ГАЗ-3.Гидравлический расчет тупиковых разветвленных систем газоснабжения низкого давления.

Разветвленные сети газопровода рассчитываются последовательно по расчетным участкам, т.е. участкам м/у 2-мя соседними разветвлениями (узловыми точками). Каждый участок разветвленной сети может иметь равномерно распределенную нагрузку и сосредоточенную в конце участка.

Расчетные расходы газа по участкам определяют как сумму эквивалентного расхода газа Qэкв от путевого расхода рассчитываемого участка и транзитного расхода Qтр, проходящего на все последующие участки. Qр=Qэкв+ Qтр [нм3/ч]( н-при нормальных условиях) ,  меняется в зависимости от количества точек разбора газа и от отношения путевого расхода газа к сумме путевого и транзитного расходов.Для участков с кол-ом точек отбора 10 0,5 (в начальных уч-ках сети с относительно большими транзитными расходами)0,592(на конечных уч-ках сети при отсутствии транзитного расхода). В практике принимают Qэкв=0,55*Qп,

q l-удельный путевой расход ,т.е. расход на 1м длины газопровода[м3/чм], lпр-длина уч-ка газопровода[м]. Qп-кол-во газа которое, разбирается с участка сети, при равномерно распределенной нагрузке. Кэ-коэф-т, учитывающий наличие зданий разной этажности в газифицированном районе. Кз-коэф-т застройки, учитывающий плотность жилой застройки по трассе намечаемого газопровода. ql=Q/lпр Q-общий расход газа всеми равномерно распределенными потребителями, подсоединенными к данной сети . lпр-суммарная длина сети,м. Транзитные расходы определяются как сумма всех путевых и сосредоточенных расходов, проходящих транзитом через рассчитываемый участок, т.е. как сумма всех путевых и сосредоточенных расходов всех последующих участков. Qт=(Qп+Qс) послед уч-ов. Этой формулой удобно пользоваться для окончательной проверки расчета, однако она требует многократного сложения большого количества чисел. Значительно проще транзитный расход определяется как сумма путевых и транзитных расходов всех участков, присоединяемых к концу рассчитываемого участка, поскольку все остальные расходы входят в транзитные расходы этих участков. Qт=(Qп+Qс) прис. уч-ов. При чисто сосредоточенных потребителях Qп=0 и Qэкв=0, а транзитный и расчетный расходы равны сумме расчетных расходов участков, присоединенных к концу рассчитываемого участка. Q=Qт=Qс=Qприс уч-ов. Так как расчетные расходы суммируются по участкам, то все расчеты для разветвленных сетей необходимо начинать с концевых участков.

ГАЗ-5.Гидравлический расчет кольцевых газовых сетей высокoro (cpeднero) давления.

Газовые сети высокого (среднего) давления являются верхним иерархи­ческим уровнем городской системы газоснабжения. Для средних и боль­ших городов их проектируют кольце­выми (резервированными), и только для малых городов они могут выпол­няться в виде разветвленных тупиковых сетей.Все городские сети рассчитывают на заданный перепад давления. Такой подход к расчёту связан с тем, что в город газ поступает под определен­ным давлением и поддерживается не ниже заданной величины. При движе­нии газа по сетям высокого, среднего и низкого давления, а также при исте­чении из сопл газовых горелок все избыточное давление газа теряется. Городские системы не имеют нагнета­телей, поэтому давление газа в систе­ме не может увеличиваться. В связи с этим при технико-экономическом расчете городских сетей расход энер­гии на повышение давления газа не учитывают. Расчетный перепад давления для сетей высокого (среднего) давления определяют исходя из следующих со­ображений. Начальное давление при­нимают максимальным по СниП( Г/пр высокого давления Iкатегории рабочее давление 0,6-1,2Мпа,II категории 0.3-0.6Мпа, Г/пр среднего давления 0,3МПа до 5Кпа и Г/пр низкого давления до 5Кпа) Ко­нечное давление принимают таким, чтобы при максимальной нагрузке сети

