длину питающих контуров. Все расчеты сводим в табл. 9.2.3.
Таблица 9.2.2
Удельные путевые расходы для всех питающих контуров сети
Газоснабжаемые зоны
| длина питающего контура, м
| удельный путевой расход, м3/ч∙м
| №
| размер, га
| количество населения
| расход газа, м3/ч
|
|
|
|
|
|
| I
| 9,8
|
|
|
| 0,336
| II
| 5,7
|
|
|
| 0,247
| III
|
|
|
|
| 0,353
| IV
| 6,5
|
|
|
| 0,258
| А
| 1,5
|
|
|
| 0,187
| В
| 2,3
|
|
|
| 0,228
| С
| 3,5
|
|
|
| 0,288
|
2. Составляем расчетную схему (рис. 9.7.) и определяем расчетные расходы газа для всех участков сети. Все расчеты сводим в табл. 9.2.3. Порядок принимаем следующий:
а) разбиваем сеть на участки. При большой длине газопровода между точками пересечений с другими газопроводами разбиваем его на два участка. Это позволит более полно использовать расчетный перепад давления и тем самым сократить расход металла на сеть;
б) назначаем концевые точки в местах, наиболее удаленных от точки питания сети. Направление движения газа выбираем таким, чтобы он подавался потребителям кратчайшим путем и всегда двигался от точки питания, не возвращаясь обратно.
в) вычисляем путевые расходы для всех участков сети;
г) рассчитываем транзитные расходы. Расчет ведем от концевых точек против движения газа к точке питания сети. Если газ доставляется в узел по двум газопроводам, то делим транзитный расход газа между ними примерно пополам. Транзитный расход, передаваемый на параллельный участок, записываем в примечании табл. 9.2.4.
д) определяем расчетные расходы. Участки в таблице записываем в той последовательности, в которой определяем расчетные расходы.
Рис. 9.7. Расчетная схема
Проверяем правильность определения транзитных расходов. Количество газа, поступающего из регуляторной станции, равно
участок 17-18 51+347=398
участок 17-14 34+1555=1589
итого 1987
Полученная величина практически совпадает с расходом газа на всю газоснабжаемую территорию 1988 м3/ч.
3.Производим предварительный расчет, т.е. подбираем диаметры для всех участков, исходя из средних гидравлических уклонов. Потери на местные сопротивления принимаем в 10% линейных, а Рк=1000 Па, тогда допустимые потери давления на трение составят:
Па.
Диаметры подбираем по таблицам для природного газа.
Вычисляем среднюю удельную потерю давления (гидравлический уклон) для главных направлений движения газа от точки питания до концевых точек. По полученным значениям подбираем диаметры. В рассматриваемом примере за главное направление для колец I и II можно принять путь движения газа от точки 17 до концевой точки 19 по 17-14-13-16-20-19. Общая длина главного направления 100+300+190+200+205=995 м. Средний гидравлический уклон
Па/м.
Для колец III и IV главное направление будет 17-14-13-12-9-6-2-1. Общая длина его 1200 м, а средний гидравлический уклон 0,76 Па/м.
Все расчеты сводим в таблицу 9.2.5. Ошибку δ в кольцах определяем по формуле
В большинстве случаев ошибку в кольцах допускают до 10 %. Поэтому увязывать будем те кольца, у которых ошибка превосходит 10%.
После предварительного распределения расходов и подбора диаметров ошибка более 10% оказалась в кольцах III и IV, которые следует увязывать.
4. Производим увязку III и IV колец. Сначала определяем поправочные расходы .
.
величины берем из графы 9 табл. 9.2.5.
.
Вычисляем поправочные расходы, учитывающие невязки в соседних кольцах, по формуле
Для I и II колец принимаем
и
Поправочные расходы определяем по формуле
=-2,7+3,8=1,1.
