- •Исследование влияния геометрических параметров газопровода на его характеристики
- •Выбор рациональных конструктивных параметров газопровода, исходя из предъявляемых к нему требований.
- •Исследование характеристик и расчёт газопроводов низкого давления
- •Обоснование выбора оптимальных конструктивных параметров и гидравлический расчет схемы газоснабжения населенного пункта (по вариантам)
- •Выбор трассы прокладки газопровода и расчёт газоснабжения населённых пунктов Омской области
- •Выбор основных параметров подземного магистрального нефте - газопровода
- •1. Расчетные сопротивления.
Исследование характеристик и расчёт газопроводов низкого давления
Общие положения
Диаметр газопровода низкого давления определяется гидравлическим расчётом из условия обеспечения нормального и экономичного газоснабжения всех потребителей в часы максимального потребления газа.
Давление газа на выходе из ГРП – начальное давление для газопровода - 3000 Паскалей (Па), что соответствует 300 декапаскалям (даПа) или 300 мм. водного столба.
Конечное давление в газопроводе, в самой удалённой точке, должно быть не менее 120 даПа (120 мм. водного столба).
Газопровод проектируется для посёлка, состоящего из индивидуальных жилых домов. В каждом доме устанавливаются:
- отопительный котёл типа АОГВ – 11,3 с расходом газа qо= 1,24 м3/час;
- водогрейная колонка ВПГ – 8 с расходом газа qв= 1,21 м3/час;
- четырёхконфорочная газовая плита ПГ-4 с расходом газа qп= 1,25 м3/час.
Гидравлический расчёт выполняется по максимальным часовым расходам с учётом коэффициента одновременности К. Принимаем К=0,6.
Количество газа, потребляемое одним домом с учетом коэффициента одновременности определяется по формуле
q = (qо+qв+qп )*K . (4.1)
Диаметры трубопроводов низкого давления принимаются из следующего числового ряда: 151 мм, 100 мм, 81 мм, 69 мм, 49 мм.
Характеристика стандартного природного газа, транспортируемого по газопроводу, по составу: метан ( CH4 ) – 97,66 %, этан
0,7 %.
Число Воббе 10690 ккал/м3, теплота сгорания (низшая) 8060 ккал/м3.
Схема прокладки газопровода низкого давления приведена на рис.4.1
.
Рис.4.1
Расчёт количества потребителей газа определяется из условия, что потребители (индивидуальные жилые дома) подключаются к газопроводу
равномерно, через определенное, заданное расстояние.
Расчётный расход газа на i-том участке газопровода складывается из собственного среднего расхода и транзитного расхода газа к последующим участкам газопровода.
Qi = Qi собств.ср.+ Qj транз (4.2)
где Qi собств.ср.- собственный средний расход газа на участке газопровода,
k – общее количество участков газопровода,.
Qi собств.ср.= q·ni·0,5 (4.3)
где ni – количество домов на i-том участке
ni = , (4.4)
где li - расстояние между домами ( можно принять li = 15м)
Qj транз. – транзитный расход газа через i-тый участке газопровода, который потребляется на j-том участке (лежащим далее)
Qj транз= q·nj (4.5)
где nj – количество домов на j-том участке.
nj = , (4.6)
где lj – расстояние между домами на j-том участке ( можно принять lj = li )
С помощью программы Excel или Pres-L выполняем на ЭВМ расчёт потерь давления на участках газопровода низкого давления.
Результаты расчётов оформляем в виде таблицы.
Таблица 4.1
№ участка |
Расчётная длина участка, м |
Расход газа, м3/час |
Внутр. диаметр, см |
Давление в начале участка, даПа |
Давление в конце участка, даПа |
Падение давления на уч., даПа |
|
|
|
|
|
|
|
Расчёт потерь газа в газопроводах низкого давления
Расчётные потери давления газа в распределительных газопроводах низкого давления следует принимать не более 180 даПа (декапаскалей).
Падение давления в газопроводах низкого давления определяется в зависимости от режима движения газа характеризуемого числом Рейнольдса:
, (4.7)
где Q –расход газа, /ч при температуре 0 и давлении 0,10132 МПа (760 мм. рт.ст.),
d – внутренний диаметр газопровода, см,
- коэффициент кинематической вязкости газа, /с (при температуре 0 и давлении 0,10132 МПа).
В зависимости от значения падение давления в газопроводе низкого давления определяется по формулам:
- для ламинарного режима движения газа при ≤ 2000
, (4.8)
- для критического режима движения газа при =2000…4000
, (4.9)
- для турбулентного режима движения газа при > 4000
, (4.10)
где H – падение давления, Па,
- плотность газа, кг/ (при температуре 0 и давлении 0,10132 МПа),
l – расчётная длина газопровода постоянного диаметра, м,
n – эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней поверхности стенки трубы, принимается равной: для стальных труб - 1 см; для полиэтиленовых труб - 2 см,
Q, d, - смотри формулу (4.6).
Расчётный расход газа на участках газопроводов низкого давления, имеющих путевые расходы газа (отбор газа потребителями), следует определять как сумму транзитного и половины путевого расходов газа на данном участке.
При расчёте газопроводов низкого давления следует учитывать гидростатический напор , определяемый по формуле
(4.11)
где g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2,
h – разность высотных отметок начальных и конечных участков газопровода, м,
ρв- плотность воздуха, кг/ (при температуре 0 и давлении 0,10132 МПа),
ρг - плотность газа, кг/ (при температуре 0 и давлении 0,10132 МПа).
Лабораторная работа № 5