Рефетека.ру / Промышленность и пр-во

Курсовая работа: Расчет газопровода высокого давления

Введение


Проектирование сетей высокого (среднего) давления необходимо проводить с учетом требований СНиП 2.04.08-87* СНиП 3.05.02-88*, СНиП 42-01-2002 и других, определяющих условия ведения строительных работ.

Расчеты газопровода высокого (среднего) давления, как и внутридомового газопровода, необходимо выполнять по схеме сосредоточенного отбора газа. На практике в большинстве случаев при проектировании сетей, ориентируясь на опыт затрат при выборе труб, а также при проведении работ по монтажу газовых сетей, в конечном итоге подбирают трубы 2-3 диаметров, удовлетворяющие требованиям при проектировании газовых сетей.

В данной работе при расчете газопровода высокого давления рекомендовано рассчитать минимально допустимые диаметры труб с последующим их подбором, ориентируясь на существующую спецификацию и условия эксплуатации данного газопровода, а при расчете внутридомового газопровода задать диаметры труб на всех участках и определить потери давления. В обоих случаях рекомендуется использовать соответствующие (для высокого и низкого давления) номограммы.

Схему газопровода высокого давления запроектировать в виде одного кольца с ответвлениями к потребителям.


1. Расчет сети низкого давления


1.1 Определяем численность жителей в районе


Расчет газопровода высокого давления,



где Si – площадь района застройки;

а – плотность жилого фонда в данном районе, определяется по П.1;

f = 15 м2/чел. – норма общей площади квартиры на 1 человека.


Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления


1.2 Определяем годовое потребление газа на различные нужды


а) на бытовые нужды:


Расчет газопровода высокого давления,



где Yж – доля жителей, охваченных газоснабжением, (Yж = 1);

g1 – норма для квартир, в которых имеются газовые плиты и газовые водонагреватели;

g2 – норма для квартир, в которых имеются газовые плиты и централизованное водоснабжение g2 = 2800 мДж/чел.·год;

N – число жителей в районе;

z1 – доля жителей, имеющих газовые плиты и водогрейные котлы;

z2 – доля жителей, имеющих газовые плиты, (z2 = 1);


Расчет газопровода высокого давления


б) на прачечные:


Расчет газопровода высокого давления,



где 0,1 – удельный показатель стирки белья одним жителем;

zпр = 0,2 – доля жителей, использующих прачечные;

упр = 1,0 – доля газифицированных прачечных;

gпр = 18800 мДж/1т белья – норма потребления теплоты на стирку 1 т белья в механизированных прачечных, включая сушку и глажение;


Расчет газопровода высокого давления

в) на учреждения здравоохранения:


Расчет газопровода высокого давления,


где zуз = 1,0 – доля газифицированных больниц, использующих газ для приготовления пищи;

gпр = 3200 мДж – нормы расхода теплоты на 1 больничное место;


Расчет газопровода высокого давления

г) на предприятия общественного питания:


Расчет газопровода высокого давления,


где zоп = 0,4 – доля жителей, пользующихся общественным питанием;

уоп = 1,0 – доля газифицированных предприятий общественного питания;

gо = 4,2 мДж – норма потребляемой теплоты на приготовление одного обеда;

gз = 2,1 мДж – норма потребляемой теплоты на приготовление одного завтрака или ужина;


Расчет газопровода высокого давления


д) на бани:


Расчет газопровода высокого давления,


Где, 52 – усреднённый показатель помывки на 1 человека;

zб = 0,5 – доля жителей, пользующихся банями;

уб = 1,0 – доля газифицированных бань с мытьем в ваннах;

gб = 40 мДж – норма потребляемой теплоты на одну помывку;


Расчет газопровода высокого давления


е) на хлебозаводы:


Расчет газопровода высокого давления,


где ухб – доля газифицированных хлебозаводов (пусть ухб = 1,0);

gхб – норма потребления теплоты на выпечку 1 т хлебобулочных изделий;

Если в одинаковых соотношениях выпекается хлеб формовой, сдоба и кондитерские изделия, то можно принять [5]:


Расчет газопровода высокого давления,

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

1.3 Рассчитываются значения расчётного часового расхода различных потребителей газа:


а) бытовые нужды:


Расчет газопровода высокого давления,

где Расчет газопровода высокого давления – часовой расход газа на бытовые нужды, Расчет газопровода высокого давления, Расчет газопровода высокого давления – годовой расход газа на бытовые нужды, Расчет газопровода высокого давления.