Таблица 9.2.3
Определение расчетных расходов газа для участков сети
№ участков
| Длина участка, м
| Удельный путевой расход газа, м3/ч.м
| Расходы в м3/ч
| Qn
| 0,55Qn
| QT
| QP
| Приме-чание
| 1-2
|
| 0,187
|
|
| -
|
|
| 2-3
|
| 0,258
|
|
|
|
| 9 на 2-6
| 3-4
|
| 0,258
|
|
|
|
|
| 4-8
|
| 0,258
|
|
|
|
|
| 2-6
|
| 0,258+0,187=
=0,445
|
|
|
|
|
| 5-6
|
| 0,187+0,228=
=0,415
|
|
| -
|
|
| 6-7
|
| 0,258+0,353=
=0,611
|
|
|
|
| 70 на 6-9
| 7-8
|
| 0,611
|
|
|
|
|
| 8-10
|
| 0,353
|
|
|
|
|
| 10-14
|
| 0,353
|
|
|
|
|
| 6-9
|
| 0,353+0,228=
=0,581
|
|
|
|
|
| 9-12
|
| 0,581
|
|
|
|
|
| 19-15
|
| 0,247
|
|
| -
|
|
| 15-12
|
| 0,247
|
|
|
|
|
| 11-12
|
| 0,228
|
|
| -
|
|
| 12-13
|
| 0,353+0,247=
=0,6
|
|
|
|
|
| 19-20
|
| 0,247
|
|
| -
|
|
| 22-20
|
| 0,288
|
|
| -
|
|
| 20-16
|
| 0,247+0,336=
=0,583
|
|
|
|
| 47 на
20-21
| 16-13
|
| 0,583
|
|
|
|
|
| 13-14
|
| 0,353+0,336=
=0,689
|
|
|
|
|
| 14-17
|
| 0,336
|
|
|
|
|
| 20-21
|
| 0,336+0,288=
=0,624
|
|
|
|
|
| 23-21
|
| 0,288
|
|
| -
|
|
| 21-18
|
| 0,336
|
|
|
|
|
| 18-17
|
| 0,336
|
|
|
|
|
| Итого
| -
| -
|
|
| -
| -
| -
|
Ввиду малого значения ΔQIV поправочного расхода в кольцо IV не вводим. Производим расчет окончательного распределения расходов, данные расчета записываем в правой части расходов, табл. 9.2.5.
В результате введения поправочного расхода в кольцо III ошибка в кольцах III и IV стала меньше на 10%. Ошибка в кольцах I и II возросла, но тоже не превосходит 10%. При опасении, что после введения поправочного расхода в кольцо III в кольцах I и II ошибка станет больше 10%, следовало бы рассчитать поправочные расходы и для колец I и II.
Если после введения поправочных расходов увязку колец произвести не удалось, нужно вычислить новые поправочные расходы и произвести увязку еще раз.
5. Производим расчет тупиковых участков. При их расчете стремимся использовать весь располагаемый перепад. Все расчеты сводим в табл. 9.2.4. Расчетные расходы берем из табл. 9.2.5. Располагаемые перепады, на которые подбираем диаметры, берем из графы 15 табл. 9.2.5. Располагаемый перепад для участка 2-1 определяем исходя из потерь давления на главном направлении 17-14-13-12-9-6-2-1, которые равны 13+33,4+18+6,4+11,2+12,5=94,5. Располагаемый перепад для участка 2-1 равен 1000-945=56 Па
Диаметр газопроводов принимаем не менее 50 мм.
6. Проверяем степень использования расчетного перепада в сети по главным направлениям. Перепад давления по направлению 17-14-13-12-9-6-2-1 равен 945+57=1002 Па. Перепад давления на направлении 17-14-13-16-20-19 составляет 130+334+200+101+251=1016 Па. Результаты удовлетворительные, пересчета не производим.
Таблица 9.2.4.
Гидравлический расчет тупиковых газопроводов
№
участков
| L
| QP
| Располагаемые
| Dн×S
|
| ΔР
| 1,1ΔР
| ΔР
|
| 2-1
|
|
| 5,6
| 0,056
| 57×3
| 0,052
| 5,2
| 5,7
| 6-5
|
|
| 18,1
| 0,181
| 60×3
| 0,177
| 17,7
| 19,5
| 12-11
|
|
| 35,7
| 0,357
| 57×3
| 0,084
| 8,4
| 9,2
| 20-22
|
|
| 25,1
| 0,167
| 70×3
| 0,084
| 12,6
| 13,9
| 21-23
|
|
| 60,3
| 0,4
| 57×3
| 0,253
|
| 41,8
|
Таблица 9.2.5
Гидравлический расчет кольцевой сети низкого давления
| Участки
| Предварительное распределение расходов
| Поправочные расходы ∆Q, м3/ч
| Окончательное распределение расходов
| №
| номер соседнего кольца
| l, м
| QP, м3/ч
| dн×S, мм
| /м ∆P/l
мм вод.ст.
| ∆P,
мм вод.ст.
