Кільце 2 кільце 4

 

Друге півкільце

 

7 6 (0) 10

 

Rопт

 

 

Рисунок 1 - Схема кільцевих розподільних газопроводів

 

Попутні q (витрата газу що відбирається на ділянці газопроводу) і еквівалентні q_екв (частина шляхової витрати) витрати газу для кожної ділянки мережі

 

q =q ; q_екв =0,5 q , (1.2)

 

де 0,5 - наближене значення коефіцієнта, що залежить від / ;

q - транзитна витрата газу.

Газ із транзитною витратою проходить через аналізовану ділянку мережі, не змінюючись по витраті у всіх перетинах. Для ділянок 3-4, 5-4, 5-6, 7-6 транзитні витрати газу дорівнюють нулю.

Для ділянок 2-3, 2-7 і 2-5:

 

q (2-3) = q (3-4);

q (2-5) = q (5-4)+q (5-6);

q (2-7) = q (7-6).

 

При рівному споживанні газу розрахункові годинні витрати на ділянках

 

V = q + 0. 5q = q +q . (1.3)

Тому

 

V (3-4) = q (3-4);

V (5-4) = q (5-4);

V (7-6) = q (7-6);

V (2-7) = q (2-7) + q (2-7);

V (2-3) + q (2-3);

V (5-6) = q (5-6);

V (2-5) = q (2-5) + q (2-5);

V (1-2) = .

 

Якщо на будь-якій ділянці мережі буде спостерігатися зосереджена витрата газу ´ (рисунок 2), то його необхідно враховувати на всіх ділянках як транзитну витрату так

 

V (3-3 ) = q (3-3 ) + q (3-3 ),

де q = (3-3 ) = q (3 -4) + V .

 

3 3' 4(0)

 

q _п( 3-3') q_п (3'-4)

 

Рисунок 2 - Схема ділянки з рівномірною і зосередженою витратами газу (V 50м /годину)

 

Середня питома втрата тиску на півкільцях (до нульових точок) визначається

() = , (1.4)

 

де - розрахунковий перепад тиску для розподільних газопроводів низького тиску з визначеним значенням Q (визначається за табл.1). Для нашого прикладу ;

- розрахункова довжина ділянок від джерела живлення (ГРП) по півкільцю до нульових точок, м.

 

Таблиця 1 - Розрахункові перепади тиску природного газу з Q =(33, 5-42) МДж/м³ у зовнішніх газопроводах низького тиску і їхній розподіл

Номи- нальний тиск газу перед газовими при-ладами, кПа	Cумарний перепад, кПа	Багатоповерхова забудівля	Одноповерхова забудівля
Розподіл перепаду, кПа
Від ГРП до найбільш віддален-ного приладу	На міжзаводську ділянку	На міжце-хову внутріш-ню ділянку	На міжце-хову ділянку	На внут-рішню ділянку	На міжце-хову ділянку	На внутрішню ділянку
	1,8	1,2	0,6	0,25	0,35	0,35	0,25
1,3	1,15	0,8	0,35	0,1	0,25	0,2	0,15				0.35	0.1	0.25	0.2	0.15

 

Відповідно до () і V для кожної ділянки мережі підбирається газопровід по номограмі (рис.3). При цьому ближнє значення діаметра приймається спочатку в бік його збільшення. По обраному діаметру газопроводу при постійному значенні V визначається значення питомих втрат на тертя .

Добуток на фактичну довжину ділянки дає втрати тиску на тертя . Витрати тиску в місцевих опорах на ділянках розподільного газопроводу приймається рівними 10% , тоді сумарні витрати на ділянці

. (1.5)

Обчислені загальні витрати тиску на ділянках сумують по півкільцях і виконують порівняння з розрахунковим перепадом . Відхилення не повинно перевищувати . Якщо відхилення більше, то на одній із ділянок мережі змінюється діаметр газопроводу і розрахунок уточнюється. В умовах змінного рельєфу місцевості при проектуванні враховується гідростатичний напір.

Рисунок 3 – Номограма для визначення питомих втрат тиску в газопроводах низького тиску (природний газ

 

Розробку розподільних газопроводів середнього і високого тиску починають також з аналізу схеми розподілу газу споживачами. Джерелом газу звичайно служить газорозподільна станція. Встановлюється початковий і кінцевий тиск газу. За початковий тиск приймається тиск газу після ГРС. Кінцевий тиск залежить від умов роботи приладів газорегуляторних пунктів і устаткування у споживачів. На схемі розподілу газу визначають розрахункові ділянки, їхню фактичну довжину і розрахункові витрати газу на кожній ділянці мережі. Так, на ділянці 1-2 (рисунок 4) витрата газу дорівнює розрахунковій годинної витраті газу всіма споживачами ). На ділянках 2-3, 5-4, 5-6 витрати газу зосереджені. Після ГРП газ подається в мережі середнього і низького тиску.

 

ГРС

А

В

ГРП

Б

300

400

150

 

Рисунок 4 - Схема тупикових (розгалужених) газопроводів середнього тиску

 

Для урахування втрат тиску в місцевих опорах газопроводу визначають розрахункову довжину на кожній ділянці

 

, (1.6)

 

де - фактична довжинакожної ділянки, м.

 

Якщо відомо, початковий тиск газу (після ГРС) і тиск газу в самого дальнього споживача , визначається різниця квадратів тисків , а також розрахункова довжина газопроводу до самого дальнього споживача . За значеннями , і за допомогою номограми (рисунок 5) для визначення втрат тиску в газопроводах середнього і високого тиску (для відповідного газу) вибирається діаметр газопроводу.

 

 

Рисунок 5 - Номограма для визначення втрат тиску в газопроводах середнього і високого тиску (до 1,2 МПа, ρ₀ = 0,73 кг/м³, ν= 14,3·10^-6 м²/с; прийнято 1 кгс/см² = 100 кПа)

 

Вибір діаметра здійснюється в бік його збільшення. При використанні номограми необхідно значення розділити на коефіцієнт кратності довжини. Наприклад, якщо розрахункова довжина газопроводу складає 930 м (на шкалі вибирається точка, що відповідає 93), то коефіцієнт кратності довжини складає 10 і розмір на шкалі дорівнює .

Для обраного діаметра газопроводу по номограмі визначається дійсне значення , по якому розраховується тиск газу наприкінці ділянки 1-2 . Інші ділянки мережі розраховуються аналогічно. Тиск буде початковим для ділянок 2-5 і 2-3. При розрахунку ділянки 2-5 довжина складає , тобто знову вибирається найбільше віддалений споживач газу. У якості кінцевого тиску приймається мінімальний тиск у споживача «В». Розгалужені ділянки мережі 2-3, 5-4, 5-6, 5-7 розраховуються за їх розрахунковими довжинами, розрахунковим витратам газу кожного споживача і мінімальному тиску у споживача при визначених раніше значеннях тиску на початку цих ділянок. Якщо виявиться, що розрахунковий тиск газу у споживачів менше його мінімального тиску, то необхідно замінити діаметр газопроводу на одній із ділянок і розрахунок повторити.