11. Параллельно и последовательно соединенные газопроводы.

Рисунок 6.3. Параллельное соединение газопроводов.

Учитывая, что , где n – число параллельных трубопроводов, получаем: ,или

, или

; ; . Очевидно, что первые два равенства действительны лишь при условии, что Li=L, т. е. все параллельные трубопроводы имеют одну и ту же длину. Последнее равенство свободно от этого ограничения; оно справедливо также и при неодинаковых длинах параллельных трубопроводов. В этом – некоторое преимущество приведения сложного газопровода к простому при помощи коэффициента χ.

Последовательное соединение газопроводов.

Рисунок 6.4. Последовательное соединение газопроводов.

Напишем ф-лы разности квадратов давления:

Эти формулы пригодны для газопроводов любой конструкции. Напишем, чему равны разности квадратов давлений для n-последовательно соединенных участков. Сложив эти равенства, будем иметь

Получим, что при последовательном соединении n-трубопроводов (или трубопроводных блоков)

12. Газопроводы с лупингами.

Лупингом называется дополнительный трубопровод, проложенный параллельно основной магистрали и соединенный с ней в двух сечениях: начальном и конечном.Лупинги предназначаются либо для увеличения пропускной способности, либо для повышения давления в конечной точке газопровода, либо для снижения давления в нач. точке. Лупинги прокладываются также как резервные нитки магистрали (например, на подводных переходах).Цель расчета – определение длины лупинга, при которой обеспечивается требуемый эффект. Газопровод с лупингом – один из простейших видов сложных газопроводов. При расчете газопроводов с лупингами удобно пользоваться коэффициентами расхода.

Определим коэффициент расхода газопровода, схема которого изображена на рисунке. Газопровод состоит из участков L-x и x .Первый из них – однониточный, диаметром D1; коэффициент расхода этого участка – k_p1. Участок x – двухниточный; диаметры ниток – D1 и D2, коэффициент расхода k_P12. Участки L-x и x соединены последовательно. Поэтому в соответствии с будем иметь

Поскольку трубопроводы 1 и 2 соединены параллельно, согласно Получим

откуда (1). Теперь сравним пропускную способность газопровода с лупингом (Q) с пропускной способностью газопровода без лупинга (Q1). При условии, что давления p_н и p_к до и после прокладки лупинга одинаковые, на основании формулы можно написать, что коэффициент увеличения пропускной способности . Учитывая (1), получим, что (2) Из (2) находим, что длина лупинга, необходимая для увеличения пропускной способности в χ раз, (3)В частном случае, когда диаметры магистрали и лупинга D₁ и D₂ одинаковые, k_p2 = k_p1 и формулы (2) и (3) примут вид

и Теперь найдем длину лупинга, для случая, когда необходимо повысить конечное давление p_к до р_к* при неизменной пропускной способности. Из уравнений

– для газопровода без лупинга

– для газопровода с лупингом получим ,

а при одинаковых диаметрах лупинга и магистрали

Найдем длину лупинга, когда необходимо снизить начальное давление p_Н до р_Н* при неизменной пропускной способности и при

Второй способ увеличения пропускной способности газопровода – удвоение числа компрессорных станций. Считая, что это равносильно сокращению расстояний между станциями вдвое, напишем: до удвоения числа станций и после удвоения

Отсюда следует, что коэффициент увеличения пропускной способности .