IV. Газопостачання

За розділом “Газопостачання” передбачено проведення 1 практичного заняття “Гідравлічний розрахунок газопроводів” з лімітом часу 2 години.

Практичне заняття № IV – 1

гідравлічний розрахунок газопроводів

Гідравлічний розрахунок газопроводів слід виконувати, як правило, на електронно-обчислювальній машині з оптимальним розподілом розрахункових витрат тиску між ділянками мережі.

При неможливості або недоцільності виконання розрахунку на електронно-обчислювальній машині гідравлічний розрахунок допускається виконувати за приведеними в [11] формулами або за номограмами, складеними за цими формулами. Розрахункові витрати тиску в газопроводах високого і середнього тиску слід приймати в межах тиску, прийнятого для газопроводу.

Розрахункові витрати тиску газа в розподільчих газопроводах низького тиску слід приймати не більше 180 даПа.

Значення розрахункових витрат тиску газа при проектуванні газопроводів всіх тисків для промислових, сільськогосподарських і побутових підприємств та установ комунального господарства приймаються в залежності від тиску газа в місці підключення з урахуванням технічних характеристик приймаємих до установки газових горілок, пристроїв автоматики безпеки та автоматики регулювання технологічного режиму теплових агрегатів.

Зниження тиску в газопроводах низького тиску слід визначати в залежності від режиму руху газа по газопроводу, що характеризується числом Рейнольдса:

, (ІV. 1)

де: Q – витрати газу, м³/год., при температурі 0 ºС і тиску 0,10132 МПа (760 мм рт. ст.);

d – внутрішній діаметр газопроводу, см;

ν – коефіцієнт кінематичної в’язкості газу, м²/с (при температурі 0 ºС і тиску 0,10132 Мпа).

В залежності від значення R_e зниження тиску в газопроводах визначається за наступними формулами:

• для ламінарного режиму руху газа при R_e ≤ 2000

, (ІV. 2)

• для критичного режиму руху газа при R_e = 2000 – 4000

, (ІV. 3)

• для турбулентного режиму руху газа при R_e >4000

, (ІV. 4)

де: H – зниження тиску, Па;

ρ – щільність газу, кг/м³, при температурі 0 ºС і тиску 0,10132 Мпа;

l – розрахункова довжина газопроводу постійного діаметру, м;

n – еквівалентна абсолютна шорсткість внутрішньої поверхні стінки труби, приймається рівною, см: для стальних труб – 0,01; для поліетиленових труб – 0,005;

Q, d, ν – позначення ті ж, що і в формулі (ІV. 1).

Розрахункові витрати газу на ділянках розподільчих зовнішніх газопроводів низького тиску, що мають супутні витрати газу, слід визначати як суму транзитного і 0,5 супутних витрат газу на даній дільниці.

Гідравлічний розрахунок газопроводів середнього і високого тиску по всій ділянці турбулентного режиму газа слід виконувати за формулою:

, (ІV. 5)

де: p₁ – абсолютний тиск газу на початку газопровода, Мпа;

p₂ – те ж, в кінці газопроводу, Мпа;

l, n, d, ν, ρ, Q – позначення ті ж, що і в формулі (ІV.4).

Для зовнішніх надземних і внутрішніх газопроводів розрахункову довжину газопроводів слід визначати за формулою

, (ІV. 6)

де: l₁ – фактична довжина газопроводу, м;

Σξ – сума коефіцієнтів місцевих опорів ділянки газопроводу довжиною l₁;

ld – еквівалентна довжина прямолінійної ділянки газопроводу, м, втрати тиску на якій дорівнюють втратам тиску в локальному опорі із значенням коефіцієнта ξ = 1.

Еквівалентну довжину газопроводу слід визначати в залежності від режиму руху газа в газопроводі за наступними формулами:

• для ламінарного режиму руху газа

, (ІV. 7)

• для критичного режиму руху газа

, (ІV. 8)

• для всієї ділянки турбулентного режиму руху газа

. (ІV. 9)

При розрахунках газопроводів низького тиску слід враховувати гідростатичний напір H_g, м, що визначається за формулою

, (ІV. 10)

де: h – різниця абсолютних відміток початкової і кінцевої ділянок газопроводу, м;

ρ_а – щільність повітря, кг/м³, при температурі 0 ºС і тиску 0,10132 Мпа;

ρ – позначення те ж, що і в формулі (ІV. 4).

При виконанні гідравлічних розрахунків газопроводів за формулами (ІV.1) - (ІV.10), а також за різними методиками і програмами для електронно-обчислювальних машин, складених на підставі цих формул, діаметр газопроводу слід попередньо визначати за формулою

, (ІV. 11)

де: d – діаметр газопроводу, см;

Q – витрати газу, м³/год., при температурі 0 ºС і тиску 0,10132 МПа (760 мм рт. ст.);

t – температура газу, ºС ;

P_m – середній тиск газу (абсолютний) на розрахунковій ділянці газопроводу, МПа;

V – швидкість газу, м/с.

Отримане значення діаметру газопровода слід приймати в якості вихідної величини при виконанні гідравлічного розрахунку газопровода.