3. Гидравлический расчет кольцевых распределительных газопроводов низкого давления

Сеть низкого давления конструируем из условия экономичности с соблюдением требований надежности. Ее выполняют с условием кольцевания основных газопроводов, в том числе связывающих источники питания по низкому давлению.

На генплане намечаем прокладку газовых сетей по проездам города. На отдель­ном листе вычерчивается схема газопроводов низкого давления, желательно закольцованная.

Степень кольцевания и принципы конструирования сети в основном зависят от типа планировки и застройки жилых районов.

• Кольцевание;

• Двустороннее питание;

• Длина ответвлений или тупиков от распределительной сети к потребителям не должно превышать 300м.

На расчетной схеме наносится потокораспределение газа от ГРП до точек слияния, который согласовывается с руководителем проекта, определяются номера участков и по генплану находят фактические длины участков газопровода. Расчетная длина участ­ков определяется с учетом потерь давления газа в местных соп­ротивлениях (10% от линейных потерь).

3.1. Определение количества газорегуляторных пунктов (грп)

При известном расчетном расходе газообразного топлива города определяется количество ГРП, исходя из оптимального радиуса действия (R_опт= 800-1000м) и оптимальной производительности (Q_опт= 1500…2000 м³/ч) по формуле:

• ;

• .

Где: n- количество ГРП, шт.,

Q_р– расчетный расход газа районом города, м³/ч;

Q_опт= 1500…2000 м³/ч – оптимальная производительность ГРП, принимаемQ_опт=1900м³/ч;

F- газифицируемая площадь, включая площадь проездов;

R– радиус действия ГРПR= 800-1000 м (для сети низкого давления), принимаемR=1000м.

• n_ГРП ==1,98=> принимаемn_ГРП=2

• n_ГРП ==1,86=> принимаемn_ГРП=2

Из приведенных вычислений выбираем больший результат. Принимаем

После определения количества ГРП намечают их месторасположение на генплане города, устанавливая их в центре газифицируемой площади, на пересечении и в шахматном порядке.

3.2 Определение расходов газа

Удельный расход газа определяется по кольцам в зависимости от отношения расхода газа кварталом на расчетную длину газопровода, охватывающий квартал по формуле:

Где: Q_уд– удельный расход газа, м³/ч.п.м.;

Q_i– расчетный расход газа,i–го квартала, м³/час;

- удельный максимальный часовой расход газа на 1человека, м³/час*чел;

- количество жителейi– го квартала;

l_р– расчетная длина периметра квартала или длина питающего контура, м.

Для точности расчетов, удельный расход газа определяется до третьего знака после запятой.

Полученные данные заносим в таблицу 6.

Таблица 6. Удельные путевые расходы для всех питающих контуров сети
Номер контура	Площадь, га	Численность населения, N, чел	Расход газа, Qi, м3/ч	Длина питательного контура, l, м	Удельный путевой расход, Qуд, м3/ч.п.м.
1	2	3	4	5	6
I	32,67	7035	400,995	2490	0,1610
II	44,77	1861	1131,488	2686	0,4213
III	31,54	7035	400,995	2464	0,1627
IV	57,18	3406	2070,848	3032	0,6892
		1045	18,81
V	31,54	7035	400,995	2464	0,1627
VI	31,34	6300	359,1	2356	0,1524
VII	44,89	4528	81,504	3098	0,0263
VIII	44,89	4528	81,504	3098	0,0263
IХ		3549	202,293	1203	0,1682

Путевой расход газа при одностороннем потреблении определяется по формуле:

_.

Где: - удельный расход газа i-го квартала, м³/(ч*м);

- расчетная длина участка газопровода, м.

Путевой расход газа на участке газопровода при двухсторон­нем потреблении газа определяется по формуле:

_,

где и- соответственно, удельные расходы I и 2 кварталов, м³/(ч*м).

Транзитный расход газа начинают определять с концевого участка газопровода, где происходит слияние потоков газа по двум направлениям (он равен нулю).

На следующем участке газо­провода транзитный расход газа равен путевому расходу, а на последующих участках он определяется как сумма путевых и транзитных расходов газа предыдущего участка по формуле:

.

Где: - транзитный расходn–го участка газопровода, м³/ч;

- путевой расход газа (n-1) участка, м³/ч;

транзитный расход газа (n-1) участка, м³/ч.

Эквивалентный или сосредоточенный расход газа на участке газопровода определяется по формуле:

Расчетный расход газа на участке газопровода определяется по формуле:

Результаты расчета сводятся в таблицу 7.

Таблица 7. Определение расчетных расходов газа для участков сети
№ участка	Длина участка, L,м	Удельный путевой расход газа, Qуд,м3/ч.п.м.	Расход газа, м3/ч
			Qп	0,55Qп	Qтр	Qр
1	2	3	4	5	6	7
3-1	334	0,1682+0,4213	196,89	108,29	0,00	108,29
2-1	702	0,4213	295,75	162,66	0,00	162,66
3-4	869	0,1610+0,1682	286,07	157,34	0,00	157,34
7-6	427	0,1610+0,1627	138,22	76,02	0,00	76,02
7-10	363	0,1627+0,6892	309,24	170,08	0,00	170,08
15-14	361	0,6892+0,0263	258,30	142,06	0,00	142,06
15-16	386	0,0263	10,15	5,58	0,00	5,58
8-2	569	0,4213	239,72	131,85	295,75	427,60
7-3	376	0,1682+0,4213	221,65	121,91	482,97	604,88
7-8	705	0,4213+0,6892	782,90	430,60	1362,86	1793,46
8-15	811	0,6892	558,94	307,42	268,45	575,86
19-18	406	0,1524	61,87	34,03	0,00	34,03
11-18	772	0,1524	117,65	64,71	0,00	64,71
4-5	376	0,1682	63,24	34,78	0,00	34,78
5-6	442	0,1682+0,1627	146,26	80,44	0,00	80,44
9-10	869	0,1627+0,6892	740,30	407,17	0,00	407,17
13-10	363	0,1627+0,1524	114,38	62,91	0,00	62,91
13-14	339	0,6892+0,0263	242,55	133,40	0,00	133,40
17-16	1163	0,0263+0,0263	61,17	33,65	0,00	33,65
20-16	386	0,0263	10,15	5,58	0,00	5,58
9-5	363	0,1627	59,06	32,48	209,50	241,98
11-9	363	0,1627	59,06	32,48	1008,86	1041,35
12-11	406	0,1627+0,1524	127,93	70,36	1185,58	1255,94
12-13	463	0,1627+0,0263	87,51	48,13	356,94	405,06
17-19	386	0,1524+0,0263	68,98	37,94	102,61	140,55
19-20	1163	0,0263	30,59	16,82	10,15	26,97
17-12	386	0,1524+0,0263	68,98	37,94	232,77	270,70
Проверка:		ΣQп=	5357,53	Σ(QтрГРП+QПГРП)	5357,53