было обеспечено минимально допус­тимое давление газа перед регуляторами. Величина этого давления скла­дывается из максимального давления газа перед горелками, перепада давле­ний в абонентском ответвлении при максимальной нагрузке и перепада в газорегуляторном пункте. В большин­стве случаев перед ГПР достаточно иметь избыточное давление примерно 0,15...0,2 МПа. Для разветвленных (нерезервиро­ванных) сетей потокораспределение однозначно определяется заданной схемой системы, а диаметры рассчи­тывают при полном использовании максимального перепада давления. При расчете кольцевых сетей необходимо оставлять резерв давления для увели­чения пропускной способности систе­мы при аварийных гидравлических режимах. Принятый резерв следует проверять расчетом при возникнове­нии наиболее неблагоприятных ава­рийных ситуаций,обычно возникающих при выключении головных участков сети. Для много­кольцевой сети неблагоприятных ре­жимов может быть несколько. Стопроцентное обеспечение потре­бителей газом при отказах элементов системы связано с дополнительными капитальными вложениями. Ввиду кратковременности ава­рийных ситуаций следует допускать снижение качества системы при отка­зах ее элементов. Снижение качества оценивают коэффициентом обеспечен­ности Коб, который зависит от кате­гории потребителей. Таким образом, количество газа, подаваемого потреби­телям при аварийном гидравлическом режиме Qaв, не должно быть меньше предельного значения, определяемого соотношением Qaв= Коб*Qрасч. Коб,=0-1 Сети высокого (среднего) давления являются управляемыми, к ним присоединяют ограниченное число крупных потребителей, режимом подачи газа которым управляет диспетчерская служба. Следствием управляемости сети является и особая постановка задачи расчёта аварийного гидравлического режима , заключающаяся в том , что не только в расчётном режиме, но и в аварийных ситуациях узловые расходы газа являются заданными. Это положение позволяет вести расчёт аварийных режимов теми же методами, какими определяют диаметры газопроводов при расчётном режиме. Отличие состоит лишь в том, что меняется геометрия сети: выключают один или несколько элементов и уменьшают узловые нагрузки в соответствии с принятыми коэффициентами обеспеченности. Возможные значения коэффициентов обеспеченности:Коммунально-бытовых потребителей обычно питают от сети низкого давления после ГРП. Возможное уменьшение подачи газа ограничено нижним пределом, который устанавливают из соображений минимально допустимого давления газа перед приборами. Это минимальное давление определяется минимальной нагрузкой, которую принимаю равной 50 % расчётного значения. Половину нормы газообразного топлива будем получать примерно 20…30% потребителей, причём такое снижение подачи топлива существенно не отразится на приготовлении пищи. В основном это будет отражаться на качестве горячего водоснабжения. Как показывают исследования, при снижении давления после ГРП можно уменьшить максимальный расход примерно на 15-20%. Следовательно, для коммунально-бытовых потребителей Коб=0,7-0,75. Для промышленных предприятий: - имеющих резервное топливо Коб=0, -не имеющих резервного топлива Коб=1. Таким образом, Коб можно определить для всех сосредоточенных потребителей и на их основе рассчитывать гидравлические режимы. После обоснования Коб для всех потребителей решают вторую задачу, т.е определяют необходимый резерв пропускной способности сети. Для однокольцевого газопровода аварийных режимов, подлежащих расчёту, два: при включении головных участков слева и справа от точки питания. Каждый аварийный режим превращает кольцевую сеть в тупиковую. Рекомендуется следующий порядок расчёта однокольцевой газовой сети высокого (среднего) давления: 1.Производим предварительный расчёт диаметра кольца по приближённым значениям: ,

i=1 до n

Qр-расчётный расход газа; Qi- расчётные расходы газа потребителями; Pн,Pк- абсолютное давление газа вначале и в конце сети;Lк- протяжённость кольца (коэффициент 1,1 учитывает местные сопротивления); 0,59- приближённое значение коэф ,зависящего от соотношения м/у путевым и транзитными расходами и числа мелких потребителей, составляющих путевую нагрузку.Целесообразно применять постоянный диаметр кольца. Если такой диаметр подобрать не удаётся, то участки газопроводов, расположенные диаметрально противоположно точке питания, следует прокладывать меньшего диаметра,

, но не менее чем 0,75 диаметра головного участка. 2.Выполняем два варианта гидравлического расчёта аварийных режимов при выключенных головных участках слева и справа от точки питания. Диаметры участков корректируем так, чтобы давление газа у последнего потребителя не понижалось ниже минимально допустимого значения. Для всех ответвлений рассчитываем диаметры газопроводов на полное использование перепада давления с подачей им Kобi*Qi газа. 3. Рассчитываем распределение потоков при нормальном режиме и определяем давление газа во всех узловых точках.

