Приклад розрахунку.

Підібрати обладнання для ГРП мережі газопостачання якщо

- тиск газу на вході в ГРП – Р₁= 0,446 МПа;

- тиск газу на виході з ГРП Р₂ = 0,3 МПа;

- максимально-годинна витрата газу V= 1400 м³/год.

1 Підбір газового фільтру.

Користуючись даними технічної характеристики фільтрів, встановлюємо фільтр ФГ – 100 з діаметром патрубків для підключення до газопроводів 100 мм. Його конструкція розрахована на максимальний тиск 0,6 МПа, що перевищує тиск газу на вході в ГРП - Р₁= 0,446 МПа, а допустима пропускна здатність становить 7000-15000 м³/год.

Визначаємо пропускну спроможність фільтру за формулою:

, м³/год

де Q_Т – таблична пропускна спроможність фільтру, м³/год. Для фільтру ФГ – 100 Q_Т = 11000 м³/год;

ΔP – перепад тиску у фільтрі, кПа, приймаємо ΔР = 2,5 кПа;

ΔР_т – табличний перепад у фільтрі, кПа, приймається ΔР_т = 5 кПа;

Р – абсолютний тиск газу перед фільтром, кПа, приймаємо з гідравлічного розрахунку Р=446 кПа;

Р_т – табличне значення абсолютного тиску у фільтрі, приймається Р_т = =300+100 = 400 кПа;

ρ_г – щільність газу, кг/м³, ρ_г=0,732 кг/м³;

Q_грп=1400 м³/год

8208м³/год.

Пропускна спроможність фільтру має дорівнювати або перебільшувати витрати газу на ГРП.

Q ≥ Q_грп , 8208 м³/год > 1025,66 м³/год

Умова виконана, приймаємо до установки фільтр ФГ-100.

2 Добір регулятора тиску

Регулятор тиску автоматично знижує тиск газу, що протікає через нього, і підтримує його після себе постійним на заданому рівні незалежно від витрати або коливань тиску на вході.

Користуючись вихідними даними на підставі характеристики про пропускну здатність регуляторів тиску газу приймаємо регулятор типу РДУК2Н – 100/50.

Пропускна спроможність регулятора тиску визначається за формулою:

,

де: Q_Т – таблична пропускна спроможність регулятора тиску, м³/год, Q_Т = 2840 м³/год;

Р₁ – абсолютний тиск газу перед регулятором тиску, кПа, приймається з гідравлічного розрахунку газопроводу з урахуванням втрат у фільтрі. Р₁= Р – DР_ф = 446-10 = 436 кПа;

Р₂ – абсолютний тиск газу після регулятора тиску, кПа;

Р₂ = 100 + 3 = 103 кПа

Р_1Т – табличний абсолютний тиск газу перед регулятором тиску, кПа. Р_1Т = 300 + 100 = 400 кПа

≤ 0,5 ― отже режим закінчення є надкритичним.

м³/год.

Для нормальної роботи регулятора тиску його максимальна пропускна спроможність (навантаження) має бути не більше 80-85%, а мінімальна – не менше 10% від розрахункової пропускної спроможності при заданому вхідному Р₁ і вихідному Р₂ тиску повинні виконуватися умови:

Q_min ≤ Q_ГРУ ≤ Q_mах

м³/год.

м³/год.

308,7 м³/год. < 1400 м³/год. < 2624 м³/год.

Умова виконується, отже, регулятор тиску типу РДУК2Н–100/50 підходить для даного ГРП.

3 Добір запобіжних клапанів.

Відповідно до правил безпеки Держміськтехнагляду в ГРУ необхідно встановлювати 2 запобіжних клапана – один запірний, інший скидний.

3.1 Підбір запобіжного запірного клапана (ПЗК)

Запірний клапан встановлюється до регулятора по ходу газу і настроюється на заздалегідь допустиме підвищення і допустиме пониження тиску газу за регулятором. Запірний клапан призначений для автоматичного відключення газу перед регулятором у разі різкого підвищення або зниження тиску газу за регулятором вище встановлених меж.

Відповідно до Правил безпеки при кільцевих мережах ПЗК настроюють на спрацьовування за умови перевищення тиску на 15% максимально допустимий робочий тиск газу в газопроводі за регулятором.