Из П.2, аппроксимируя, находим для значений Ni коэффициент Расчет газопровода высокого давления:


Расчет газопровода высокого давления


б) прачечные:


Расчет газопровода высокого давления,


Из П.3 определяем Расчет газопровода высокого давления:


Расчет газопровода высокого давления;


в) учреждения здравоохранения:


Расчет газопровода высокого давления,

Расчет газопровода высокого давления;


г) бани:


Расчет газопровода высокого давления,

Расчет газопровода высокого давления;

д) предприятия общественного питания:


Расчет газопровода высокого давления,

Расчет газопровода высокого давления;


е) хлебозаводы:


Расчет газопровода высокого давления,

Расчет газопровода высокого давления;


ж) бытовое обслуживание:


Расчет газопровода высокого давления,

Расчет газопровода высокого давления.


Допустим, часовые расходы газа на сети низкого давления включают в себя расходы на бытовые нужды, предприятия общественного питания, здравоохранение, бытовое обслуживание, прачечные, бани. Тогда:


Расчет газопровода высокого давления,

Расчет газопровода высокого давления

Расчетные часовые расходы на сети среднего давления включают в себя расходы на хлебозаводы:

Расчет газопровода высокого давления,

Расчет газопровода высокого давления


1.4 Определим количество ГРП


Расчет газопровода высокого давления,


где F – площадь жилого района с учетом проездов, м2; R – радиус действия ГРП, м. Оптимальный радиус примерно составляет 400–600 м. Пусть радиус действия R = 600 м, тогда:


Расчет газопровода высокого давления.


Из экономии примем n = 1, тем более, что в одном ГРП можно смонтировать несколько рабочих линий.


1.5 Определим расчетные перепады давления для всей сети низкого давления, для распределительных сетей, абонентских ответвлений и внутридомовых газопроводов


Расчетный перепад давлений для всей сети, Па:


Расчет газопровода высокого давления,


где K1 = 1,5 – коэффициент перегрузки;

K2 = 0,8 – коэффициент недогрузки;

Р0 – номинальное давление газа, на которое рассчитан газовый прибор, Р0 = 2000 Па, ΔРр = 1400 Па.

Перепад давления (расчетный) для распределительной сети, ΔРр.с = 1000 Па.

Перепад давления (расчетный) для абонентских ответвлений, ΔРа.отв = 50 Па;

Расчетный перепад давления для внутридомовых газопроводов, ΔРвн = 350 Па.

Рассчитаем часовой удельный (на 1 м длины) расход газа для каждого контура.

Контуры (кварталы, охваченные контурами) удобно обозначать римскими цифрами.

В выбранном для газификации районе обозначим схему сети низкого давления с тремя замкнутыми контурами римскими цифрами I, II, III. На изображенной схеме сосчитаем:

а) площади, окруженные каждым контуром, га;

б) число населения на данных площадях, чел.;

в) расход газа, приходящийся на каждую площадь, м3/ч;

г) длину питающего контура, м;

д) удельный путевой расход, т.е. расход, приходящийся на 1 м каждого контура.


1.6 Находим площади каждого контура


SI = 39,28 га;

SII = 45,70 га;

SIII = 27,59 га.

Вся площадь SI = 112,57 га.

1.7 Вычисляем плотность населения


Расчет газопровода высокого давления,

Расчет газопровода высокого давления


Указываем на схеме газопровода низкого давления местонахождение ГРП, направление движения газовых потоков, обозначим цифрами узлы схемы, изобразим индексом «0» наиболее удаленные узлы (где сходятся потоки газа).


1.8 Расход газа, отнесенный к площади Si, м3


Расчет газопровода высокого давления,


где S – площадь всего газифицированного района, S = 112,57 га;


Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления


Укажем на схеме газопровода низкого давления местонахождение ГРП из соображений примерно равного расстояния от наиболее удаленных участков сети и с учетом возможностей его подключения к сети среднего давления. Изобразим схему вместе с ГРП на листе ватмана, укажем направление движения газовых потоков, стараясь, чтобы движение происходило от ГРП в сторону удаленных точек, и обозначим цифрами узлы схемы (концы участков). Укажем длины участков, а также изобразим индексом "0" наиболее удаленные (где сходятся потоки газа) узлы.

На нашем рисунке удаленныеузлы имеют номера 6 и 15.