4.Проверяем диаметры ответвлений к сосредоточенным потребителям при расчётном гидравлическом режиме. При недостаточности диаметров увеличиваем их до необходимых размеров.

ГАЗ-6. Классификация газопроводов и нормы давления газа.

Осн. треб. к г/пр: надежность и бесперебойность, безопасность, простота и удобство в эксплуатации, возможность строительства и ввода в эксплуатацию системы по частям, капитальные вложения и эксплуатационные расходы д.б. минимальны. Г/пр системы г/сн согласно СниПу2.04.08-87* классификация в зависимости от давл. транспортного газа следующая: -г/пр высокого давл. 1кат. 0,6Ризб1,2Мпа; - г/пр высокого давл. 2кат. 0,3Ризб0,6Мпа; - г/пр среднего давл. 5кПаРизб0,3Мпа; - г/пр низкого давл. ?Ризб5кПа. По назначению сист. г/сн различают: -распределительные г/пр, кот. обеспечивают подачу газа от источника г/сн (ГРС, ГРП, ГРУ) до г/пр вводов, а также г/пр высокого и среднего давл. предназначенные для подачи к первому объекту (ГРП,ГРУ,промпредприятий,котельных); -г/пр-вводы, которыми являются г/пр от места присоединения к газораспределительному г/пр до отключающего устройства на вводе; -вводные г/пр, участки от отключающего устройства на вводе здания (если оно установлено снаружи) до внутреннего г/пр, включая г/пр проложенный через стену здания в футляре; -внутренние г/пр, участок от г/пр ввода (при установке отключ устр-ва внутри зд) или от вводного г/пр до места подключения газоиспользующего прибора. В зав. от числа ступеней перепада давлений газа в г/пр систем г/сн городов и населённых пунктов делятся на 1,2,3 и многоступенчатые. 1ступенчатые сист., при которых распределение и подача газа потребителям осуществляется по г/пр только низкого давления. Она м.б. рекомендована для населённых пунктов и небольших городов присоединяемых к магистральным г/пр, а также для населённых пунктов с автономным г/сн. 2ступенчатые сист. обеспечивают распределение, подачу газа по г/пр 2-х категорий: среднего и низкого или высокого давл. Эта система м.б. рекомендована для городов с большим числом потребителей размещающихся на значительной территории и получающих газ от магистральных г/пр. 3ступенчатые сист., где распределение и подача газа осуществляется по г/пр 3-х категорий: высокого, среднего, низкого давления для больших городов. Многоступенчатые обеспечивают подачу по 4-ём категориям для больших городов с большим количеством промышленных потребителей. Каждая из этих систем м.б. кольцевой, тупиковой или смешанной, разветвлённой и комбинированной в зависимости от характера планировки и для застройки предпочтение отдаётся кольцевым или смешанным системам, т.к. они обеспечивают более равномерный режим давления во всех точках отбора газа, а также повышает надёжность г/сн. Г/пр входящий в систему г/сн классифицируются: 1) По виду транспортируемого газа: -природный; -попутный; -сжиженный углеводородный. 2) По месту положения относительно планировки населённых пунктов: -наружный; -внутренний. 3) По месту положения относительно поверхности земли: -подземные или подводные; -надземные или надводные; -наземные. 4) По материалам труб: -металлические (стальные, медные); -неметаллические (асбоцементные, полиэтиленовые).

ГАЗ-10. Основное оборудование ГРП и его подбор.

ГРП и ГРУ предназначены для снижения давления газа и поддержание конечного давления постоянным независимо от изменения расхода и колебания начального давления, а также для отключения подачи газа потребителям при аварийном нарушении параметров(давление минимальное, давление максимальное) и в отдельных случаях для измерения расхода газа.

