Войти на сайт

или
Регистрация

Навигация


Расчёт при нормальном потокораспределении

74179
знаков
15
таблиц
4
изображения

12.1.3 Расчёт при нормальном потокораспределении.

 

Нормальное потокораспределение предполагает движение газа от питания кольца в обе стороны.

Точка схода обоих потоков газа должна находиться где-то на кольце. Эта точка определяется из следующих условий - расходы газа по обоим направлениям кольца должны быть примерно одинаковыми.

Расчёты при нормальном потокораспределении рекомендуется свести в таблицу.

Таблица 6.

NО

участка.

Расход на участке,

м3

Диаметр газопровода,

мм

Длина участка,

км

Р2Н2К/l,

МПа2/км

Р2Н2К,

МПа2

Р2Н2К/VУЧ,

• 10-6

1

2

3

4

5

6

7

1 -10650,2445 500 0,2 0,052 0,0104 0,976
2 -10623,4645 500 0,21 0,052 0,01092 1,026
3 -8739,9445 500 0,14 0,034 0,00476 0,545
4 -8736,4015 500 0,41 0,034 0,01394 1,596
5 -7605,1815 400 0,83 0,085 0,07055 9,277
6 -7578,4015 400 0,14 0,085 0,0119 1,57
7 -7558,8765 400 0,16 0,085 0,0136 1,799
8 -7125,8665 400 0,11 0,075 0,00825 1,158
9 -7122,3235 400 0,2 0,075 0,015 2,106
10 -5238,8035 400 0,11 0,039 0,00429 0,819
11 -5212,0235 400 0,04 0,039 0,00156 0,299
12 +9996,9165 400 0,23 0,122 0,02806 2,807
13 +10082,1515 400 0,43 0,122 0,05246 5,203
14 +10085,6945 400 0,07 0,122 0,00854 0,847
15 +10105,2195 500 0,66 0,045 0,0297 2,939
16 +10131,9995 500 0,37 0,045 0,01665 1,643
17 +10217,2345 500 1,68 0,045 0,0756 7,399
18 +10650,2445 500 0,07 0,05 0,0035 0,329
S= 0,37968

S= 42,34•10-6

+0,04934

* Знаки "+" и "-" означают условное деление потоков газа на положительные (направление по часовой стрелке) и отрицательные (движение против часовой стрелки).

Для определения ошибки надо просуммировать по модулю все числа в графе 6 и оценить разность положительных и отрицательных чисел в этой же графе по нижеприведенной формуле

Ошибка составляет: 0,04934 • 100 / 0,5 • 0,37968 = 25,99 %

Диаметры участков газопровода в этом режиме выбираются из таб­лицы расчетов в аварийных режимах. Для каждого участка принимается наибольший из двух диаметров. При этом размеры диаметров на голов­ных участках кольца будут наибольшими. Далее размеры диаметров бу­дут монотонно убывать в направлении точки схода потоков.

Для определения удельной разности квадратов давлений на участке используют номограмму рис. 11.2. [10]. Их определяют по известным диаметру и расходу и вносят в графу 5 таблицы . Зная расчетные длины участков, вычисляют разности квадратов давлений на участках и вносят их в графу 6 таблицы .

Критерием правильности расчёта является равенство сумм положительных и отрицательных значений Р2н - Р2к. Если равенства нет, то разность этих значений не должна превышать 10 % от половины абсолютного значения суммы чисел в графе 6 таблицы. В нашем примере эта разность составляет 25,99 %, что слишком много.

Следовательно, расчёт надо повторить.

Для снижения ошибки надо подсчитать так называемый круговой расход по формуле

DV = å(Р2н - Р2к) • 106 / 2 • å(Р2н - Р2к) / Vi.

DV = 0,04934 • 106 / 2 • 42,34 = 582,66 » 600 (м3/ч),

Сумма в знаменателе этой формулы берется из графы 7 таблицы 6.

Увеличим все положительные расходы на 600 м3/ч, а все отрицательные расходы уменьшим также на 600 м2/ч. Повторим расчет при новых зна­чениях расходов на участках

Таблица 7.

NО

Участка.