Измерим на схеме и выпишем фактические длины участков. Участки будем обозначать двумя цифрами, отвечающими узлам, ограничивающим участок.


1.9 Находим фактические, эквивалентные и расчетные длины участков и заносим их в таблицу 3


Таблица 3

№ участка lф, м lэ, м lр, м

фактическая эквивалентная расчетная

Контур I

0-1 100,0 10,0 110,0
1-2 320,0 32,0 352,0
№ участка lф, м lэ, м lр, м

фактическая эквивалентная расчетная
2-3 280,0 28,0 308,0
3-4 190,0 19,0 209,0
4-5 280,0 28,0 308,0
5-6(0) 450,0 45,0 495,0
6-7 520,0 52,0 572,0
7-8 310,0 31,0 341,0
8-9 180,0 18,0 198,0
9-10 190,0 19,0 209,0
10-11 270,0 27,0 297,0
11-1 320,0 32,0 352,0

Итого

3410,0


3751,0

Контур II

1-11 320,0 32,0 352,0
11-10 270,0 27,0 297,0
10-9 190,0 19,0 209,0
9-12 280,0 28,0 308,0
12-13 280,0 28,0 308,0
13-14 250,0 25,0 275,0
14-15(0) 260,0 26,0 286,0
15-16 410,0 41,0 451,0
16-17 200,0 20,0 220,0
17-18 440,0 44,0 484,0
18-19 320,0 32,0 352,0
19-3 110,0 11,0 121,0
3-2 280,0 28,0 308,0
2-1 320,0 32,0 352,0

Итого

3930,0


4323,0

Контур III

16-15 410,0 41,0 451,0
15-14 260,0 26,0 286,0
14-13 250,0 25,0 275,0
13-12 280,0 28,0 308,0

Итого

1200,0


1320,0


Расчет газопровода высокого давления – расчетная длина i-го контура, м;

Расчет газопровода высокого давления – фактическая длина i-го контура, м;

Расчет газопровода высокого давления – эквивалентная длина i-го контура, м;

Расчет газопровода высокого давления


1.10 Удельный путевой расход определим для каждого контура по формуле:

Расчет газопровода высокого давления,


где Расчет газопровода высокого давления – количество потребляемого газа на площади, охваченной контуром i, м3/ч;

Расчет газопровода высокого давления – расчетная длина i-го контура, м;

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления


Результаты расчетов сведем в таблицу 4.


Таблица 4 – Удельный путевой расход газа, м3/чЧм

№ контура Число жителей

Часовой

расход газа, м3/ч

Длина контура

Удельный

расход, м3/чЧм




lф, м lр, м
I 9690 198,731 3410 3751 0,053
II 11273 261,414 3930 4323 0,060
III 6806 98,042 1200 1320 0,074

Запишем удельные расходы для всех участков СНД. Для участка, принадлежащего 2 контурам, удельный расход складывается из удельных расходов, полученных для смежных контуров. Для участка, принадлежащего только одному контуру, удельный расход соответствует удельному расходу контура.


1.11 Рассчитаем удельные и путевые расходы для участков и все сведем в таблицы 5 и 6


Таблица 6 – Путевые расходы, (Расчет газопровода высокого давления), м3/чЧм

Расчет газопровода высокого давления= 0,113·110 = 12,480

Расчет газопровода высокого давления= 0,113·352 = 39,935

Расчет газопровода высокого давления= 0,113·352 = 39,935

Расчет газопровода высокого давления= 0,060·308 = 18,625

Расчет газопровода высокого давления= 0,113·308 = 34,943

Расчет газопровода высокого давления= 0,135·308 = 41,501

Расчет газопровода высокого давления= 0,053·209 = 11,073

Расчет газопровода высокого давления= 0,135·275 = 37,055

Расчет газопровода высокого давления= 0,053·308 = 16,318

Расчет газопровода высокого давления= 0,135·286 = 38,537

Расчет газопровода высокого давления= 0,053·495 = 26,226

Расчет газопровода высокого давления= 0,135·451 = 60,770

Расчет газопровода высокого давления= 0,053·572 = 30,305

Расчет газопровода высокого давления= 0,060·220 = 13,304

Расчет газопровода высокого давления= 0,053·341 = 18,066

Расчет газопровода высокого давления= 0,060·484 = 29,268

Расчет газопровода высокого давления= 0,053·198 = 10,490

Расчет газопровода высокого давления= 0,060·352 = 21,286

Расчет газопровода высокого давления= 0,113·209 = 23,711

Расчет газопровода высокого давления= 0,060·121 = 7,317

Расчет газопровода высокого давления= 0,113·297 = 33,695



1.12 Запишем выражения для транзитных расходов Lт на каждом участке сети, м3Чм


В соответствии с обозначенными на схеме СНД направлениями потоков газа запишем для транзитных расходов Lт на каждом участке сети.