Технологическая схема ГРП (принципиальная)

1- регулятор давления; 2- предохранительный запорный клапан (ПЗК); 3- газовый фильтр; 4- пилот регулятора; 5- газовый ротационный счетчик; 6- фильтр ревизии; 7- записывающий термометр; 8- байпас счетчиков (обводная линия); 9,10- записывающий и показывающий манометр на конечном давлении; 11- предохранительный сбросной клапан (ПСК); 12- сбросной тр/д; 13- тр/д (от задвижки 27) конечного давления Р₂; 14- показывающий манометр на перемычке 24; 15- продувочный г/пр конечного давления; 16- байпас регулирующей ветки; 17- задвижка или вентиль (запорный клапан) на байпасной линии; 18- кран; 19- продувочный г/пр начального давления; 20,21- показывающий и записывающий манометры на начальном давлении; 22- электроизолирующий фланец (предотвращает попадание блуждающих токов в г/пр); 23- импульсная лини конечного давления; 24- перемычка; 25- манометр и дифманометр (показывает разницу давления до фильтра и после); 26,27- задвижки. Позиции 26,25,3,2,1,4,27,23,24,14,16,17,18- это узел регулирования (давл. Р₁), а позиции 7,8,6,5,9,10- узел замера расхода газа. В сетевых ГРП счетчики, как правило, есть, а в ГРПШ (шкафной ГРП)- их нет. Оборудование сетевых ГРП состоит из следующих основных узлов и элементов: узла регулирования давления газа с предохранительно-запорным клапаном и обводным г/пр (байпасом), предохранительного сбросного клапана, комплекта контрольно-измерительных приборов, продувочных линий. Нормальный режим работы ГРП. Из г/пр высокого или среднего давления через фланец (22) и входную задвижку (26) газ поступает в фильтр (3). Фильтры бывают волосяные или сетчатые, выпускают 2-х модификаций с макс. входным давл. 0,6 и 1,2Мпа. Предназначен фильтр для очистки газа от пыли и мелких частиц, наиболее распространены волосяные. Попадаем на ПЗК, он устанавливается перед РД по ходу газа для его автоматической отсечки при чрезмерном повышении или понижении конечного давления. ПЗК открыт в эксплуатационном состоянии. Расход газа через него прекращается как только в контролируемой точке г/пр (К) давл. достигает нижнего или верхнего предела настройки. К ПЗК предъявл. след. треб.: 1) д. обеспечивать герметичное закрытие подачи газа в регулятор в случае повышения или понижения давления за ним сверх установленных пределов. Верхний предел срабатывания ПЗК не д. превышать макс. рабочее давл. после РД больше чем на 25%; 2) рассчитывается на входное рабочее давл. по след. ряду 0,05; 0,3; 0,6; 1,2; 1,6Мпа (если входное давл. б. меньше 0,05 РД включаться не будет) с диапазоном срабатывания при повышении давл.от 0,002 до 0,75, а также с диапазоном срабатывания с понижением давл. от 0,0003 до 0,03Мпа; 3) конструкция д. исключать самопроизвольное закрытие рабочего органа без вмешательства обслуживающего персонала (включается вручную); 4) герметичность запорного органа д. соответствовать классу А по ГОСТу 9544-93; 5) точность срабатывания д. соответствовать ⁺- 5% заданных величин контролируемого давления для ПЗК устанавливаемых в сетевых ГРП и ⁺- 10% для ПЗК в ШРП и ГРУ и комбинированных регуляторах; 6) инерционность срабатывания не более 40-60 сек. Через клапан на РД (1) – на узел замера расхода газа и в распределительную сеть. Задвижка (17) пломбируется в закрытом положении. Краны на импульсной линии (23) опломбированы в открытом положении, краны на продувочном г/пр (15) и (19) закрыты.

ГАЗ-11.Устойчивость горения.Стабилизация пламени.

Для осуществления стабильного процесса горения в потоке необходимо создать такие условия, чтобы фронт пламени был оставлен в пространстве. Выполнение этого условия обеспечи­вает газогорелочное устройство. Воз­никший фронт пламени, распространя­ющийся навстречу потоку газовоздуш­ной смеси, стабилизируется в той об­ласти, где скорость потока равна ско­рости фронта пламени.Условием ста­билизации горения является прямая компенсация скорости пламени ско­ростью потока, т. е. Wпот=Uн.

