4. Гидравлический расчет газопровода среднего давления (от ввода до грп), а также подбор фильтров и регуляторов давления

При подборе диаметра газопровода на участке до ГРП особых ограничений по по перепаду давлений нет. Однако с целью поддержания максимальной скорости газа и экономии металла будем выбирать минимально возможный диаметр. Необходимый запас давления перед РД создадим исходя из требуемого значения давления за ним и учитывая вероятность снижения в эксплуатации начального давления по сравнению с заданным. Такой запас можно считать достаточным, если давление перед РД будет равно, [1]:

. [4.1]

Известно, что отношение , [1], для определенного вида газа и характера движения зависит только от объема проходящего газа и диаметра газопровода.

При расчете значения А для области гидравлической шероховатости используем формулу, предварительно задавшись диаметром газопровода d=200…250 мм, взяв d=200 мм:

. [4.2]

Коэффициент местного сопротивления на предохранительном клапане ξ_пк=5, [1].

Коэффициент местного сопротивления на конденсатоотводчике ξ_к=2, [1].

Коэффициент местного сопротивления при повороте (2 поворота на участке) и на задвижках (5 задвижки на участке) выбираем по приведенным ранее значениям в зависимости от диаметра: ξ_п=0,49 и ξ_з=0,46, [1].

Значения местных коэффициентов на фильтре, счётчике или диафрагме не учитываются.

Таким образом, значение суммарного коэффициента местных сопротивлений

∑ξ= ξ_пк + ξ_к + ξ_п +ξ_з=5+2+2·0,49+5·0,46=10,28. [4.3]

Значение условной длины l_э для газопроводов среднего и высокого давления зависит только от величины условного диаметра, [1], таблица 7:

Таблица 7

d	50	70	80	100	125	150	200	250	300
lэ	2,3	3,2	3,9	5	6,7	8,7	13	17,4	22

Условное увеличение длины участка вследствие наличия местных сопротивлений,

=13·10,28=133,64м. [4.4]

Фактическая длина =350 м.

Приведенная длина , [1], =133,64+350=483,64 м. [4.5]

Конечное давление, [1]:

, где [4.6]

давление на вводе, ата; , [1].

Полученное давление удовлетворяет указанному выше промежутку:

Р_к=148960 Па принадлежит промежутку Р₁=149743,5…159726,4Па.

Выбор регулятора давления (рд) для грп

В настоящее время для расходов газа больше 800-1000 нм³/час на ГРП промышленных предприятий повсеместно используются регуляторы давления типа РДУК-2 с пилотом Казанцева:

РДУК-2-35: d_кл=35мм; пропускная способность V_∑Г=1000нм³/ч;

РДУК-2-50: d_кл=50мм; пропускная способность V_∑Г=1400нм³/ч;

РДУК-2-100: d_кл=100мм; пропускная способность V_∑Г=2700; 6000нм³/ч;

РДУК-2-200: d_кл=140мм; пропускная способность V_∑Г=12000нм³/ч.

Все регуляторы давления РДУК-2 пригодны для установки на давление за собой в интервале 0,005–6 ати.

Для нахождения расчётной пропускной способности намеченного к установлению РД применяем формулу, [1]:

V_р.пр=V_т· нм³/час, где

(∆р)_т=98650 Па, (р₂)_т=99636 Па, [1]; [4.7]

∆р=р₁–р₂=149846 -99829=50017Па; , (ρ_о)_т =0,73 кг/нм³ ; ρ_о =0,5 кг/нм³.

Регулятор давления подбирают так, чтобы загрузка была не более 85% и не менее 10%.

(B_max / V_{р пр})=(2082,25+2960/5667,25)·100=88%;

(B_min / V_{р пр})=(880+5,53/5667,25)·100=15,63%;

Окончательно принимаем РДУК-2-100 с клапаном диаметром 100 мм, паспортная пропускная способность которого ∑V_г=6000 нм³/ч.

Заключение

Был произведен расчет общезаводского газопровода с заданными нагрузками В_к/б (на коммунально-бытовые нужды), В_от (на отопление), В₁, В₂, В₃, В₄, В₅ (по цехам завода соответственно) и давлениями вначале газопровода и у последнего цеха. В результате расчета мы определили расходы газа по объекту газоснабжения ( , , , ,В_пр в месяц и в год), а также общий расход газа по объекту. Далее был предложен ситуационный план (согласно заданию), на котором указаны месторасположение цехов, расчетные участки, отводы, задвижки, конденсатоотводчики и т.д. Согласно ситуационному плану, строилась общая расчетная схема, на которой указывались длины участков и расходы газа (объемные), проходящие через определенные сечения газопровода.

После этого расчета был произведен гидравлический расчет межцехового газопровода низкого давления. В результате этого расчета были подобраны диаметры труб газопровода, с учетом условий равномерного распределения потерь по участкам газопровода, постепенным уменьшением диаметров при продвижении к последнему потребителю тупикового газопровода и суммы всех потерь, не превышающей половины конечного давления в газопроводе.

Окончанием расчета является гидравлический расчет газопровода среднего давления (от ввода до ГРП), а также подбор регулятора давления. В результате этого расчета определили диаметр трубопровода до ГРП, с учетом условия ограничения по давлению. Затем приступили к выбору регулятора давления для ГРП. При подборе РД была определена его пропускная способность, также в соответствии с ограничением по загрузке был выбран РД и просчитаны его максимальные и минимальные загрузки.

На этом расчет газопровода был закончен.