Так как точки 6 и 15 являются конечными при движении газа, то:


Расчет газопровода высокого давления


Считаем, что при слиянии 2-х потоков газа их транзитные составляющие равны, то есть в общую трубу с каждого ввода поступает одинаковое количество газа.

Тогда:


Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления


1.13 Определяем эквивалентные и расчетные расходы:


Расчет газопровода высокого давления,

где Расчет газопровода высокого давления


Таблица 7 – Расчетный расход газа в СНД

№ участка Фактическая длина, м Удельный расход, м3/ч·м Расход газа, м3/ч



путевой Расчет газопровода высокого давления

эквивален-й Расчет газопровода высокого давления

транзитный Расчет газопровода высокого давления

расчетный Расчет газопровода высокого давления

1–2 320 0,113 39,935 19,967 206,535 226,502
2–3 280 0,113 34,943 17,472 171,592 189,063
3–4 190 0,053 11,073 5,536 42,544 48,080
4–5 280 0,053 16,318 8,159 26,226 34,385
5–6(0) 450 0,053 26,226 13,113 0,000 13,113
(0)6–7 520 0,053 30,305 15,153 0,000 15,153
7–8 310 0,053 18,066 9,033 30,305 39,338
8–9 180 0,053 10,490 5,245 48,371 53,617
9–10 190 0,113 23,711 11,856 171,704 183,559
10–11 270 0,113 33,695 16,848 205,399 222,246
11–1 320 0,113 39,935 19,967 245,333 265,301
9–12 280 0,060 18,625 9,312 94,217 103,529
12–13 280 0,135 41,501 20,751 75,592 96,343
13–14 250 0,135 37,055 18,527 38,537 57,065
14–15(0) 260 0,135 38,537 19,269 0,000 19,269
(0)15–16 410 0,135 60,770 30,385 0,000 30,385
16–17 200 0,060 13,304 6,652 60,770 67,422
17–18 440 0,060 29,268 14,634 74,074 88,707
18–19 320 0,060 21,286 10,643 103,341 113,984
19–3 110 0,060 7,317 3,658 110,658 114,317

1.14 Проведем гидравлический расчет сетей низкого давления


Предварительный расчет.

Расчеты будем проводить с учетом движения газа в кольцах. Если указанные стрелками потоки газа на участках совпадают с направлением часовой стрелки будем считать их положительными и наоборот.

Результат расчетов будем заносить в таблицу 8.

Кольцо I:

На участках 1–11; 11–10; 10–9; 9–8; 8–7; 7–6 – расходы положительны и равны соответственно:


Расчет газопровода высокого давления; Расчет газопровода высокого давления; Расчет газопровода высокого давления; Расчет газопровода высокого давления; Расчет газопровода высокого давления; Расчет газопровода высокого давления.

На участках 1–2; 2–3; 3–4; 4–5; 5–6 – расходы отрицательны и равны соответственно:


Расчет газопровода высокого давления; Расчет газопровода высокого давления; Расчет газопровода высокого давления; Расчет газопровода высокого давления; Расчет газопровода высокого давления.


Кольцо II:

На участках 1–2; 2–3; 3–19; 19–18; 18–17; 17–16; 17–16 – расходы положительны и равны соответственно:


Расчет газопровода высокого давления; Расчет газопровода высокого давления; Расчет газопровода высокого давления; Расчет газопровода высокого давления; Расчет газопровода высокого давления; Расчет газопровода высокого давления.


На участках 1–11; 11–10; 10–9; 9–12; 12–13; 13–14; 14–15 – расходы отрицательны и равны соответственно:


Расчет газопровода высокого давления;

Расчет газопровода высокого давления;

Расчет газопровода высокого давления;

Расчет газопровода высокого давления;

Расчет газопровода высокого давления;

Расчет газопровода высокого давления;

Расчет газопровода высокого давления.


В первом столбце для каждого кольца перечислены участки по ходу движения потока к точкам встречи потоков. Во втором столбце указаны соседние закольцованные области, примыкающие к данному участку. В третьем столбце записаны фактические длины участков.

