3. Выбора ввода и трассировки системы газоснабжения

В заданном цехе № 4 установлены два технологических агрегата: № 1 мощностью 1500 кВт и № 5 мощностью 7000 кВт. По заданию, на агрегатах должны быть установлены горелки среднего и низкого давления. Для агрегата № 1(плавильная печь) выбираем четыре горелки

среднего давления ГДУ-63-В1 с установленной номинальной тепловой мощностью по 375 кВт (107 % от 350 кВт), а для агрегата № 5 (туннельная термическая печь) выбираем восемь горелок ГДУ-100-В1 с номинальной мощностью по 875 кВт (102 % от 860 кВт). Данные горелки должны иметь перед собой избыточное номинальное давление газа р_г = 4 кПа и абсолютное давление р_га = р_н + р_г = 101,325 + 4 = 105,325 кПа, где р_н = 101,325 кПа – давление нормального состояния газа.

Выбирается двухступенчатая схема системы газоснабжения с подводящим межцеховым газопроводом среднего давления и с цеховыми ГРП и цеховыми газопроводами среднего и низкого давления. Измерение расхода газа выполняется в центральном пункте измерения расхода газа (ПИРГ). Схема трассы прокладки межцехового газопровода по территории предприятия, а также схема прокладки цехового газопровода в заданном цехе показаны на чертеже.

Максимальный часовой расход газа в расчетном цехе в течение года будет иметь место в декабре (K₁₂ = 1,05; q₁₂^c = 1,0) в 21-ом и 22-ом часе рабочих суток при всех работающих агрегатах и он равен

н.м³/ч.

Возможный минимальный часовой расход газа в цехе в течение года будет иметь место в июне-августе (K_6-8 = 0,95; q_6-8^c = 0,98) в 12 и 1314 часы рабочих суток при одном работающем агрегате № 1 наименьшей мощности

н.м³/ч.

Относительная величина минимальной нагрузки цехового газопровода

Приняв допустимую величину перегрузок технологических агрегатов равной  = 1,2 находим расчетный перепад давления в цеховом газопроводе

кПа

и абсолютное давление газа после цехового ГРП цеха № 4

кПа

Максимальное допустимое давление газа перед ГРП цеха № 4 в конце межцехового газопровода среднего давления определяется из предельно допустимого критического отношения давлений _кр = 2 (для природного газа), т.е. отношение давлений на регуляторе цехового ГРП _ц = (р_1ц/р_2ц) < _кр = 2, где р_1ц – абсолютное давление газа перед ГРП.

Приняв перепад давления на регуляторе давления цехового ГРП критическим _ц = (р_1ц/р_2ц) = _кр = 2 найдем возможное максимальное допустимое давление газа перед ГРП цеха № 4 (при минимальном расходе газа)

кПа.

Минимальное, т.е. расчетное давление газа перед цеховым ГРП определяем, выбрав регулятор давления в ГРП по расчетному (максимальному) расходу газа Q_{макс, ц} = 877 м³/ч. Табличное (паспортное) значение пропускной способности (расхода газа) выбранного регулятора при выбранном входном давлении должно быть более чем на 2025 % выше расчетного расхода газа, причем абсолютное входное давление выбирается меньше максимального возможного 214,19 кПа. Для цехового ГРП из таблицы 13

предварительно выбирается регулятор РДУК2 с диаметром седла клапана 50 мм на избыточное расчетное входное давление 0,05 МПа или 50 кПа при табличной пропускной способности 1030 м³/ч (118 % от 877 м³/ч). Таким образом, минимальное (расчетное) давление газа перед ГРП цеха равно кПа.

Следовательно, колебание давления перед цеховым ГРП

кПа.

Для цехового ГРП отношение _кр = 2 должно возникнуть в самом предельно наихудшем случае, когда будут отключены цеха № 8 и № 6, а цех № 4 будет работать с минимальным часовым газопотреблением (1-й час суточного графика). В этом случае часовая нагрузка межцехового газопровода равна Q^ч_мин = 624,37 м³/ч при максимальной его расчетной нагрузке 1568 м³/ч. Следовательно, относительная величина минимальной нагрузки межцехового газопровода

.

Исходя из соотношения для газопроводов среднего и высокого давления

находится расчетное (максимально допустимое) давление газа р_м на входе в межцеховой газопровод среднего давления из городской сети

кПа.

Располагаемый перепад давления в межцеховом газопроводе среднего давления

кПа.

Возможное минимальное давление газа в городской сети равно минимально допустимому давлению на входе в межцеховой газопровод с учетом некоторого падения давления в газопроводе р_п

кПа, где

р_п =20 кПа – падение давления в газопроводе ( предварительное значение ).

Если перейти к избыточным давлениям, то

кПа = 0,12 МПа

кПа = 0,07 МПа

Систему газоснабжения рассматриваемой схемы следует по возможности присоединять к городскому газопроводу среднего давления в интервале значений р^мин  р^макс. Однако, вблизи предприятия нет газопровода с давлением в данном интервале. Поэтому решено подключить систему к ближайшему городскому газопроводу среднего давления с избыточным давлением 0,14 МПа или абсолютным давлением р_г = 241,32 кПа. Разницу давления решено использовать в расходомерной диафрагме и в дроссельных устройствах центрального пункта измерения расхода газа (ПИРГ).

В результате расчетов получаем значения абсолютных давлений, необходимые для гидравлического расчета газопроводов:

1. Межцеховой газопровод среднего давления от точки ввода, т.е. подключения к городской сети до вводов в цеховые (объектовые) ГРП – от 281,32 кПа до 151,32 кПа.

2. Цеховой газопровод низкого давления цеха № 4 от выхода из цехового ГРП до горелок технологических агрегатов – от 107,095 кПа до 105,325 кПа.