4. Гидравлический расчет сетей промышленного предприятия.

Гидравлическим расчетом газовых сетей среднего давления предусматривается определение оптимальных диаметров газопроводов, обеспечивающих пропуск заданных объемов газа при допустимых перепадах давлений. Газ движется по трубопроводам от участков с более высоким давлением к более низким, вследствие перехода потенциальной энергии в кинетическую. Перемещение газа связано с потерей механической энергии (давления) на преодоление всех встречающихся на его пути сопротивлений. Сопротивления трения, это линейные сопротивления и имеют место на всей протяженности трубопровода. Местные сопротивления возникают только в местах изменения скоростей и направления движения газа.

Источниками местных сопротивлений являются: переходы с одного размера газопровода на другой, колена, отводы, тройники, а также запорная, регуляторная, измерительная и предохранительная арматура, приводящие к сжатию, расширению и изгибу потоков газа.

Исходные данные:

Газ природный, Ставропольского месторождения, давление в точке подключения проектируемого газопровода в существующий - 0,39МПа.

Наиболее удаленные цеха 7 и 11 оборудованы горелками, давление газа перед ними должно быть не менее 1,3ата и не более 1,5ата.

Определим среднее значение отношений:

а_ср =(P_h²-P²_k)/1,1∑L, где Р_н =Р_mах =1,5 Р_к=Р_min=1,3

Общая длина газопровода от ГРП до узла 1 т.е. ∑L= 1,34 км.

а_ср=(1,5²-1,3²)/1,1*1,34=0,38

На участках 7-8-9-10-11

а_ср =(P₇²-P²₁₁)/1,1∑L

P₇ = √ (P²₁₃- а_ср * L _7-12-13)= √ (1,5² - 0,38*(0,2+0,22) = 1,45ата или 0,145МПа

∑L = 0,3+0,12+0,12+0,1=0,64

а_ср =(1,45²-1,3²)/1,1*0,64 = 0,54 Таблица 3.

№участка	1-2	2-3	3-4	4-5	5-6	6-7	7-8	8-9	9-	7-	10-	12-	18-
									10	12	ll	13	19
аср	0,38	0,38	0,38	0,38	0,38	0,38	0,54	0,54	0,54	0,38	0,54	0,38	0,38

Участок 1-2

V_1-2 = 690 м³/ч, а_ср =0,38, при Д_у ⁼100 и а_д = 0,9 то давление в узле 2:

P₂ = √ (P²₁ +1,1* а_д * L _1-2) = √ (1,3² +1,1*0,9*0,15) = 1,36 ата или 0,136МПа Участок 2-3

V_2-3 = 1290 м³/ч, а_ср =0,38, при Д_у =150 и ад = 0,4 то давление в узле 3:

Р_з = √ (P²₂ +1,1* а_д * L _2-3) = √ (1,36² +1,1*0,4*0,2) = 1,37ата или 0,137МПа

Участок 3-4

V_з-4 = 1590 м³/ч, а_ср =0,38, при Д_у =150 и а_д=0,5 то давление в узле 4:

Р₄ = √ (P²₃ +1,1* а_д * L _3-4) = √ (1,37² +1,1*0,5*0,12) = 1,39ата или 0,139МПа Участок 4-5

V_4-5 = 1790 м³/ч, а_ср =0,38, при Д_у =150 и а_д= 0,8 то давление в узле 5:

Р5 = = √ (P²₄ +1,1* а_д * L _4-5) = √ (1,39² +1,1*0,8*0,25) = 1,4ата или 0,14МПа

Участок 5-6

V_5-6 = 1990 м³/ч, а_ср =0,38, при Д_у =150 и а_д = 1,0 то давление в узле 6:

Р₆ = = √ (P²₅ +1,1* а_д * L _5-6) = √ (1,4² +1,1*1,0*0,12) = 1,42ата или 0,142МПа

Участок 6-7

V_6-7 = 2590 м³/ч, а_ср =0,38, при Д_у =150 и ад = 1,3 то давление в узле 7:

Р₇ = √ (P²₆ +1,1* а_д * L _6-7) = √ (1,42² +1,1*1,3*0,08) = 1,44ата или 0,144МПа

Участок 7-12

V_7-12 = 4070 м³/ч, а_ср =0,38, при Д_у =200 и а_д = 0,9 то давление в узле 12:

Р₁₂ = √ (P²₇ +1,1* а_д * L _7-12) = √ (1,42² +1,1*0,9*0,2) = 1,46ата или 0,146МПа

Участок 12-13

V_12-13 = 4470 м³/ч, аср =0,38, при Ду =200 и ад= 0,9 то давление в узле 13:

Р₁₃ = √ (P²₆ +1,1* а_д * L _12-13) = √ (1,46² +1,1*0,9*0,22) - 1,49ата или 0,149МПа

Невязка:

δ= ((1,5-1,49)/1,5)*100% = 0,7< 1%, что допустимо.

Участок 7-8

V_7-8 = 1480 м³/ч, аср =0,54, при Ду =150 и ад = 0,6 то давление в узле 8:

Р₈ = √ (P²₇ +1,1* а_д * L _7-8) = √ (1,44² - 1,1*0,6*0,3) = 1,37ата или 0,137МПа

Участок 8-9

V_8-9 = 1130 м³/ч, а_ср =0,54, при Д_у =125 и а_д= 0,8 то давление в узле 9:

Р₉ = √ (P²₈ +1,1* а_д * L _8-9) = √ (1,37² -1,1*0,8*0,12) = 1,34ата или 0,134МПа

Участок 9-10

V_9-10 = 830 м³/ч, аср =0,54, при Д_у =125 и а_д = 1,4 то давление в узле 10:

Р₁₀ = √ (P²₁₀+1,1* а_д * L _9-10) = √ (1,34² -1,1*1,4*0,12) = 1,30ата или ОДЗОМПа

Участок 10-11

V_10-11= 420 м³/ч, а_ср =0,54, при Д_у =100 и а_д = 0,5 то давление в узле 11:

Р₁₁ = √ (P²₁₀ +1,1* а_д * L _9-10) = √ (1,30² -1,1*1,0*0,1) = 1,28ата или 0Д28МПа

Невязка:

δ = ((1,3-1,28)/1,3)*100% = 1,54 > 1%, что не допустимо.

Пересчитываем: Участок 9-10

V_9-10= 830 м³/ч, а_ср =0,54, при Д_у=100 и а_д= 0,6 то давление в узле 10:

Р₁₀ = √ (P²₁₀ +1,1* а_д * L _9-10) = √ (1,34² -1,1*0,6*0,12) = 1,31ата или 0,131МПа

Участок 10-11

V_10-11= 420 м³/ч, а_ср =0,54, при Д_у =100 и а_д = 0,5 то давление в узле 11:

Р₁₁ = √ (P²₁₀ +1,1* а_д * L _9-10) = √ (1,31² -1,1*0,5*0,1) = 1,293ата или 0,1293МПа

Невязка:

δ = ((1,3-1,293)/1,3)*100% = 0,8 < 1%, что допустимо.

Даная расчетная схема представлена на чертеже.