В четвертый столбец заносятся значения расчетных длин участков, полученных из выражения Расчет газопровода высокого давления и таким образом учитывающих местные сопротивления в сети.

В пятом столбце записаны часовые расходы на участках колец (при движении по часовой стрелке положительные, в обратном направлении - отрицательные).

В шестом столбце для каждого кольца приведено значение средней удельной потери давления из расчета, что на каждом кольце от выхода газа до точки встречи потоков потери давления составляют 1000 Па. То есть значение расчетной средней удельной потери давления Расчет газопровода высокого давления определяется по формуле: Расчет газопровода высокого давления.

В седьмом столбце записаны приведенные к табличным расходы для использования их при определении потерь давления по номограмме. Пересчет расходов необходимо проводить по формуле:


Расчет газопровода высокого давления,


где Расчет газопровода высокого давления – расход для входа в номограмму, построенную для газа;

rн = 0,73 мг/м;

Расчет газопровода высокого давления – расчетный расход на участке;

rг – плотность используемого для газификации природного газа (rг = 0,723 кг/м).

В восьмой и девятый столбец из номограммы (П.4) по величине часового расхода на участке Расчет газопровода высокого давления и расчетному значению удельного давления Расчет газопровода высокого давления выписываем диаметр трубопровода на данном участке и фактическую удельную потерю давления на данном участке Расчет газопровода высокого давления. Причем, в зависимости от направления в контуре (по часовой стрелке или против), величины записываются с соответствующим знаком.

В десятом и одиннадцатом столбцах приведены величины потерь давления на участках сети и на кольцах в целом, полученные по формуле:


Расчет газопровода высокого давления.


С учетом фактических величин потерь давления в кольцах определяем невязку потерь давления по формуле:


Расчет газопровода высокого давления.


Причем, если в следующем кольце встречается уже упоминавшийся участок, то полученные потери давления для него в первом расчете автоматически переносятся.

Если невязка не превышает 10 %, то расчет можно считать окончательным. В противном же случае необходимо увязать те кольца, где наблюдается ошибка > 10 %.


Невязка потерь давления:

I кольцо


Расчет газопровода высокого давления;


II кольцо

Расчет газопровода высокого давления.


В нашем случае невязка не превышает 10 % в I и IIкольцах.


2. Расчет сети высокого давления


В качестве исходных для выполнения данного раздела проекта используются следующие данные:

– указанные на генплане места расположения трех промышленных предприятий (ПП), двух предприятий хлебобулочных изделий (ХБ) и размещенные в соответствии с запроектированными сетями низкого давления [1] ГРП;

– заданные, потребные для каждого предприятия величины расходов

– давление после ГРС.

– план первого этажа жилого дома и данные об устанавливаемых газопотребляющих приборах;

– номограммы для определения перепадов давления на участках и диаметров труб.


2.1 Гидравлический расчет сетей высокого давления


1. Перед началом работы необходимо изучить генплан газифицируемого района, расположение улиц, зданий, рельефа, естественных и искусственных препятствий, сетей тепло- и водоснабжения с целью грамотной, в соответствии со СНиП (табл.2 приложения), прокладки сети.

2. Нарисовать кольцевую схему газопровода среднего (высокого) давления (одно кольцо) (по возможности минимальной протяженности) и ответвления от кольца непосредственно к потребителям, заданным (указанным) на карте–схеме. Указать расположение ГРС и соединить ее с кольцом. Обозначить арабскими цифрами узловые точки сети.

3. Измерить на плане все участки сети (на кольце, в промежутке между ответвлениями и длину самих ответвлений). Пересчетом с учетом масштаба получить длины участков в километрах и записать значения в таблицу.

4. Для учета местных сопротивлений в сети увеличить длины участков на 10 %, т.е. получить значения расчетных длин участков по формуле, км:


Расчет газопровода высокого давления,


где Расчет газопровода высокого давленияфактическая длина участка, км.

5. Задать потребление газа на 3-х предприятиях (ПП) в Расчет газопровода высокого давления.

Часовые расходы для предприятий хлебобулочных изделий взять из расчетов потребления, поделив величину расхода на два потребителя, а потребление ГРП связать с потреблением в сетях низкого давления, расположенных после ГРП.

6. Рассчитать расход газа на всех участках кольцевой сети. Кольцо разбиваем на две (левую и правую) ветви, так чтобы каждая ветвь от ГРС до тупикового потребителя являлась примерно равнонагруженной.

