4.3 Гидравлический расчет гнд

Основной целью расчета является определение оптимальных диаметров газопровода с поддержанием заданного перепада давления в газовой сети низкого давления.

Допустимые потери давления на трение с учетом потерь на местные сопротивления равными 10% от потерь на трение будут равны Па

Удельные потери давления Па/м, определяются по формуле:

Диаметр трубопроводов подбираем исходя из ориентировочных потерь давления и расчетного расхода газа на участках, которые находим по номограмме.

Потери давления на участке сети определяем по формуле:

Затем вычисляем ошибку при расчете, которая не должна превышать 10% по формуле:

Результаты расчета сводим в таблицу 6.

Таблица 6

№ кольца	Данные по участкам				Предварительное распределение расходов					ΔQк, м³/ч		Окончательное распределение расходов
	№ участка	№ соседнего кольца	L, м	Dн*S, мм	Q, м³/ч	ΔР/l, Па/м	ΔР, Па	ΔР/Q, Па*ч/м³			ΔQ, м³/ч		Qp, м³/ч	(Qр/Q)1.8	ΔР, Па	1.1*ΔР, Па
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10		11		12	13	14	15
I	1-2	-	842	219x6	450.9	0.6	505.2	1.12	-6.4		-6.4		444.5	0.975	492.6	541.86
	2-3	-	655	114x4	82.9	0.8	524	6.321			-6.4		76.5	0.865	453.3	498.63
	8-3	II	842	219x6	-382.5	0.42	-353.6	0.924			-67.8		-450.3	1.341	-474.2	-521.62
	1-8	VI	655	273x7	-870.5	0.67	-438.9	0.504			-26		-896.5	1.054	-462.6	-508.86
O=25.9% ΣΔp=236.7 Σ=8.869 O=0.97% ΣΔp=9.1 ΣIΔpI=1821.7 ΣIΔpI=1882.7
II	8-3	I	842	219x6	382.5	0.42	353.6	0.924	61.4		67.8		450.3	1.341	474.2	521.62
	4-3	-	640	159x4	-209.8	0.75	-480	2.288			61.4		-148.4	0.536	-256.3	-281.93
	7-4	III	842	273x7	-952.6	0.82	-690.4	0.725			69.5		-883.1	0.873	-602.7	-662.97
	7-8	V	640	325x8	1117.4	0.46	294.4	0.263			102.8		1220.2	1.172	345.04	379.54
O= -57.5% ΣΔp= -522.4 Σ=4.2 O= -4.7% ΣΔp= -39.8 ΣIΔpI=1818.4 ΣIΔpI=1678.2
III	7-4	II	842	273x7	952.6	0.82	690.4	0.725	-8.1		-69.5		883.1	0.873	602.7	662.97
	4-5	-	690	133x4	97.2	0.41	282.9	2.91			-8.1		89.1	0.855	241.9	266.09
	6-5	-	842	133x4	-118.6	0.56	-471.5	3.976			-8.1		-126.7	1.126	-530.9	-583.99
	7-6	IV	690	273x7	-629.5	0.4	-276	0.438			-26.2		-655.7	1.076	-296.9	-326.68
O= 26.2% ΣΔp= 225.8 Σ=8.049 O= 1.99% ΣΔp= 16.7 ΣIΔpI=1720.8 ΣIΔpI=1672.5
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10		11		12	13	14	15
IV	7-11	V	924	273x7	-938.8	0.8	-739.2	0.787	18.1		59.5		-879.3	0.889	-657.1	722.81
	7-6	III	690	273x7	629.5	0.4	276	0.438			26.2		655.7	1.076	296.9	326.68
	6-12	-	924	133x4	123.5	0.52	480.5	0.763			18.1		141.6	1.279	614.6	676.06
	11-12	-	690	133x4	-92.2	0.38	-262.2	2.844			18.1		-74.1	0.675	-176.99	-194.69
O= -27.9% ΣΔp= -244.9 Σ=4.832 O= 8.9% ΣΔp= 77.5 ΣIΔpI=1757.9 ΣIΔpI=1745.7
V	8-10	VI	924	219x6	-397.4	0.46	-425	1.069	-41.4		-61		-458.4	1.293	-549.5	-604.45
	11-10	-	640	159x4	198.5	0.61	390.4	1.967			-41.4		157.1	0.656	256.1	281.71
	7-11	IV	924	273x7	938.8	0.8	739.2	0.787			-59.5		879.3	0.889	657.1	722.81
	7-8	II	640	325x8	-1117.4	0.46	-294.4	0.263			-102.8		-1220.2	1.172	-345	-359.54
O= 44.4% ΣΔp= 410.2 Σ=4.086 O= 2.06% ΣΔp= 18.66 ΣIΔpI=1849 ΣIΔpI=1807.7
VI	1-8	I	655	273x7	870.5	0.67	438.9	0.504	19.6		26		896.5	1.054	462.6	508.86
	8-10	V	924	219x6	397.4	0.46	425	1.069			61		458.4	1.293	549.5	604.45
	9-10	-	655	114x4	-78.5	0.65	-425.8	5.424			19.6		-58.9	0.596	-253.8	279.18
	1-9	-	924	159x4	-253.6	1	-924	3.644			19.6		-234	0.865	-799.3	-879.23
O= -43.9% ΣΔp= -458.9 Σ=10.641 O= -3.97% ΣΔp= -41 ΣIΔpI=2213 ΣIΔpI=2065.2