| ∆P/QP
| ∆Qуч, м3/ч
| QP, м3/ч
| /м ∆P/l,
мм вод. ст.
| ∆Р,
мм вод.ст.
| 1,1∆P, мм. вод.ст.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| I
| 17-14
14-12
13-16
16-20
17-18
18-21
21-20
| -
III
II
II
-
-
-
|
|
-375
-317
-151
| 299×8
245×7
152×4,5
121×4
180×6
168×6
127×3
| 0.118
0.106
0.096
0.083
-0.11
-0.116
-0.105
| 11,8
31,8
18,2
9,2
-16,5
-23,2
-32
| 0,0075
0,0369
0,081
0,083
0,044
0,0732
0,212
|
| -
-
-
-
-
-
| -
-
-
-
-
-
| -
0,101
-
-
-
-
-
| 11,8
30,3
18,2
9,2
-16,5
-23,2
-32
|
33,4
10,1
18,2
25,6
35,2
|
| -
| -
| -
| ошибка
|
| -0,7
| 0,5376
|
| ошибка 1,1%
|
| 0,8
| -
| II
| 13-12
12-15
15-19
13-16
16-20
20-19
| III
-
-
I
I
-
|
|
-225
-111
-28
| 194×6
102×2
70×3
152×4,5
121×4,5
70×3
| 0,092
0,078
0,104
-0,096
-0,083
-0,111
| 18,4
11,7
20,8
-18,2
-9,2
-22,8
| 0,044
0,166
0,77
0,081
0,083
0,814
|
| -23
-
-
-
-
-
|
-
-
-
-
-
| 0,082
-
-
-
-
-
| 16,4
11,7
20,8
-18,2
-9,2
-22,8
|
12,9
22,9
10,1
25,1
|
| | |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ошибка
|
| 0,7
| 1,958
|
| ошибка 5,2%
|
| 2,7
| -
| III
| 14-10
10-8
8-7
7-6
14-13
13-12
12-9
9-6
| -
-
IV
IV
I
II
-
-
|
|
-861
-419
-218
-134
| 219×6
219×6
180×6
133×4
245×7
194×6
159×4,5
133×4
| 0,09
0,076
0,059
0,075
-0,106
-0,092
-0,072
-0,072
| 9,0
15,6
13,0
15,0
-31,8
-18,4
-7,2
-14,4
| 0,0154
0,0287
0,0489
0,1095
0,0369
0,044
0,033
0,174
|
|
|
-838
-396
-195
-111
| 0,096
0,082
0,069
0,099
-0,101
-0,082
-0,058
-0,051
| 9,6
16,8
15,2
19,8
-30,3
-16,4
-5,8
-10,2
| 18,3
18,5
16,7
21,8
33,4
6,4
11,2
|
|
| -
| -
| ошибка
|
| -19,2
| 0,4904
|
| ошибка -2,1%
|
| -1,3
| -
| IV
| 8-4
4-3
3-2
8-7
7-6
6-2
| -
-
-
III
III
-
|
|
-266
-137
-58
| 133×4
114×4
89×3
180×6
133×4
102×3
| 0,081
0,079
0,056
-0,059
-0,075
-0,057
| 16,6
15,8
11,2
-13,0
-15,0
-11,4
| 0,116
0,1735
0,288
0,0489
0,1095
0,197
|
| -
-
-
-23
-23
-
| -
-
-
-289
-160
-
| -
-
-
-0,069
-0,099
-
| 16,6
15,8
11,2
-15,2
-19,8
-11,4
| 18,3
17,4
12,3
16,7
21,8
12,5
|
| -
| -
| -
| ошибка
|
| 4,2
| 0,9329
|
| ошибка 6,2%
|
| -2,8
| -
|
| | |
| Задача 9.2.3. Произвести гидравлический расчет кольцевой газовой сети низкого давления при наличии сосредоточенных нагрузок Q1 и Q2.
1.Расчитать кольцевую сеть низкого давления постоянного диаметра при следующих исходных данных:
Q1=100 м3/ч; Q2=130 м3/ч; qA=0,6 м3/ч∙м; qВ=0,93 м3/ч∙м; qС=1,35 м3/ч∙м; l1-2=30 м; l2-3=40 м; l5-3=100 м; l3-4=60 м; l5-6=70 м; l7-1= l6-7=10 м.
2.Определить коэффициент надёжности данного кольца.
Рис. 9.8. Номограмма газопроводов низкого давления.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|