,

де Р₂ – надмірний тиск газу після регулятора тиску, кПа

кПа

кПа ― для низького тиску

Для ПКН-100 межі налаштування при зростанні тиску 2-60 кПа, а при зменшенні тиску 0,3-3 кПа.

Приймаємо ПКН-100.

3.2 Добір запобіжного скидного клапана (ПСК)

Скидний клапан призначений для запобігання спрацьовуванню запірного клапана при незначному підвищенні тиску газу за регулятором. Налаштування скидного клапана проводять так, щоб він починав спрацьовувати, тобто скидати газ в атмосферу за умови перевищення тиску в газопроводі, що підтримується регулятором і менше, ніж тиск, на який налаштований ПЗК.

Відповідно до Правил безпеки при кільцевих мережах ПСК повинен забезпечувати відкриття при перевищенні встановленого максимального робочого тиску не більше ніж на 25%.

кПа.

Кількість газу, що підлягагає скиданню через ПСК, визначається за формулою:

м³/год.

де Q_РД – пропускна спроможність регулятора при розрахункових вхідному і вихідному тиску газу, м³/год.

м³/год.

Фактична пропускна спроможність пружинного клапана визначається за формулою:

м³/год.

де α – коефіцієнт витрати. α = 0,6.

F – площа сідла рівна найменшій площі перетину в проточній частині мм². F=1960 мм² для ПСК-50Н;

В – коефіцієнт, залежний від відношення Р_вых/Р_вх. В=0,98;

P_вых – абсолютний тиск на виході з клапана, кПа;

Р_вх – абсолютний тиск на вході в клапан, кПа, приймається рівним тиску при максимальній межі Р_вх = 103,75 кПа;

ΔP – втрати тиску в клапані, кПа, DР = 0,01кПа

м³/год.

При правильно підібраному скидному клапані повинна виконуватися умова:

Q_ф ≥ Q_ПСК, 21,4 м³/год > 1,544 м³/год, що задовольняє умові.

Приймаємо до установки ПСК-50Н.

4. Визначення діаметру обвідного трубопроводу (байпас).

Обвідний трубопровід встановлюється для постачання через нього газу споживачам під час ревізії і ремонту устаткування, змонтованого на основній (робочій) лінії. Діаметр байпаса приймається 57х3,0 мм. Щоб забезпечити регулювання тиску газу при роботі ГРП без регулятора на байпасі послідовно встановлюються дві засувки Д_у=50мм 30с41нж. Між пристроями, що відключають розміщується продувальна свічка 25х2,5 мм з краном, що відключає Д_у=20мм 11ч3бк. Також встановлюється манометр.

5. Добір лічильника для вузла виміру витрати газу.

У відповідності до вимог нормативних документів для обліку природного газу слід використовувати прилади з класом точності 1, які мають можливість підключення колекторів об’єму. У даному випадку в ГРП встановлюємо лічильник типу ЛВГ. Користуючись даними про максимальну годинну витрату газу споживачами підприємства - V= 1400 м³/год – вибираємо типорозмір ЛВГ-200 (див. табл. З такими характеристиками:

- діапазон витрат газу – 160-1600 м³/год;

- діапазон робочого тиску – 0,1 – 10,0 МПа;

- границі допустимої похибки вимірювання - ±1,0%.

Контрольні запитання:

1. Яке обладнання встановлюється в ГРП та ГРУ?

2. Призначення та вимоги до влаштування байпасу в ГРП та ГРУ.

3. Які параметри необхідно контролювати та регулювати в ГРП та ГРУ?

4. Призначення та принцип дії регулятора тиску газу прямої дії типу РД.

5. Призначення та принцип дії регулятора тиску газу не прямої дії типу РДУК та РДБК.

6. Види фільтрів. Їх регенерація.

7. Яке призначення запобіжних клапанів?

8. Види запобіжних клапанів.

9. Яке призначення мають продувні та контрольні газопроводи ГРП і ГРУ?

10. Які основні вимоги висуваються до розміщення газорегуляторних пунктів і газорозподільних станцій в населених пунктах?