Расход на участке,

м3

Диаметр газопровода,

мм

Длина участка,

км

Р2Н2К/l,

МПа2/км

Р2Н2К,

МПа2

Р2Н2К/VУЧ,

• 10-6

1

2

3

4

5

6

7

1 -11250,2445 500 0,2 0,06 0,012 0,976
2 -11223,4645 500 0,21 0,06 0,0126 1,026
3 - 9339,9445 500 0,14 0,037 0,00518 0,545
4 -9336,4015 500 0,41 0,037 0,01517 1,596
5 -8205,1815 400 0,83 0,1 0,083 9,277
6 -8178,4015 400 0,14 0,1 0,014 1,57
7 -8158,8765 400 0,16 0,1 0,016 1,799
8 -7125,8665 400 0,11 0,085 0,00935 1,158
9 -7725,3235 400 0,2 0,085 0,017 2,106
10 -5838,8035 400 0,11 0,048 0,00528 0,819
11 -5812,0235 400 0,04 0,048 0,00192 0,299
12 +9396,9165 400 0,23 0,117 0,02691 2,807
13 +9482,1515 400 0,43 0,117 0,05031 5,203
14 +9485,6945 400 0,07 0,117 0,00819 0,847
15 +9505,2195 500 0,66 0,038 0,02508 2,939
16 +9531,9995 500 0,37 0,038 0,01406 1,643
17 +9617,2345 500 1,68 0,038 0,06384 7,399
18 +10050,2445 500 0,07 0,045 0,00315 0,329
S= 0,38304

S= 43,5•10-6

+0,00004

Ошибка составляет: 0,00004 • 100 / 0,5 • 0,38304 = 0,02 %,

После введения кругового расхода ошибка снизилась до 0,02%, что приемлемо.

На этом гидравлический расчет газопровода высокого дав­ления заканчивается.

 

12.2. Гидравлический расчет многокольцевых газовых сетей низкого давления.

 

Гидравлический расчет газопроводов низкого давления (до 5 кПа) сводится к решению транспортной задачи с последующей ее оптимизацией.

Исходные данные для расчета:

1. Общий расход газа через ГРП, питающее сеть низкого давления:

V0 = 1883,52 (м3 / ч).

2. Расчетная схема: рис. 3.

3. Расчетный перепад давления в сети:

DP = 1200 (Па).

Задачей гидравлического расчета сети низкого давления является определение диаметров всех ее участков при соблюдении заданного DP. Минимальный диаметр труб в сети должен быть равен 50 мм.

Путевые расходы газа на участках определяются по формуле:

VПУТ = lПР i • V0 / SlПР i

где lПР i - приведенная длина участка, м

lПР i = lР • К Э • К З

lР - расчетная длина участка (lР = 1,1 • lГ), м;

lГ- геометрическая длина участка по плану района газификации, м;

К Э - коэффициент этажности, учитывающий наличие зданий различной этажности;

К З - коэффициент застройки, учитывающий плотность жилой застройки по трассе газопровода.

Расчет путевых расходов газа сводим в таблицу 8.

Табл. 8.

Номер участка

Геометрич.

Длина,

м

Расчетная

Длина,

м

Коэфф. Этажности

Коэфф.

Застройки

Приведеная

длина,

м

Путевой

расход,

м3 / ч

1

2

3

4

5

6

7

0-1 20 22 1 0 0 0
1-2 100 110 1 1 110 48,29538
2-3 200 220 1 1 220 96,59077
1-4 300 330 1 1 330 144,8862
4-5 300 330 1 1 330 144,8862
2-6 300 330 1 1 330 144,8862
3-7 300 330 1 1 330 144,8862
5-6 400 440 1 1 440 193,1815
6-7 200 220 1 1 220 96,59077
7-8 200 220 1 1 220 96,59077
6-9 200 220 1 1 220 96,59077
4-10 300 330 1 1 330 144,8862
3-12 300 330 1 1 330 144,8862
10-14 200 220 1 1 220 96,59077
10-11 200 220 1 1 220 96,59077
12-13 200 220 1 1 220 96,59077
12-14 200 220 1 1 220 96,59077

SlПР = 5940

Определяем узловые расходы газа:

VУЗЛ i = 0,5 • S V ПУТ i , (м3/ч),

где S V ПУТ i - сумма путевых расходов газа на участках, примыкающих к узлу, (м3/ч),

