- •Симферополь-2006
- •Симферополь-2006
- •Содержание
- •Введение
- •Тема 1. Общие сведения о горючих газах
- •Природные газы
- •1.2. Искусственные газы
- •1.3. Контрольные вопросы по теме 1 и введению
- •Тема 2. Добыча, обработка и транспортирование природного газа
- •2.1. Газовые месторождения
- •2.2. Добыча газа
- •Т урбинное бурение отличается от роторного тем, что буровой двигатель ( турбобур) крепится непосредственно над буром. Турбобур вращается под действием промывочного раствора высокого давления.
- •2.3. Обработка газа
- •2.4. Транспортирование газа по магистральному газопроводу
- •2.5.Добыча газа в Крыму
- •2.6. Контрольные вопросы по теме 2
- •Тема 3. Система газоснабжения населенного пункта
- •3.1. Уровни давления газа
- •3.2. Трубы и арматура газопроводов
- •3.3. Защита газопроводов от коррозии
- •3.4. Газораспределительные станции
- •3.5.Газорегуляторные пункты и установки
- •3.6. Регулирование давления газа
- •3.7. Особенности проектирования регуляторов давления
- •3.8.Контрольные вопросы по теме 3
- •Тема 4. Потребление газа населенным пунктом
- •4.1. Годовое потребление газа
- •Потребление теплоты хлебозаводами, хлебопекарнями, хлебокомбинатами.
- •Годовое потребление теплоты на централизованное горячее водоснабжение
- •4.2.Неравномерность потребления газа
- •4.3.Определение расчетного часового расхода газа
- •4.4.Контрольные вопросы по теме 4
- •Тема 5. Гидравлический расчет газовых сетей
- •5.1. Определение потерь давления в газопроводе
- •5.2. Обоснование использования газопроводов повышенного давления
- •5.3. Расчетные схемы газоотдачи газовых сетей
- •Сеть с сосредоточенными расходами газа
- •Сеть с равномерно распределенными расходами газа
- •Сеть с равномерно распределенными и сосредоточенными расходами
- •5.4. Гидравлический расчет распределительной тупиковой газовой сети низкого давления
- •5.5. Гидравлический расчет распределительной кольцевой газовой сети низкого давления
- •5.6. Особенности гидравлического расчета распределительной кольцевой газовой сети низкого давления с тупиковыми ответвлениями
- •5.7. Особенности гидравлического расчета кольцевых газовых сетей высокого и среднего давления
- •5.8. Гидравлический расчет кольцевых газовых сетей высокого и среднего давления на аварийные режимы
- •5.9. Контрольные вопросы по теме
- •Тема 6. Использование газа
- •6.1. Теоретические основы сжигания газа
- •6.2. Горение газа в потоке газовоздушной смеси
- •6.3. Диффузионное горение газа.
- •6.4. Газовые горелки
- •Горелки предварительного смешения газа с частью воздуха, необходимой для горения
- •6.5. Контрольные вопросы по теме 6
- •Тема 7. Газоснабжение жилых , общественных и производственных зданий
- •7.1.Газоснабжение жилых домов
- •7.2. Газоснабжение общественных зданий
- •7.3. Газоснабжение производственных зданий
- •Двухступенчатые системы газоснабжения
- •7.4. Использование сжиженных газов
- •7.5. Контрольные вопросы по теме 7
- •Рекомендуемая литература
- •Боровский Борис Иосифович Курс лекций по дисциплине «Газоснабжение» капкс, Симферополь, 2003.
5.2. Обоснование использования газопроводов повышенного давления
В магистральных газопроводах давление составляет 5.5,7.5 МПа, в городских сетях поддерживается высокое давление до 1.2 МПа. Поясним преимущества высокого давления. Для этого используем приближенные связи. Запишем уравнение Дарси в интегральном виде:
. (5.9)
Используя выражение (5.4) и (5.5), полагая Т=Т0, преобразуем (5.9 ) в вид:
. (5.10)
На основании формулы (5.10) получим отношение потерь давления для двух газопроводов одинаковой длины с равным объемными расходами ( равными массовыми расходами):
(5.11)
При одинаковых диаметров трубопроводов из равенства (5.11) получим:
(5.12.)
Пусть рр , тогда р р , т.е. с увеличением давления потери давления в газопроводе снижаются. Это объясняется уменьшением скорости газа при увеличении давления, вызывающим повышением плотности, см. (5.4) и (5.5). В настоящее время магистральные газопроводы проектируются на давление 7,5 МПа вместо 5,5 МПа избыточных. Тогда на основании формулы (5.12) запишем:
,
т.е. при прочих равных условиях при увеличении давления газа с 5,5. до 7.5 МПа потери давления снижаются на 26%.
С помощью формулы (5.12) сравним потери давления в газопроводе высокого давления 1 категории ( 1.3 МПа абс.) и среднего давления (0.4 МПа абс.):
.
Следовательно, потери давления в газопроводе среднего давления более, чем в три раза превышают потери в газопроводе высокого давления 1 категории.
Оставим потери в двух газопроводах одинаковыми (р=р), тогда из уравнения (5.11) получим:
. (5.13)
Используем формулу (5.13) для давлений 1.3 и 0.4 МПа абс.:
Таким образом увеличение давления с 0.3 до 1.2 Мпа, при сохранении потерь давления одинаковыми, позволяет уменьшить диаметр газопровода на 21%. Например, уменьшить диаметр с 1020 на 820 , т.е. на 200 мм.
Полученные эффекты от увеличения давления подтверждаются расчетами по номограммам.
5.3. Расчетные схемы газоотдачи газовых сетей
Газовая сеть состоит из большого количества узлов- потребителей газа. Расход газа для этих узлов не одинаков. Существуют три расчетные схемы газовых сетей:
Сеть с сосредоточенными расходами газа.
Сеть с равномерно по длине газопровода распределенными расходами газа.
Сеть с равномерно распределенными и с сосредоточенными расходами газа.
Сеть с сосредоточенными расходами газа
Участок такой сети приведен на рисунке 5.3.
рис.5.3. Участок сети с сосредоточенными расходами газа
Схема с сосредоточенными расходами используются при расчете газовой сети высокого (среднего давления), соединяющей крупные предприятия , например , промпредприятия, бани, котельные высокого давления и др. ( см. таблицу 3.1 ) с известными расчетными часовыми расходами газа или при расчете газовой сети с небольшим количеством потребителей, с небольшими, но известными расчетными часовыми расходами ( например, газовая сеть низкого давления жилого дома).
В этом случае расчетные часовые расходы для участков сети определяются весьма просто по известным часовым расходам Qв, Qс, Qd, Qе и по транзитному расходу Qтр,, проходящему через участок а - е на другие участки газопровода. Определение расчетных расходов для участков ведется, начиная с последнего участка d-e:
Q d-e= Qтр + Qе;
Qс-d= Qтр + Qе + Q d ;
Qвс= Qтр + Qе + Q d+ Qс;
Q а-в= Qтр + Qе + Q d +Qс + Qв = Q.