Системы газоснабжения промышленных предприятий

    Верхняя часть расчетной схемы представляет собой подлежащие расчету участки  общезаводского распределительного газопровода. В левой стороне показан участок  до ГРП, а в правой - межцеховой газопровод (после РД).

    Участок газопровода до ГРП рассчитывается с запасом по производительности в 25%, имея в виду перспективное увеличение потребления газа. В связи с этим

             ;                                                                              [2.1]                

            

    Схема, иллюстрирующая расход газа часовой по участкам приведена ниже

    Имеем: ;

             ; ;

             ;  ; 

Сводная таблица для построения расчётной  схемы 

Таблица 2.1

 
 
 
 
 

    По  результатам расчетов и в соответствии с исходными данными строим расчетную схему (рис. 2.1): 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис.2.1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3 Гидравлический расчет  межцехового газопровода  низкого давления 

    Из  расчетной схемы  видно, что расчетный  расход газа V_{до ГРП} убывает в направлении от первого к последнему рассматриваемому участку. Соответственно, диаметр участков должен либо уменьшаться (при сохранении задаваемой скорости газа) или оставаться неизменным. Во втором случае будет наблюдаться уменьшение скорости газа по его ходу к последнему расчетному участку.

    Расчет  участков газопровода после ГРП  сводиться к подбору их диаметров  с тем, чтобы при этом наиболее полно выполнялись условия:

    а) значение всех участков после ГРП не должно превышать 0,5h_к;

    б) общий перепад давления должен, по возможности, равномерно распределяться между отдельными участками межцехового газопровода и

    в) диаметры смежных участков нужно  уменьшать в направлении от ГРП (без значительных скачков).

    Принимаем скорость газа ww = 15 м/с .   [1]

    Для более наглядного расчета составим таблицу, в которую внесём все  расчетные величины, [1]:

• , нм³/ч - расчетный расход газа;
• , м - принятый диаметр;                                                        [3.1]                                                                                                                             
• - коэффициент местных сопротивлений;
• - сумма коэффициентов местных сопротивлений;
• - коэффициент сопротивления конденсатоотводчика;
• , м - условная длина;
• , м - условное увеличение длины участка вследствие наличия местных сопротивлений;                                                                                             [3.2]                                                                                                                             
• , м - фактическая длина;
• , м - приведенная длина;                                                             [3.3]                
• , Па - потери давления;
• , Па – потеря напора на участке.                                                  [3.4]                

Рассчитываем  диаметры трубопроводов, [2]:

            D_y1= м;

            D_y2= м;

            D_y3= м;

            D_y4= м;

            D_y5= м;

    Принимаем диаметры , [2]: D_y1= 0,35 м; D_y2= 0,35 м; D_y3= 0,35 м;

                                                   D_y4= 0,30 м; D_y5= 0,30 м.

      Имея таблицу h=f(V,d) для коксового газа [2] и задаваясь принятыми диаметрами при расходе V для соответствующих участков, находим для каждого из участков значения h и l_э, которые заносим в таблицу 6.

            Условное увеличение длины участков из-за наличия местных  сопротивлений, [1]:  

            

                                                   

            

            

Значения приведенных  длин участков, потерь напора на участках, а также все приведенные в пункте 3 результаты расчетов представлены в таблице 2.2.

                                                                                    

    Таблица 2.2

 

Продолжение таблицы  2.2

    Правильность  расчёта межцехового газопровода  низкого давления проверяется при  выполнении соотношения, [1]:

            ∑∆р ≤ 0,5· h_к , т.е.                                                                                     [3.5]                

            88,6+54,1+30,6+143,9+72,6≤ 0,5·80·9,865 , т.е. 389,8 ≤ 394,6, где

    h_k-давление у последнего цеха, Па.

      h_k=80мм вод.ст.=80· 9,865=789,2 Па, [1].

    Таким образом, можно сделать вывод, что  расчёт выполнен, верно.

    Давление  за РД, [1]:

            Р₂=р_ат+ h_к+ ∑∆р=98650+789,2+389,8=99829Па.                                   [3.6]                  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

4 Гидравлический расчет  газопровода среднего давления (от ввода до ГРП), а также подбор фильтров и регуляторов давления 

    При подборе диаметра газопровода на участке до ГРП особых ограничений  по перепаду давлений нет. Однако с  целью поддержания максимальной скорости газа и экономии металла будем выбирать минимально возможный диаметр. Необходимый запас давления перед РД создадим исходя из требуемого значения давления за ним и учитывая вероятность снижения в эксплуатации начального давления по сравнению с заданным. Такой запас можно считать достаточным, если давление перед РД будет равно, [1]:

             .                      [4.1]                

    Известно, что отношение  , [1], для определенного вида газа и характера движения зависит только от объема проходящего газа и диаметра газопровода.

    При расчете значения А для области  гидравлической шероховатости используем формулу, предварительно задавшись диаметром газопровода d=200…250  мм, взяв d=200 мм:

            

.                                                    [4.2]

    Коэффициент местного сопротивления на предохранительном  клапане ξ_пк=5, [1].

    Коэффициент местного сопротивления на конденсатоотводчике  ξ_к=2, [1].

    Коэффициент местного сопротивления при повороте (2 поворота на участке) и на задвижках (5 задвижки на участке) выбираем по приведенным ранее значениям в зависимости от диаметра: ξ_п=0,49 и ξ_з=0,46, [1].

    Значения  местных коэффициентов на фильтре, счётчике или диафрагме не учитываются.

    Таким образом, значение суммарного коэффициента местных сопротивлений

            ∑ξ= ξ_пк + ξ_к + ξ_п +ξ_з=5+2+2·0,49+5·0,46=10,28.                                     [4.3]                

    Значение  условной длины l_э для газопроводов среднего и высокого давления зависит только от величины условного диаметра, [1], таблица 4.1:

                    Таблица 4.1