 


VУЗЛ1 = 96,59077 (м3/ ч),

VУЗЛ2 = 144,8862 (м3/ ч),

VУЗЛ3 = 193,1815 (м3/ ч),

VУЗЛ4 = 217,3292 (м3/ ч),

VУЗЛ5 = 169,0338 (м3/ ч),

VУЗЛ6 = 265,6246 (м3/ ч),

VУЗЛ7 = 169,0338 (м3/ ч),

VУЗЛ8 = 48,0338 (м3/ ч),

VУЗЛ9 = 48,29538 (м3/ ч),

VУЗЛ10 = 169,0338 (м3/ ч),

VУЗЛ11 = 48,29538 (м3/ ч),

VУЗЛ12 = 169,0338 (м3/ ч),

VУЗЛ13 = 48,29538 (м3/ ч),

VУЗЛ14 = 96,59077 (м3/ ч),


Определяем расчетный расход газа на участках.

При вычислении расчетного расхода газа используют первое правило Кирхгофа для сетей, которое можно сформулировать так: алгебраическая сумма всех потоков газа в узле равна нулю.

Минимальное значение расчетного расхода газа на участке должно быть равно половине путевого. Для обеспечения экономичности системы следует выделить главные направления, по которым транспортируется большая часть газа.

Такими направлениями будут:


0-1-2-3-7-8

0-1-2-6-7-8

0-1-2-6-9

0-1-2-6-5

0-1-4-5

0-1-4-10-11

0-1-4-10-14

0-1-2-3-12-13

0-1-2-3-12-14


На этих направлениях можно выделить участки, по которым идут транзитные потоки газа. Это участки:

1-2; 2-6; 2-3; 3-12; 1-4; 4-10.

Здесь расчетный расход определяется по правилу Кирхгофа.

На участках, где нет транзитных потоков газа:

VР = 0,5 • VПУТ3/ч),

 


VР 0-1= 1786,929 (м3/ ч)

VР 1-2= 1134,942 (м3/ ч)

VР 2-3= 531,2492 (м3/ ч)

VР 1-4= 555,3969 (м3/ ч)

VР 4-5= 72,44308 (м3/ ч)

VР 2-6= 458,8062 (м3/ ч)

VР 3-7= 72,44308 (м3/ ч)

VР 5-6= 96,59077 (м3/ ч)

VР 6-7= 48,29538 (м3/ ч)

VР 7-8= 48,29538 (м3/ ч)

VР 6-9= 48,29538 (м3/ ч)

VР 4-10= 265,6246 (м3/ ч)

VР 3-12= 265,6246 (м3/ ч)

VР 10-14= 48,29538 (м3/ ч)

VР 10-11= 48,29538 (м3/ ч)

VР 12-13= 48,29538 (м3/ ч)

VР 12-14= 48,29538 (м3/ ч)


Определяем диаметры участков:

Для этого, используя заданный перепад давления DP, вычисляют среднюю первоначальную удельную потерю давления на главных направлениях:

А = DР / S l Р i (Па/м)

где S l Р i - сумма расчетных длин участков, входящих в данное главное направление.

По величине А и расчетному расходу газа на каждом участке по номограмме рис.11.4 [10] определяют диаметры газопровода. Действительное значение удельных потерь давления на участке определяют при выборе стандартного значения условного диаметра по той же номограмме. Действительное значение удельной потери на участке умножают на расчётную длину участка и вычисляют, таким образом, потерю давления на этом участке. Общая потеря давления на всех участках главного направления не должна превышать заданного DР.

Все расчеты по определению диаметров участков газопровода низкого давления сводят в таблицу.

Табл. 9.

Номер

Участка

Расчетн.

расход,

м3 / ч

Расчет

длина,

м

Средняя

потеря

давления,

Па / м

Диаметр

Условный,

Мм

Действит.

