4 Гидравлический расчет сети
К городским сетям низкого давления потребителей присоединяют, как правило, непосредственно. Колебания давления у потребителей зависят от:
1) величины расчетного перепада давления и степени его использования на пути движения газа от точки питания до газоиспользующей установки;
2) режима работы газоиспользующих установок;
3) метода регулирования давления в точке питания сети.
Нормальная работа газоиспользующих установок может быть обеспечена только при условии стабильного давления газа перед ними, чего достигают правильным подбором исходных данных для гидравлического расчета сети и способа регулирования начального давления.
Производительность установки зависит от давления газа перед ней. При этом работу газового прибора можно описать уравнением
РП =аQ2,
где а - сопротивление газоиспользующего прибора.
При номинальном давлении перед газовым прибором расход газа будет номинальным, обеспечивающим наилучшее сгорание топлива с наилучшим КПД.
Р0 =аQном2.
При изменении давления РП перед прибором расход будет изменяться.
Газовые приборы спроектированы и устроены таким образом, что при максимальном расчетном расходе газа Qmax 1,20QНОМ и при расходе на 20% меньше номинального газовый прибор будет работать без отрыва пламени с достаточным КПД.
Тогда максимальное и минимальное давление перед газовым прибором определяется по формулам:
Рmax 1,5P0 ,
Рmin 0,6P0,
Рmax 1,513001950П,
Рmin 0,61300780Па.
Для дальнейших расчетов давление газа перед газовым прибором принимем:
Рmax =1900Па и Рmin =800Па.
4.1 Традиционный метод
Расчет по традиционной методике сводится к определению необходимых диаметров и проверке заданных перепадов давлений. Расчет можно производить по формулам или номограммам, которые значительно упрощают все вычисления. Номограммы построены в координатах Qp = f(Acp,D), где
где L – длина участка газопровода;
Рн, Рк - абсолютное начальное и конечное давление соответственно в начале и конце участка газопровода;
D – диаметр участка газопровода.
РА =101325 Па
Таблица 5 – Расчет сети низкого давления традиционным методом
Участок |
Длина участка, м |
QP=0,5QП+QТ, м3/ч |
QП, м3/ч |
0,5QП, м3/ч |
D, мм |
Аут, Па/м |
Давление, Па |
|||||||||||
Lг |
1,1Lг |
Рн, Па |
Pк=Pн-AутL, Па |
|||||||||||||||
Расчет главного направления 1-2-3-4-5-6-7 Аср =0,80 Па/м |
||||||||||||||||||
1-2 |
100 |
110 |
438,579 |
- |
- |
219×5 |
0,4 |
103225 |
103181 |
|||||||||
2-3 |
260 |
286 |
270,769 |
33,32 |
16,66 |
159×5 |
1,1 |
103181 |
102866,4 |
|||||||||
3-4 |
132 |
145,2 |
148,034 |
18,66 |
9,33 |
133×4 |
0,84 |
102866,4 |
102744,4 |
|||||||||
4-5 |
154 |
169,4 |
109,769 |
21,17 |
10,585 |
133×4 |
0,5 |
102744,4 |
102689,5 |
|||||||||
5-6 |
394 |
433,4 |
59,454 |
42,14 |
21,07 |
108×4 |
0,5 |
102689,5 |
102472,8 |
|||||||||
6-7 |
215 |
236,5 |
38,384 |
- |
- |
89×4 |
0,6 |
102472,8 |
102330,9 |
|||||||||
Расчет отводов 3-17, Аср = (102866,4-102125)/720 = 1,16Па/м |
||||||||||||||||||
3-15 |
425 |
467,5 |
60,995 |
39,67 |
19,835 |
89×4 |
1,4 |
102866,4 |
102211,9 |
|||||||||
15-17 |
158 |
173,8 |
9,995 |
19,99 |
9,995 |
57×3,5 |
0,55 |
102211,9 |
102116,3 |
|||||||||
15-16, Аср = (102211,9-102125)/189,2 = 0,46 Па/м |
||||||||||||||||||
15-16 |
172 |
189,2 |
10,585 |
21,17 |
10,585 |
57×3,5 |
0,55 |
102211,9 |
102107,8 |
|||||||||
5-19, Аср = (102689,5-102125)/154 =3,67 Па/м |
||||||||||||||||||
5-19 |
140 |
154 |
9,33 |
18,66 |
9,33 |
57×3,5 |
0,5 |
102689,5 |
102612,5 |
|||||||||
4-18, Аср = (102744,4-102125)/148,5 =4,17 Па/м |
||||||||||||||||||
4-18 |
135 |
148,5 |
9,33 |
18,66 |
9,33 |
57×3,5 |
0,5 |
102744,4 |
102670,5 |
|||||||||
3-20, Аср = (102866,4-102125)/60,5 = 12,25 Па/м |
||||||||||||||||||
3-20 |
55 |
60,5 |
15,515 |
- |
- |
57×3,5 |
1 |
102866,4 |
102805,9 |
|||||||||
2-14, Аср = (103181-102125)/622,6 =1,70 Па/м |
||||||||||||||||||
2-9 |
170 |
187 |
121,835 |
21,17 |
10,585 |
108×4 |
1,8 |
103181 |
102844,4 |
|||||||||
9-12 |
180 |
198 |
40,295 |
21,95 |
10,975 |
76×4 |
1,5 |
102844,4 |
102547,4 |
|||||||||
12-14 |
216 |
237,6 |
13,17 |
26,34 |
13,17 |
57×3,5 |
0,9 |
102547,4 |
102333,6 |
|||||||||
2-8, Аср = (103181-102125)/143 =7,39 Па/м |
||||||||||||||||||
2-8 |
130 |
143 |
9,41 |
18,82 |
9,41 |
57×3,5 |
0,5 |
103181 |
103109,5 |
|||||||||
9-10, Аср = (102844,4-102125)/192,5 =3,74 Па/м |
||||||||||||||||||
9-10 |
175 |
192,5 |
10,585 |
21,17 |
10,585 |
57×3,5 |
0,65 |
102844,4 |
102719,3 |
|||||||||
9-11, Аср = (102844,4-102125)/ 170,5=4,22 Па/м |
||||||||||||||||||
9-11 |
155 |
170,5 |
8,82 |
17,64 |
8,82 |
57×3,5 |
0,45 |
102844,4 |
102758,8 |
|||||||||
12-13, Аср = (102547,4-102125)/211,2 =2 Па/м |
||||||||||||||||||
12-13 |
192 |
211,2 |
12,075 |
24,15 |
12,075 |
57×3,5 |
0,8 |
102547,4 |
102378,4 |
|||||||||