Вместе с тем, если бы даже удалось осуществить прямую компенсацию плоского фронта пламени, то такая горелка могла бы работать только на одном режиме, соответствующем ста­бильности фронта пламени. При уве­личении скорости потока она превос­ходила бы скорость распространения пламени {Wпот>Uн} и пламя отрыва­лось бы от горелки. В противополож­ном случае, когда {Wпот<Uн} пламя проскакивало бы внутрь горелки. В обоих случаях терялась бы устойчи­вость процесса горения. Таким образом, косое пламя может устойчиво существовать только при непрерывном поджигании газовоз­душной смеси с периферии. Если поджигание прекратить, то пламя пере­местится к вершине и погаснет. От­сюда следует, что условием, обеспечи­вающим устойчивость пламени, яв­ляется полная и прямая компенсация скорости потока встречной скоростью пламени. Компенсация только нор­мальной составляющей скорости пото­ка, которая наблюдается при косом пламени, не обеспечивает устойчивого горения. Исходя из этого газовая горелка должна иметь такие конструк­тивные элементы, в которых создаются благоприятные условия для возможно­сти прямой компенсации скорости потока скоростью пламени. Эти благоприятные условия должны существовать во всем диапазоне нагрузок от минимальной до максимально допустимой. При рассмотрении устойчивости го­рения в ламинарном потоке установ­лено, что пламя сохраняется стабиль­ным, т.е. не проскакивает внутрь го­релки и не отрывается от нее в доста­точно узком диапазоне скоростей. Для горелок, работающих с полным пред­варительным смешением газа с возду­хом, и при турбулентном течении смеси зона устойчивой работы делается на­столько узкой, что обеспечить норма­льную работу горелки можно только с применением приемов искусственной стабилизации. Задача искусственной стабилизации пламени складывается из борьбы с проскоком и борьбы с от­рывом пламени. проскок пла­мени определяется условиями движе­ния потока и теплообмена внутри го­релки, на выходе из нее. Для предотв­ращения проскока пламени необходи­мо увеличить градиент скоростей пото­ка у границ стенок и уменьшить гра­диент нормальных скоростей распрост­ранения пламени вблизи стенок горел­ ки. Первое требование достигается, увеличением скорости выхода газовоз­душной смеси и максимальным вырав­ниванием выходного поля скоростей из горелки дости­гают поджатием потока с помощью конфузоров. Уменьшить градиент нормальных скоростей у стенки можно увеличением интенсивности теплоотвода в стенки горелки. Для этого го­ловки горелки следует выполнять с воздушным или водяным охлаждени­ем. Охлаждающее действие стенок растет с уменьшением диаметра отвер­стия, поэтому установка на выходе из горелки сетки с малыми ячейками или пакета, состоящего из близкорас­положенных пластинок, способствует предотвращению проскока пламени. Для предотвращения отрыва пламени необходимо предусмотреть поджига­ющий очаг вне горелки на ее выходе. Его можно создать при помощи ис­кусственного, непрерывно действу­ющего зажигателя, созданием затор­моженных зон или путем возврата рас­каленных продуктов горения к корню факела. В качестве зажигателен могут быть использованы непрерывно дей­ствующая искра, раскаленное тело или пламя дополнительной горелки. При стабилизации пламени с по­мощью поджигающего очага пламя не отрывается от горел­ки и увеличивается её производительно­сть.Таким способом удает­ся стабилизировать пламя в турбу­лентном потоке. При введении в поток газовоздушной смеси тела плохо обте­каемой формы вблизи стенок этого тела поток тормозится и за ним соз­дается зона медленного течения, а при больших поперечных размерах стаби­лизатора зона возвратного движе­ния продуктов горения. В заторможен­ных зонах имеются участки, где скорость распространения пламени равна скорости потока. Эти участки обеспечивают стабилизацию пламени. Наибольшее распространение по­лучила стабилизация пламени с помо­щью туннелей и тел плохо обтекае­мой формы, обеспечивающих возник­новение зон с рециркуляцией раска­ленных продуктов горения. Схема ста­билизации пламени в туннельной го­релке показана на рис

