Задача 1. Виконати гідравлічний розрахунок кільцевих газових мереж низького тиску при рівномірно розподілених витратах природного газу споживачами (рисунок 6) Q МДж/ м

Виконати гідравлічний розрахунок кільцевих газових мереж низького тиску при рівномірно розподілених витратах природного газу споживачами (рисунок 6) Q МДж/ м ).

Розрахункова годинна витрата газу м /годину. Радіус дії газорозподільного пункту (ГРП) складає 900 м.

 

Рисунок 6 – Розрахункова схема газопроводу

Рішення

 

Виходячи з радіуса дії ГРП, складаємо схему газопостачання (див. рисунок 6) і проставляємо на ній фактичну довжину кожної ділянки газопроводу. Визначаємо розрахункові довжини ділянок мережі, побіжні й еквівалентні витрати газу результати розрахунків заносимо в таблицю 2.

Таблиця 2 - До розрахунку кільцевого газопроводу низького тиску

Розрахунко-ва ділянка	Довжина ділянки, м	Витрати газу на ділянках, /годину
		q	q
2-3 3-4 5-4 5-6 7-6 2-7 2-5

1.Визначаємо розрахункові довжини ділянок мережі

м; м; м і т. д

 

2. Питома витрата газу

q м /(година·м).

 

3. Попутні витрати газу на ділянках

м /година

і т.д.

 

4. Еквівалентні витрати газу

 

і т.д.

 

Перевіряємо .

 

 

5. Транзитні і розрахункові витрати газу на кожній ділянці мережі

 

 

V = 2100 м / годину;

 

q = q = 300 ;

;

 

;

 

 

;

 

;

 

;

 

;

 

;

 

;

 

;

 

 

Результати розрахунків заносимо в таблицю 3.

 

Таблиця 3 - Результати первинного розрахунку кільцевого газопроводу низького тиску

 

Розрахун-кова ділянка		Витрата газу на ділянці,		, Па/м	Витрати тиску, Па
Кільце1 (перше півкільце)
3-4 2-3 1-2		––	––	––		133 4 219 6 426 9	0.9 0.38 0.35
Разом 1030
Кільце 1 (друге півкільце)
5-4 2-5 1-2		––	–-	––		114 4 273 7 426 9	1.12 0.52 0.35
Разом 1105
Кільце 2 (перше півкільце)
5-6 2-5 1-2		––	––	––		133 4 273 7 426 9	0.65 0.51 0.35
Разом 962
Кільце2 (друге півкільце)
7-6 2-7 1-2		--	--	--		133 4 219 6 426 9	0.9 0.51 0.35
Разом 1143

 

6. Визначимо середні питомі втрати тиску від ГРП до вузлів 4 та 6. На ділянках

1-2-3-4 та 1-2-5-4:

() = Па/м.

 

На ділянках 1-2-5-6 і 1-2-7-6:

 

Па/м

7. Для V і відповідного по номограмі (рис. 3) визначаємо діаметр газопроводу і питому втрату тиску на ділянці. Наприклад, на ділянці 3-4, де =150 і Па/м знаходимо точку, через яку проводимо горизонтальну лінію у бік збільшення діаметра газопроводу для перетинання з лінією .

 

мм; та Па/м.

 

Аналогічно визначаємо діаметри і питомі втрати тиску на інших ділянках.

8. Розраховуємо загальні втрати тиску на подолання сил тертя на ділянках і загальні втрати з урахуванням втрат тиску на подолання місцевих опорів:

;

 

Результати записуємо в табл. 4, де сумуємо перепади тиску по кільцях. Нев´язка перепадів тиску по кільцях (у порівнянні з 1200 Па) складає:

 

У кільці 1 ; ;

У кільці 2 ; .

 

У зв'язку з тим, що нев´язка перепадів тиску в ділянках 1 і 2 перевищує 10%, проводимо повторний розрахунок. У перших півкільцях опір необхідно збільшити, для чого ділянки 2-3 і 5-6 розбиваємо на дві частини і приймаємо на одному із них менший діаметр газопроводу (див. рисунок 6 і табл.4).

 

Таблиця 4 - Результати повторного розрахунку кільцевого газопроводу низького тиску

 

Розрахун-кова ділянка		Витрата газу на ділянці,		, Па/м	Витрати тиску, Па
Кільце 1 (перше півкільце)
3- 4 2- 2´ 2´-3 1-2		–– 385,75	171,5 28,5 –-	85,75 14,25 –-	471,5 314,25	133 4 219 6 159 4 426 9	0,9 0,65 1,4 0,35	227,5	250,2
Разом 1190
Кільце1 (друге півкільце)
5-4 2-5 1-2		--	--	--		114 4 273 7 426 9	1,12 0,52 0.35
Разом 1105
Кільце2 (перше півкільце)
5´-6 5-5´ 2-5 1-2		––	––	62.5 62.5 –-	187.5 62.5	159 4 89 3 273 7 426 9	0.6 1.4 0.51 0.35
Разом 1155
Кільце 2 (друге півкільце)
7-6 2-7 1-2		––	––	––		133 4 219 6 426 9	0.9 0.51 0.35
Разом 1143

 

У зв'язку з тим, що нев´язка перепадів тиску в ділянках 1 і 2 перевищує 10%, проводимо повторний розрахунок. У перших півкільцях опір необхідно збільшити, для чого ділянки 2-3 і 5-6 розбиваємо на дві частини і приймаємо на одному із них менший діаметр газопроводу (див. рисунок 6 і табл.4).

Нев´язка перепадів тиску після повторного розрахунку в перших півкільцях:

 

В кільці 1 ;

в кільці 2 ,

 

що менше припустимих значень.