Расчеты расходов на участках кольца следует начинать с тупикового потребителя. Полагают в первом приближении, что одна половина объема газа, поступающего к тупиковому потребителю, приходит по левой ветви кольца, а другая – по правой. Таким образом, на последних участках кольца слева и справа от ответвления к тупиковому потребителю расход равен, м3/ч.

Расчеты проводятся отдельно для левой и правой ветвей до точки подключения кольцевого газопровода к ГРС.

7. На следующем этапе осуществляется расчет внутреннего диаметра труб по формуле, см (мм):


Расчет газопровода высокого давления,


где Расчет газопровода высокого давлениятемпература газа (принимается Расчет газопровода высокого давления);

Расчет газопровода высокого давлениясреднее абсолютное давление газа на участке сети, МПа (для сетей низкого давления можно принять Расчет газопровода высокого давления);

Расчет газопровода высокого давлениявнутренний диаметр труб, см;

Расчет газопровода высокого давлениясредняя допустимая скорость газа в газовых сетях, Расчет газопровода высокого давления.

Низкое давление Расчет газопровода высокого давления.

Среднее давление Расчет газопровода высокого давления.

Высокое давление Расчет газопровода высокого давления.

8.Если плотность данного газа не соответствует плотности указанной в номограмме необходимо привести к данной номограмме расчетные расходы по формуле, Расчет газопровода высокого давления:


Расчет газопровода высокого давления,


где Расчет газопровода высокого давленияплотность газа, выбранного студентом для расчетов, Расчет газопровода высокого давления;

Расчет газопровода высокого давленияплотность газа, для которого составлена номограмма, Расчет газопровода высокого давления;

Расчет газопровода высокого давлениярасчетные объемные расходы, Расчет газопровода высокого давления;

Расчет газопровода высокого давлениярасходы, приведенные в номограмме, Расчет газопровода высокого давления.

9.По номограмме высокого давления для каждой пары значений Расчет газопровода высокого давления и d определяется параметр: А и диаметр выпускаемой промышленностью трубы равный или ближайший больший по отношению к расчетному.

10. По двум значениям давления в тупиковой точке определяется относительная погрешность.


Расчет газопровода высокого давления,

где Расчет газопровода высокого давленияминимальное значение давления из двух величин в тупиковом узле, полученных при последовательном расчете по левой ветви и правой ветви, Расчет газопровода высокого давления;

Расчет газопровода высокого давлениямаксимальное значение давления в тупиковом узле, Расчет газопровода высокого давления.

11. Если погрешность превышает величину 1 %, необходимо перепроектировать сети и сделать перерасчет.

12. На схеме наносятся диаметры труб и расходы.

Расчет сети высокого давления

Сеть высокого давления питает ГРС для газификации района города, а также хлебозавод и три промышленных предприятия.

Предположим, что количество потребляемого газа предприятиями соответственно равно, м3/ч:

Давление после ГРС равно Расчет газопровода высокого давления

Расходы газа хлебозаводами и сетями низкого давления (ГРП) примем равными расчетным, полученным при проектировании сетей низкого давления (СНД):


Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления


Допустим, что фактические длины (lф) участков газопроводов соответственно равны, км:

Определим расчетные расходы газа (Li) на участках сети высокого давления, м3/ч:


Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления


Рассчитаем минимально допустимые внутренние диаметры труб. С учетом сети среднего давления на всех участках значение полного давления равно:


Расчет газопровода высокого давления,

Расчет газопровода высокого давления


Тогда минимально допустимые внутренние диаметры труб на различных участках будут равны (таблица 9):


Таблица 9 – Минимально допустимые внутренние диаметры труб

Участок d, см d, мм
уч. (0–1) 21,44 214,50
уч. (1–2) 15,16 151,70
уч. (2–3) 11,72 117,20
уч. (3–4) 2,38 23,90
уч. (4–5) 2,38 23,90
уч. (5–6) 11,74 117,50
уч. (6–1) 15,16 151,70
уч. (грс–1) 21,44 214,50
уч. (2–грп) 9,62 96,30
уч. (3–пп3) 11,47 114,80
уч. (5–пп2) 11,50 115,00
уч. (6–пп1) 9,60 96,00
уч. (4–хз) 3,37 33,70

Предварительно приведем значения расходов к номограмме (Расчет газопровода высокого давления), м3/ч:


Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления


По значениям расчетных расходов, и минимально-допустимых диаметров труб из номограммы высокого давления (П.5) выберем трубы со стандартными размерами и параметры потерь А для каждого участка сети, включая ответвления к промышленным предприятиям и ГРП:


Таблица 10 – Параметры потерь А (Па2/км) и внутренние диаметры трубы (мм)

Участок А, Па2/км d, мм
уч. (0–1) 0,5·1010 325ґ8
уч. (1–2) 1,0·1010 219ґ6
уч. (2–3) 0,3·1010 219ґ6
уч. (3–4) 0,2·1010 76ґ6
уч. (4–5) 0,2·1010 76ґ6
уч. (5–6) 0,3·1010 219ґ6
уч. (6–1) 1,0·1010 219ґ6
уч. (2–грп) 0,5·1010 159ґ4,5
Участок А, Па2/км d, мм
уч. (3–пп3) 0,3·1010 219ґ6
уч. (5–пп2) 0,3·1010 219ґ6
уч. (6–пп1) 0,5·1010 159ґ4,5
уч. (4–хз) 0,4·1010 89ґ3

Используя полученные из номограммы значения параметра А и расчетные длины (Расчет газопровода высокого давления) для каждого участка сети рассчитаем давление, в точках сети.

Расчет проведем начиная от ГРС, и последовательно до тупиковой точки отдельно по левой и правой ветвям в узлах сети, Па:


Расчет газопровода высокого давления,

Расчет газопровода высокого давления Па;

Расчет газопровода высокого давления Па;

Расчет газопровода высокого давления Па;

Расчет газопровода высокого давления Па;

Расчет газопровода высокого давления Па;

Расчет газопровода высокого давления Па;

Расчет газопровода высокого давления Па;

Расчет газопровода высокого давления Па;

Расчет газопровода высокого давления Па;

Расчет газопровода высокого давления Па;

Расчет газопровода высокого давления Па;

Расчет газопровода высокого давления Па.


По двум значениям давления в тупиковой точке 4 определяем погрешность:


Расчет газопровода высокого давления% < 1 %.

3. Расчёт внутридомового газопровода


Расчет внутридомового газопровода производится после выбора и размещения газопотребляющего оборудования в рассматриваемых помещениях в соответствии с требованиями СНиП 42-01-2002. Для этой цели используются планы этажей и вертикальные размеры помещений. Газопровод изображается на плане первого этажа а также выполняется его аксонометрическая схема. Расчетный перепад давления газа должен быть увязан с перепадом давления в распределительной сети. Суммарный расчетный перепад, включающий потери в распределительных газопроводах, абонентских ответвлениях и внутридомовых газопроводах не должен быть более 0,7·P0, где P0 – номинальное давление перед приборами.

Абонентское ответвление присоединяется к распределительному газопроводу низкого давления на расстоянии 5 м от здания. На ответвлении устанавливается отключающее устройство в колодце. Ввод газопровода в здание осуществляется примерно на уровне h = 1,5 м от нулевой отметки, т. е. на первом этаже дома рядом со входом в здание. Разводка осуществляется под потолком первого этажа до стояков в кухнях.

Газопровод выполняется на сварке, после испытаний на него наносится противокоррозионная изоляция, а также предусматривается его открытая прокладка. При устройстве в здании от одного ввода двух и более стояков на каждом из них устанавливается отключающий кран.

Предусматриваем, что в подъезде 9-ти этажного дома, в квартирах устанавливаются только газовые плиты. Газифицируются 18 двухкомнатных квартир (стояки 2, 3) и 18 трехкомнатных квартир (стояк 1, 4). В качестве самого удаленного газового прибора рассматриваем газовую плиту на 9-ом этаже в трехкомнатной квартире (стояк 1).

Расчетный средний расход для двухкомнатной квартиры примем qном = 1,18 м3/ч.

Находим расчетные расходы на участках трубопровода, м3/ч:


Расчет газопровода высокого давления,

Расчет газопровода высокого давления,

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давленияРасчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления


Задаемся диаметрами участков. Обычно на конце стояка на трёх, четырёх дальних участках принимается диаметр d = 20 мм, далее до начала ответвления d°=°25°мм с постепенным увеличением на входном участке до диаметра d = 40 мм.

