7.3 Методика аналітичного розрахунку газових мереж низького тиску за узагальненою формулою

Після виконання графоаналітичного розрахунку газової мережі низького тиску часто виникає необхідність провести уточнений аналітичний розрахунок. Він дозволяє врахувати фізичні властивості природного газу, конкретні температурні умови в районі траси газопроводів, звільнений від суб’єктивності користування графіками і дає можливість добитися більш точного виконання другого закону Кірхгофа для закільцьованих газових мереж.

Вихідні дані для аналітичного розрахунку:

• конфігурація газової мережі;

• масиви довжин , внутрішніх діаметрів і розрахункових витрат газу ділянок газової мережі;

• фізичні властивості газу: густина і кінематична в'язкість за усереднених умов перекачування газу;

• середня температура газу в газовій мережі ;

• абсолютна еквівалентна шорсткість внутрішньої поверхні труб .

Мета розрахунку полягає в уточненні величин втрат тиску від тертя на ділянках і проведенні уточненої гідравлічної ув'язки для кільцевої частини газової мережі.

Якщо за базу взяти узагальнену формулу для розрахунку газопроводу низького тиску, яка містить розрахункові витрати газу - формулу (6.9), то розрахунок виконується таким чином.

Для кожної ділянки визначається число Рейнольдса . (7.20)

Обчислюються перше і друге перехідні числа Рейнольдса.

, (7.21)

. (7.22)

Для кожної ділянки газової мережі в залежності від співвідношення числа Рейнольдса Re і граничних чисел Рейнольдса (2000, 4000, ) вибираються відповідні значення коефіцієнтів режиму руху і .

За формулою (6.9) обчислюються втрати тиску від тертя на кожній ділянці газової мережі.

За формулою (7.8) знаходиться похибка Кірхгофа для кожного кільця газової мережі. Якщо хоча б для одного кільця похибка Кірхгофа більша за задану точність розрахунку , то за формулами (7.9)-(7.12) виконується гідравлічна ув'язка кілець до досягнення заданої точності виконання другого закону Кірхгофа.

7.4 Методика аналітичного розрахунку газових

мереж низького тиску за нормативними формулами

Використовуючи узагальнену формулу для гідравлічного розрахунку газових мереж низького тиску, записану через розрахункові витрати газу, – формулу (6.9), покажемо схему одержання розрахункових залежностей, які рекомендуються чинним нормативним документом ДБН В.2.5-20.

Приймаємо, що середня температура газу в газовій мережі дорівнює 0 ^оС, тобто нормальним фізичним умовам

К. (7.23)

Тоді густина і кінематична в’язкість газу також будуть відповідати нормальним фізичним умовам

, . (7.24)

Переходимо до практичних одиниць вимірювання параметрів роботи газових мереж. Витрату газу будемо підставляти в м³/год, діаметр газопроводу і абсолютну шорсткість внутрішньої поверхні труби в см. В результаті одержимо такі практичні розрахункові формули.

Для числа Рейнольдса в газопроводі згідно з ДБН В.2.5-20

. (7.25)

Для втрат тиску газу від тертя на ділянці газової мережі низького тиску залежно від режиму руху газу:

при ламінарному режимі (Rе  2000)

, (7.26)

при критичному режимі (2000 < Rе < 4000).

, (7.27)

при турбулентному режимі для всіх зон гідравлічного тертя з використанням формули Альтшуля (Re> 4000)

. (7.28)

Після визначення втрат тиску на кожній ділянці газової мережі низького тиску подальший уточнений розрахунок кільцевої газової мережі низького тиску вницьаній системі фізичних 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 виконується за методикою, що описана вище.

У формулах (7.25)-(7.28) не враховані додаткові втрати тиску на подолання місцевих опорів. Тому при їх використанні необхідно підставляти розрахункову довжину ділянки газопроводу.