удельная

потеря давления,

Па/м

Потеря давления

на участке,

Па

Давл. В

конце

участка,

Па

1

2

3

4

5

6

7

8

0-1 1786,92 22 1,33 325 ´ 8 1,1 24,2 4975,8
1-2 1134,94 110 1,33 273 ´ 7 1 110 4865,8
2-3 531,25 220 1,33 219 ´ 6 0,7 154 4711,8
3-7 72,44 330 1,33 108 ´ 4 0,9 197 4414,8
7-8 48,29 220 1,33 88,5 ´ 4 1,38 303,6 4111,2
2-6 458,81 330 1,33 219 ´ 6 0,47 155,1 4710,7
6-7 48,29 220 1,33 88,5 ´ 4 1,38 303,6 4407,1

Невязка в узле 7: (4414,8-4407,1) / 4414,8 • 100 % = 0,17 %

3-12 265,62 330 1,33 159 ´ 4 1,1 363 4348,8
12-14 48,29 220 1,33 88,5 ´ 4 1,3 286 4062,8
1-4 555,4 330 1,33 219 ´ 6 0,75 247,5 4728,3
4-10 265,62 330 1,33 159 ´ 4 1,1 363 4365,3
10-14 48,29 220 1,33 88,5 ´ 4 1,38 303,6 4061,7

Невязка в узле 14: (4062,8-4061,7)/4062,8 • 100 % = 0,03 %

5-6 96,59 440 1,33 114 ´ 4 1,2 528 4182,7
4-5 72,44 330 1,76 89 ´ 3 1,8 594 4117,8

Невязка в узле 5: (4182,7-4117,8)/4182,7 • 100 % = 1,55 %

6-9 48,29 220 1,76 88,5 ´ 4 1,38 303,6 4407,1
10-11 48,29 220 1,33 88,5 ´ 4 1,38 303,6 4061,7
12-13 48,29 220 1,33 88,5 ´ 4 1,38 303,6 4045,2

13

 

 11

 

рис. 3. Расчётная схема многокольцевого газопровода низкого давления.

 

Первым критерием правильности расчёта является невязка давлений в узловых точках, которая не должна быть более 10%. Давление в узловых точках определяется путём вычитания потерь давления на участках из начального давления от ГРП при движении потока газа до рассматриваемого узла по кратчайшему расстоянию. Разность давлений образуется вследствие различных направлений подхода газа к узлу.

Вторым критерием является оценка потерь давления от ГРП до самых удалённых потребителей. Эта потеря не должна быть более расчётного перепада давления, равного 1200 Па и отличатся от него не более чем на 10%.

Условия правильности расчета соблюдаются и на этом расчет многокольцевых сетей низкого давления заканчивается.


Информация о работе «Расчет систем газоснабжения района города»
Раздел: Архитектура
Количество знаков с пробелами: 74179
Количество таблиц: 15
Количество изображений: 4

Похожие работы

Скачать
31146
1
11

... газа в квартирах Расчетная формула для определения годового расхода теплоты (МДж/год) при потреблении газа в квартирах записывается в виде  (3.1) здесь  - степень охвата газоснабжением населения города; =1 N - число жителей ; - доля людей проживающих в квартирах с централизованным горячим водоснабжением; - доля людей проживающих в квартирах с горячим водоснабжением от газовых ...

Скачать
20546
5
2

... , плотность и число Воббе для Туймазинского месторождения: Процент расхождения 4,3 %, следовательно, газ требует специальной очистки. 2. Определение годового и расчетного часового расхода газа районом города Расчет расхода газа на бытовые, коммунальные и общественные нужды представляет собой сложную задачу, так как количество газа, расходуемого этими потребителями, зависит от ...

Скачать
69036
22
0

... работы регулятора (20%) 1.3 Выбор системы газоснабжения и трассировка газораспределительных сетей При разработке курсового проекта, для системы газоснабжения района города Кургана рекомендуется принять кольцевую систему газоснабжения. Все газопроводы, входящие в газораспределительную сеть, условно разбиваются на транзитные и распределительные. Транзитные газопроводы предназначены для ...

Скачать
32491
14
2

... Хлебозавод 571844,591 1,00/6000 95,31 Котельная 10848966,017 -/- 4694,67 Сумма 5354,59 м3/ч Удельный часовой расход газа определяется по формуле (21) 5. Система и схема газоснабжения Наличие в районе города потребителей двух параметров определяет необходимость выбора двухступенчатой системы газоснабжения, она экономична, надёжна, проста в эксплуатации и наиболее ...

0 комментариев


Наверх