Определяется сумма коэффициентов местных сопротивлений для каждого участка. Значение коэффициентов ζ , в зависимости от реально существующих местных сопротивлений, принимаются по П.7 и заносится в таблицу11:


Таблица 11 – Коэффициенты местных сопротивлений ζ

Участки ζ Вид фитинга ∑ζ
уч. (13–12) 0,9 3 отвода 2,9

2 пробковый кран
уч. (12–11) 1 тройник проходной 1
уч. (11–10) 1 тройник проходной 1
уч. (10–9) 1 тройник проходной 1
уч. (9–8) 1 тройник проходной 1
уч. (8–7) 1 тройник проходной 1
уч. (7–6) 1 тройник проходной 1
уч. (6–5) 1 тройник проходной 1
уч. (5–4) 1 тройник проходной 1,6

0,6 2 отвода
уч. (4–3) 1 тройник проходной 1
уч. (3–2) 1 тройник проходной 1
уч. (2–1) 2,7 3 отвода 4,7

2 пробковый кран

Рассчитаем эквивалентные и расчетные длины участков


Расчет газопровода высокого давления,


где d – диаметры труб, м;

n – кинематическая вязкость (сухого воздуха при н. у. n =12,28·10-6 м2/с);

L – расход газа на участке, м3/ч;

D = 1,0·10-4 м – для стальных труб;

D = 5,0·10-4 м – для полиэтиленовых труб.

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления,

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления

Расчет газопровода высокого давления


По величине расходов на каждом участке и заданным диаметрам труб из номограммы для низкого давления выпишем значения удельных перепадов давления Расчет газопровода высокого давления, рассчитаем суммарный перепад давления и занесем результаты в таблицу 12:


Таблица 11 – Удельные перепады давления (Расчет газопровода высокого давления), Па/м

Участки

Расчет газопровода высокого давления, Па/м

DР, Па
уч. (13–12) 12,12 2
уч. (12–11) 6,42 2
уч. (11–10) 6,43 2
Участки

Расчет газопровода высокого давления, Па/м

DР, Па
уч. (10–9) 6,44 2
уч. (9–8) 7,09 2,2
уч. (8–7) 7,12 2,2
уч. (7–6) 8,45 2,6
уч. (6–5) 8,46 2,6
уч. (5–4) 15,92 2,8
уч. (4–3) 26,74 3,5
уч. (3–2) 16,61 4
уч. (2–3) 164,89 5

∑DР1 = 286,688 Па/м

Рассчитаем давление слоя газа, Па:


Расчет газопровода высокого давления,



где Н – перепад высот на концах рассматриваемого участка, м.


Расчет газопровода высокого давления

Результирующие потери давления:


Расчет газопровода высокого давления


С учетом потерь на газовой плите:


Расчет газопровода высокого давления


Учитывая тот факт, что при прокладке газопровода использованы минимальные размеры труб, приведённых в номограмме, увеличить потери давления до 350 Па возможно только установкой дроссельной шайбы.


Список литературы


1. Расчет потребления газа и гидравлический расчет сетей низкого давления. Методические указания к курсовому проекту для студентов дневной и заочной форм обучения. ч.1, – Томск: ТГАСУ, 2000. – 41 с.

2. Кулаков Н.Г., Бережнов Н.А. Справочник по газоснабжению, – Киев: Будивельник, 1979. – 234 с.

3. Ионин А.А. Газоснабжение. – М: Стройиздат, 1988. – 410 с.

4. Яковлев Е.Н. Газовые сети и газохранилища. – М.:Недра, 1991. – 400 с.

5. СНиП 42-01-01-2002,.Газораспределительные системы/Госстрой России – М., 2003.

Похожие работы:

  1. • Расчет систем газоснабжения района города
  2. • Газоснабжение района города Липецка
  3. • Газификация микрорайона Восточный
  4. • Газоснабжение населёного пункта
  5. • Система газоснабжения районного поселка Лебяжье
  6. • Физико-химические свойства нефти, газа, воды и их ...
  7. • Газоснабжение жилого района
  8. • Расчет строительства газового трубопровода
  9. • Программные средства и инструменты информационного ...
  10. • Газовые сети города
  11. • Газоснабжение жилого дома
  12. • Меры безопасности при строительстве систем газоснабжения
  13. • Промышленные системы газоснабжения
  14. • Устройство газопровода. Прокладка газовой сети
  15. • Тепловой расчет котла-утилизатора П-83
  16. • Расчет компрессора высокого давления
  17. • Газоснабжение района города
  18. • Строительство газопроводов из полиэтиленовых труб
  19. • Проект производства работ на монтаж газопровода ...
Рефетека ру refoteka@gmail.com