Гидравлический расчет разветвленных и кольцевых газораспределительных сетей
Конечная цель гидравлического расчета газораспределительных сетей низкого давления — определение диаметров отдельных участков трубопроводов.
При расчете разветвленных тупиковых сетей заданными параметрами являются длина магистрали и длины ее отдельных участков и тупиковых газопроводов, а также расходы газа по участкам (транзитные и путевые) и расчетный перепад давления. Для проведения расчета необходимы план сети и схема распределения газа. Порядок расчета тупиковых сетей следующий.
Определяют расходы газа по участкам сети.
По нормам расчетных перепадов давлений вычисляют перепады давлений на каждом участке газопровода:
где Δр — допустимый перепад давления на всей магистрали; l — длина магистрали; li — длина данного участка газопровода.
Вычисляют диаметры участков газопроводной магистрали. На схеме, приведенной на рис. 8.20, магистралью тупиковой сети является участок 1—5. Тупиковые участки сети — это 2—6, 3-—7 и 4—8. Диаметры газопроводов могут быть определены также по таблицам или номограммам.
Рис. 8.20. Схема тупиковой газораспределительной сети.
Выбирают диаметры газопроводов по стандартам и проверяют фактический перепад давления в магистрали, исходя из принятых диаметров. При значительном отклонении фактического перепада давления от расчетного необходимо изменить диаметры некоторых участков, т. е. произвести увязку сети.
Вычисляют давления в узлах разветвленной сети. На приведенной схеме (см. рис. 8.20) участками сети являются точки 2, 3 и 4. Давление в узле 4 определяется так: ру = р5 + Δp4-5. Давление в следующих узлах определяется аналогично. Давления в точках 5, 6 и 8 известны. Они устанавливаются по нормам давлений на газовые приборы и нормам перепадов давлений в газопроводах от магистрали до газовых приборов.
Определяют перепады давлений в ответвлениях. Для рассматриваемой схемы — это участки 2—5, 3—7 и 4—8.
Вычисляют диаметры ответвлений по известным расходам и установленным в п. 6 перепадам. Если вычисленный перепад давления превышает допустимый перепад, установленный нормами и правилами проектирования, то диаметр участка определяют по допустимому перепаду.
Выбирают диаметры ответвлений по ГОСТ.
Кольцевые сети состоят из замкнутых контуров. В связи с этим распределение расходов может иметь множество вариантов. В кольцевой сети на каждом участке неизвестными являются не только диаметр, но также расход и перепад давления. Порядок расчета кольцевых сетей может быть следующий.
Определяют путевые расходы по участкам кольцевой газораспределительной сети.
Задаются направлением газа и выбирают кратчайшие пути движения газа от точки питания к потребителю.
Определяют расчетные расходы газа по участкам сети.
Рассчитывают перепады давления по участкам, исходя из заданного перепада.
Вычисляют диаметры участков газопроводов и выбирают диаметры по ГОСТ.
Алгебраическая сумма перепадов давлений участков газопроводов для любого замкнутого кольца должна быть равна нулю:
где п — число участков газопроводов, составляющих замкнутое кольцо.