Рис.Стабилизация пламени в туннеле горелки

ГВС выхолит из горелки 1 в туннель 3, где образует факел 2. Вследствие эжектирующего действия факела к его корню подсасываются раскаленные продукты горения, созда­ется зона возвратного их движения, образуя устойчивый очаг зажигания. У открытого пламени к корню подсасы­вается холодный воздух. Это ухудша­ет условия зажигания. С ростом скоро­сти интенсивность подсоса холодной среды увеличивается, что приводит к нарушению устойчивого периферийно­го зажигания.

Если горение протекает внутри тун­неля достаточной длины, то факел пе­рекрывает сечение туннеля, горение устойчивое. Если туннель короткий и факел перекрывает часть его сечения, в туннель засасывается холодный газ из окружающей среды и горение сры­вается. Отрыв пламени у горелок пред­варительного смешения с огнеупор­ными туннелями происходит в том слу­чае, когда нарушается тепловой ба­ланс на поверхности контакта между холодной струёй и зажигающими ра­скаленными продуктами горения.

Если стенки туннеля не раскалены, то увеличива­ются потери теплоты от продуктов го­рения в окружающую среду, их тем­пература падает и они оказываются неспособными поджечь горючую смесь. Роль раскаленных стенок в зажигании потока очень велика, поэтому для по­вышения температуры стенок нужно достаточно хорошо -тепло изолировать камеру, в которой протекает процесс горения.

Работа стабилизаторов, представ­ляющих собой тела плохо обтекаемой формы, по принципу действия близка к процессу стабилизации пламени в туннельных горелках. Разница заклю­чается в том, что в туннеле зажигание горючей смеси осуществляется с пери­ферии корневой части факела, а в осесимметричных стабилизаторах раска­ленные продукты циркулируют внутри газовоздушной струи. В этом случае потери теплоты от зажигающих про­дуктов горения в окружающую среду отсутствуют, что улучшает условия воспламенения смеси.

Как показывают исследования, на­илучшие результаты получаются при размещении в потоке горючей смеси V-образных тел плохо обтекаемой фор­мы. Схема работы V-образного стаби­лизатора, установленного в центре турбулентного потока, показана на рис.

Газо воздушная смесь

Рис.Стабилизация пламени телом V-образной формы

Воспламенение смеси про­исходит по периметру конического стабилизатора, вблизи которого поток заторможен, а позади циркулируют раскаленные продукты горения.

Искусственные газы, содержащие большой процент водорода, склонны к проскоку пламени, а природные газы, характеризующиеся меньшим значением Uн, склонны к отрыву пламени.

ГАЗ-9. Размещение отключающихся устройств на газопроводе.

Запорные устройства в г/сн следующие: -запорный клапан (вентиль); -краны, задвижки; -затворы (применяются для г/пр низкого давления). Все запорные устройства д.б. предназначены для газовой среды. Допускается применение арматуры общего назначения при условии дополнительных работ в соответствии с ГОСТ. При выборе арматуры нужно учитывать условия эксплуатации по давлению и температуре.

1) Отключающие устройства размещают на входах и выходах ГРП (не ближе 5м и не далее 100м); 2) На всех ответвлениях от распределительных г/пр; 3) На входах и выходах г/пр от хранилищ (от 5 до 100м); 4) На вводах г/пр в отдельные здания или группу смежных зданий (как правило, снаружи здания, но допускается внутри); 5) При пересечении г/пр водных преград отключающие устройства устанавливаются по обе стороны перехода. Допускается на однониточных тупиковых г/пр установка одного отключающего устройства до перехода, а также при ширине перехода меньше 50м установка отключающего устройства необязательна. Решение об установке принимается в зависимости от местных условий строительства; 6) На распределительных г/пр всех давлений для отключения определённых участков или районов г/сн (задвижки секционирующие); 7) При пересечении г/пр ж/д-ых, трамвайных путей, автомобильных дорог на тупиковых г/пр не далее 1000м пересечения с двух сторон