Кольцо № I

Участок 1-2: Участок 2-3:

1) l_max=l_1-8-10=655+924=1579 м 1) l_max=l_1-8-10=655+924=1579 м

2) (ΔР/l_max)'=910/1579=0.58 Па/м 2) (ΔР/l_max)'=910/1579=0.58 Па/м

3) ΔР=0.6*842=505.2 Па 3) ΔР=0.8*655=524 Па

4) ΔР/Q=505.2/450.9=1.12 (Па*ч)/м³ 4) ΔР/Q=524/82.9=6.321 (Па*ч)/м³

Участок 8-3: Участок 1-8:

1) l_max=l_1-8-10=655+924=1579 м 1) l_max=l_1-8-10=655+924=1579 м

2) (ΔР/l_max)'=910/1579=0.58 Па/м 2) (ΔР/l_max)'=910/1579=0.58 Па/м

3) ΔР=0.42*842=-353.6 Па 3) ΔР=0.67*655=-438.9 Па

4) ΔР/Q=-353.6/-382.5=0.924 (Па*ч)/м³ 4) ΔР/Q=-438.9/-870.5=0.504 (Па*ч)/м³

Кольцо № II

Участок 8-3: Участок 4-3:

1) l_max=l_7-6-12=690+924=1614 м 1) l_max= l_7-6-12=690+924=1614 м

2) (ΔР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м 2) (ΔР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м

3) ΔР=0.42*842=353.6 Па 3) ΔР=0.75*640=-480 Па

4) ΔР/Q=353.6/382.5=0.924 (Па*ч)/м³ 4) ΔР/Q=-480/-209.8=2.288 (Па*ч)/м³

Участок 7-4: Участок 1-8:

1) l_max= l_7-6-12=690+924=1614 м 1) l_max= l_7-6-12=690+924=1614 м

2) (ΔР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м 2) (ΔР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м

3) ΔР=0.82*842=--690.4 Па 3) ΔР=0.67*655=-438.9 Па

4) ΔР/Q=--690.4/-952.6=0.725 (Па*ч)/м³ 4) ΔР/Q=-438.9/-870.5=0.504 (Па*ч)/м³

Кольцо № III

Участок 6-5: Участок 4-5:

1) l_max=l_7-6-12=690+924=1614 м 1) l_max= l_7-6-12=690+924=1614 м

2) (ΔР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м 2) (ΔР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м

3) ΔР=0.56*842=-471.5 Па 3) ΔР=0.41*690=282.9 Па

4) ΔР/Q=-471.5/-118.6=3.976 (Па*ч)/м³ 4) ΔР/Q=282.9/97.2=2.91 (Па*ч)/м³

Участок 7-4: Участок 7-6:

