2.3 Расчет газопровода среднего давления
Прежде чем производить подбор оборудования ГРП рассчитаем газопровод среднего давления. Произведём гидравлический расчёт газопровода среднего давления.
Переводим величину давления (в точке врезки) из избыточного в абсолютное, это определяется по формуле:
Рн,абс= Ризб + 100 = 229+100=329 кПа (13)
где Рн.абс - номинальное абсолютное давление в точке врезки;
Ризб - избыточное давление.
Определяем фактическую длину от точки врезки до ГРП по генеральному плану масштабом 1:1000;
ℓф = 40 м.
Определяем расчётную длину участка по формуле 3: (14)
ℓр = 40*1,1 = 44м = 0,4 км
По заданному расходу участка ГРП-А определяется минимальный диаметр трубы, а также табличные потери при помощи номограммы среднего давления.
Qр ГРП-А= 242,88 м3/ч
dнхs = 57х3,0м
Ат = 25000 кПа2/км
Определяем конечное давление на участке перед ГРП по формуле:
Рк
=√
Рн 2-Ат
* ℓр
=√
329 2-25000*0,4
= 313,43 кПа (15)
где Ат - табличные потери давления, кПа2/км
Рн - номинальное давление (в точке врезки), кПа
Рк - конечное давление (перед ГРП), кПа
2.4 Подбор оборудования грп
2.4.1 ПОДБОР ГАЗОВОГО ФИЛЬТРА
Подбор фильтров заключается в определении расчётных потерь давления в корпусе и на кассете. Потери давления не должны превышать 10000 Па для волосяных фильтров и 5000 Па для сетчатых.
ΔPф = ΔРгр/10*(Q/Qгр) 2* ρ/Рк, Па (16)
где ΔРгр - графические потери давления, Па
Q - расход газа на участке ГРП - А, м3/ч
Qгр - графический расход газа, м3/ч
ρ – плотность газа, кг/м3
ΔPф = 4200/10*(242,88/150) 2*0,76/0,313 = 2671,89 Па
ΔPф < 10000 Па
Так как потери не превышают допустимое, то подбираем фильтр типа ФВ-50.
2.4.2 Подбор пзк
Давление газа перед ПЗК определяется:
Рп.пзк = Рк - ΔPф; кПа (17)
Рп.пзк = 313,43-2,671=310,759 кПа= 0,310 МПА
Определяем рабочую плотность газа по формуле:
ρ = ρн ·Рп.пзк ·Тн/Рн ·Т ·К, кг/м 3 (18)
где ρн - плотность газа при нормальных условиях, кг/ м 3
Рп.пзк - давление газа перед ПЗК, МПа
Тн - температура воздуха в нормальных условиях (273 К+50)
Рн - атмосферное давление в нормальных условиях (0,10132 МПа)
Т - абсолютная температура, К
К - коэффициент, равный единице по учебному пособию
ρ = 0,73*0,310*283/0,10132*273*1=2,31 кг/м 3
Определяем скорость течения потока газа по формуле:
W = Q ·Рн ·Т/2826 ·d 2 ·Рп.пзк ·Тн, м/с (19)
где W - скорость течения газа м/сек
Q - расход газа на участке м33/ч
Рн -атмосферное давление, МПа
Т - абсолютная температура, К
d -диаметр условного прохода клапана, мм
W = 242,88*0,10132 ·283/(2826 · (0,05) 2 ·0,310 ·273)=11,64 м/сек
Находим потери давления на ПЗК по формуле, Па
∆Рпзк = 4,9 ·ξ ·W 2 ·ρ|g, МПа (20)
где 4,9 - коэффициент
ξ - потери на местных сопротивлениях
W - скорость течения газа м/сек
ρ - плотность газа в рабочих условиях кг/м 3
g - ускорение свободного падения
∆Рпзк = 4,9 ·6 (11,64) 2 ·2,31/9,81 = 937,98 Па
Устанавливаем ПЗК типа ПКН - 50