Отключающие устройства не предусматривают при наличии в г/пр других устройств , обеспечивающих прекращение подачи газа потребителю. В городских условиях на подземных г/пр отключающее устройство устанавливается совместно с линзовыми компенсаторами в колодцах. Колодца бывают: -прямоугольные глубокого заложения; -круглые мелкого заложения. Устройство колодцев д. Исключать попадание в них грунтовых вод, материалы для устройства колодцев д.б. влагостойкими, биостойкими и несгораемыми (бетон, ж/б, кирпич). Переход г/пр через стенки колодца выполняется в футляре, концы которых выступают за стенки колодца не менее чем на 2м. При этом диаметр футляра д. Обеспечивать независимую осадку стен колодца и г/пр. По трассе г/пр кроме отключающих устройств д.б. установлены таблички-указатели с целью определения местоположения г/пр и др. устройств.

Установка отключающих уст­ройств. Отключающие устройства на газопроводах у ста па вливают в сле­дующих местах: 1) на распределительных г/пр низкого давления для отключе­ния отдельных микрорайонов, кварта­лов, группы жилых домов и на га­зопроводах среднего и высокого давления при отключении отдельных участков;

2) перед жилыми, общественными и производственными зданиями, на­ружными газопотребляющими уста­новками, на пересечении водных пре­град, ж/дорог общей сети и а/м дорог I и II катего­рий и ГРП. Отключающие устройства допуска­ется не устанавливать: 1) на выводе из ГРП при системах газоснабжения с одним ГРП; 2) перед ГРП предприятий, если отключающее устройство, имеющееся на отводе от распределительного га­зопровода, находится от ГРП на рас­стоянии не более 100 м;

3) на пересечении ж/д путей общей сети и а/м дорог I и II категории при наличии отключающего устройст­ва на расстоянии от путей (дорог) не далее 1000 м, обеспечивающего прекращение подачи газа на участке перехода. На наружных г/пр от­ключающие устройства устанавли­вают в колодцах, наземных шкафах или оградах, а также на стенах зданий. На вводе г/пр в жилых и об­щественных зданиях отключающее устройство следует устанавливать на стене снаружи здания. На подземных г/пр от­ключающие устройства следует уста­навливать в колодцах с линзовыми компенсаторами или косыми фланце­выми вставками. На г/пр малого диаметра {dy=100мм) лучше применять гнутые или сварные П-образные компенсаторы. При стальной арматуре, присоединяемой к г/пр на сварке, компенсаторы не устанавливают. Участки закольцо­ванных распределительных г/пр, проходящие по территории предприятий, должны иметь отклю­чающие устройства вне их террито­рии. При тупиковом г/пр достаточна установка одного отклю­чающего устройства перед террито­рией предприятия.

ГАЗ-13. Устройство и работа РД прямого действия

Управление гидрорежимами работы систем газоснабжения осущ-ся с помощью РД газа. РД газа служат для снижения давления газа и поддержания его на заданном уровне в независимости от входного давления газа и от расхода потребителя.

Автоматический РД состоит из регулирующего и реагирующего органа. Основной частью регулирующего органа яв-ся чувст элемент мембрана, а реагирующий орган это дроссельное устройство. С помощью мембраны энергия давления газа поступающего по импульсной трубке переходит в мех энергию. В качестве груза используются к п кольцевые диски.

Чувст элемент и регулирующий орган связаны между собой исполнительной связью. Давление до РД Р1, давление в объекте регулирования Р2. РД типа «после себя», поэтому Р2 регулирующим параметром.

При установившейся работе системы колво газа в газовой сети яв-ся постоянной величиной, а приток газа равен его стоку. P2=const.

Если равновесие притока и стока будет нарушено, например, вследствие изменения потока потребления газа равновесие в системе будетнарушено сток не равен притоку. Р2 тоже изменится.

РД находится в равновесии когда суммы сил действующих на него сбалансированы. Если Балан сил нарушен то клапан начнет перемещаться в сторону действия больших сил. Кол-во притока газа тоже будет изменяться.

На РД действуют активная, противодействующая и доп-е силы.