1) l_max= l_7-6-12=690+924=1614 м 1) l_max= l_7-6-12=690+924=1614 м

2) (ΔР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м 2) (ΔР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м

3) ΔР=0.82*842=--690.4 Па 3) ΔР=0.4*690=-276 Па

4) ΔР/Q=--690.4/-952.6=0.725 (Па*ч)/м³ 4) ΔР/Q=-276/-629.5=0.438 (Па*ч)/м³

Кольцо № IV

Участок 7-11: Участок 6-12:

1) l_max=l_7-6-12=690+924=1614 м 1) l_max= l_7-6-12=690+924=1614 м

2) (ΔР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м 2) (ΔР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м

3) ΔР=0.8*924=-739.2 Па 3) ΔР=0.52*924=480.5 Па

4) ΔР/Q=-739.2/-938.8=0.787 (Па*ч)/м³ 4) ΔР/Q=480.5/123.5=0.763 (Па*ч)/м³

Участок 11-12: Участок 7-6:

1) l_max= l_7-6-12=690+924=1614 м 1) l_max= l_7-6-12=690+924=1614 м

2) (ΔР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м 2) (ΔР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м

3) ΔР=0.38*924=--262.2Па 3) ΔР=0.4*690=276 Па

4) ΔР/Q=--262.2/-92.2=2.844 (Па*ч)/м³ 4) ΔР/Q=276/629.5=0.438 (Па*ч)/м³

Кольцо № V

Участок 7-11: Участок 11-10:

1) l_max=l_7-6-12=690+924=1614 м 1) l_max= l_7-6-12=690+924=1614 м

2) (ΔР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м 2) (ΔР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м

3) ΔР=0.8*924=739.2 Па 3) ΔР=0.61*640=390.4 Па

4) ΔР/Q=739.2/938.8=0.787 (Па*ч)/м³ 4) ΔР/Q=390.4/198.5=1.967 (Па*ч)/м³

Участок 8-10: Участок 7-8:

1) l_max= l_7-6-12=690+924=1614 м 1) l_max= l_7-6-12=690+924=1614 м

2) (ΔР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м 2) (ΔР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м

3) ΔР=0.46*924=--425Па 3) ΔР=0.46*640=-294.4 Па

4) ΔР/Q=--425/-397.4=1.069 (Па*ч)/м³ 4) ΔР/Q=-294.4/-1117.4=0.263 (Па*ч)/м³

Кольцо № VI

Участок 1-8: Участок 9-10:

1) l_max=l_7-6-12=690+924=1614 м 1) l_max= l_7-6-12=690+924=1614 м

2) (ΔР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м 2) (ΔР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м

3) ΔР=0.67*655=438.9 Па 3) ΔР=0.65*655=-425.8 Па

4) ΔР/Q=438.9/870.5=0.504 (Па*ч)/м³ 4) ΔР/Q=-425.8/-78.5=5.424 (Па*ч)/м³

Участок 8-10: Участок 1-9:

1) l_max= l_7-6-12=690+924=1614 м 1) l_max= l_7-6-12=690+924=1614 м

2) (ΔР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м 2) (ΔР/l_max)'=910/1614=0.56 Па/м

3) ΔР=0.46*924=-425Па 3) ΔР=1*924=--924 Па

4) ΔР/Q=-425/397.4=1.069 (Па*ч)/м³ 4) ΔР/Q=--924/-253.6=3.644 (Па*ч)/м³

Вычислим ошибку при расчете. Она не должна превышать 10%

O_I=(236.7/0.5*1821.7)*100=25.9% O_II=(-522.4/0.5*1818.4)*100=-57.5%

O_III=(225.8/0.5*1720.8)*100=26.2% O_IV=(-244.9/0.5*1757.9)*100=-27.9%

O_I=(410.2/0.5*1849)*100=44.4% O_VI=(-485.9/0.5*2213)*100=--43.9%