Активная сила – сила, которую воспринимает РД, мембрана от изменения давления Р2 передаваемое по импульс трубке и передает его на шток клапана. Это силаназ перестановочной.

Активную силу уравновешивает груз.

На клапан действует сила подвижных частей и односторонняя нагрузка клапана. Баланс сил действующих на РД:

Nпер-Nгр-Nп.ч.+Nкл=0.

Если величина Р2 станет больше или меньше величины на которую настроен РД то он придет в действие.

При увеличении потребления газа равновесие объекта нарушается, отбор стал больше поступления, Давление Р2 уменьшилось, с уменьшением давления Р2 действие активных сил на РД уменьшается. Под действием сил груза клапан начинает открываться. увеличивая приток газа в сеть. Давление престает падать, но остается ниже чем на которое настроен РД. не смотря на то что объект газоснабжения пришел в равновесие РД открывается увеличивая приток газа и он становится больше стока. Давление становится равно заданному Р2=Ро. но кол-во притока больше стока и объект выводится из равновесия. Клапан РД изменяет движение на обратное и он начинает закрываться. Процесс регулирования повторяется но в обратном направлении.

Т.о. процесс регулирования представляет собой периодически незатухающий процесс. Регуляторы работающие по такому принципу наз астатическими. Эти регуляторы после возмущения приводят регулируемое давление к заданному значению независимо от величины нагрузки и от положения регулирующего органа.

ГАЗ-14. Расчет инжекционных газовых горелок

Расчет горелок должен обеспечивать необходимую для аппаратов и установок тепловую мощность, широкий диапазон регулирования расхода газа, устойчивость пламени без применения искусственных стабилизаторов горения, и отсутствии или пониженной концентрации вредных компонентов продуктов сгорания. Расчет включает в себя определение размеров следующих конструктивных элементов:

-сопла;

-горловины смесителя;

-конфузора;

-диффузора;

-огневых каналов;

-габаритных размеров, обеспечивающих возможность установки горелки в заданной топке.

Исходными данными для расчета являются

-тепловая мощность горелки;

-химический состав газа;

-давление газа перед соплом;

-температуры газа и воздуха;

-характеристики аппарата или тепловой установки, для которой горелка рассчитывается.

По указанным исходным данным определяется низшая теплота сгорания газа (Qнр=40346 кДж/м3), его плотность (г=0,929 кг/м3) и объем воздуха (Vв). При расчете таких горелок объем газа и его плотность определяются при нормальных физических условиях. Объясняется это тем, что давление газа мало отличается от атмосферного. При этом следует учитывать, что его температура для зимнего расчетного периода изменяется на 5 – 10 оС. При тех же параметрах с допустимой для практики точностью могут определяться объем и плотность воздуха. При расчете горелок можно не учитывать содержание в газе и воздухе водяных паров, так как оно очень мало влияет на его объем, плотность и теплоту сгорания.

Расход газа определяют: , м³/ч,

Давление газа (Pг) перед соплом горелки определяется на основании гидравлического расчета внутридомового газопровода. Вместе с тем для обеспечения широкого диапазона регулирования расхода газа оно должно быть не менее определенного по формуле

Теоретическая скорость истечения газа из сопла Wг при нормальных условиях рассчитывается по формуле, не учитывающей изменения плотности газа

Площадь поперечного сечения газового сопла f и его диаметр D определяются по формулам

где мю-коэффициент расхода, учитывающий неравномерность распределения скоростей потока газа по сечению сопла, сопротивления трения в нем и сжатия струи. Зависит от формы сопла.

Диаметр горловины смесителя (D3) определяется из уравнения, выражающего закон сохранения количества движения при смешении двух газов. Количество движения 1м3 инжектируемого газа определяется произведением скорости газа на его плотность, а количество движения инжектируемого из атмосферы воздуха можно принять равным .

В этом случае количество движения газо-воздушной смеси можно записать как

гдеW₃-скорость ГВС в горловине смесителя, м/с; n-объемная кратность инжекции (*количество воздуха инжектируемого 1м³газа);

Уравнение сохранения количества движения тогда запишется

Выразим расход газа (Q_г) и расход ГВС (Q_гх1+n) через соответствие скорости и сечения

получим