Гидравлический расчет кольцевых сетей низкого давления

 

     Правильность расчетов проверяют путем вычисления:

     1-й  аварийный режим: 
 

     2-й  аварийный режим: 
 

     Значение  конечного давления не отличаться более чем на 5% от заданного избыточного давления .

     Зная  потери на каждом участке, далее можно  определить абсолютное давление газа в каждой точке в обоих аварийных  режимах.

     1-й  аварийный режим:

      

     2-й  аварийный режим:

      

где - сумма разностей квадратов давлений на участках, предшествующих точке определения давления.

     Все расчеты по определению давлений в различных точках кольца можно  свести в таблицу. 

     РЕЗУЛЬТАТЫ  РАСЧЕТА ДАВЛЕНИЯ ГАЗА В ТОЧКАХ КОЛЬЦА

 

     Давление  газа в точках подключения к кольцу потребителей необходимо знать для  определения диаметров ответвлений  при гидравлическом расчете последних. 

2. Расчет ответвлений

     В этом расчете необходимо определить диаметры газопроводов, подводящих газ от кольцевого газопровода к потребителям V₁,V₂, …V₆. Для этого используется расчет давления в точках изменения расходов 1,2,3,…6. Перепад давлений на каждом ответвлении определяется разностью давлений в точке подключения газопровода ответвления к кольцевому газопроводу и заданным конечным давлениям у потребителя.

     Для определения начального давления из таблицы для одной и той  же точки выбираем наименьшее абсолютное давление газа.

     Далее находим разность квадратов давлений на данном ответвлении:

.

     Далее определяется удельная разность квадратов давлений на участке: 

     Все расчеты по определению диаметров  ответвлений рекомендуется свести в таблицу. 
 
 
 

РЕЗУЛЬТАТЫ  РАСЧЕТА ОТВЛЕТВЛЕНИЙ 

       

3. Расчет при нормальном потокораспределении

     Нормальное  потокораспределение предполагает движение газа от точки питания кольца в обе стороны. В нашем примере  это движение газа от точки 0 по участкам 1 и 14 и далее.

     Точка схода обоих потоков должна находиться где-то на кольце. Эта точка определяется из следующих условий – расходы  газа по обоим  направлениям  кольца должны быть примерно одинаковыми.

     В нашем  случае это точка 6 - котельная. Слева в эту точку идет поток газа , справа – .  Вначале необходимо уравнять эти потоки, перераспределив расход газа на котельной.

     Тогда на участке 6 расход газа равен , а на участке 7 – ,

     Таким образом, к точке 6 будет подходить слева и справа одинаковый расход .

     Диаметры  участков газопровода в этом режиме выбираются из таблицы расчетов в  аварийных режимах. Для каждого  участка принимается наибольший из двух диаметров. При этом диаметры на головных участках кольца будут  наибольшими. Далее диаметры будут  монотонно убывать в направлении  точки схода потоков.

     Для определения удельной разности квадратов  давлений на участке используют номограмму. Ее определяют по известным диаметру и расходу и вносят в таблицу. Зная расчетные длины участков, вычисляют разности квадратов давлений на участках. 

     Расчеты при нормальном потокораспределении  рекомендуется свести в таблицу. 
 
 
 
 

РЕЗУЛЬТАТЫ  РАСЧЕТА ПРИ НОРМАЛЬНОМ ПОТОКОРАСПРЕДЕЛЕНИИ

     Знаки «+» и «-» означают условное деление  потоков газа на положительные (направления  по часовой стрелке) и отрицательные (движение против часовой стрелки).

     Для определения ошибки надо просуммировать по модулю все числа в графе  и оценить разность положительных и отрицательных чисел в этой же графе  

здесь  – разность положительных и отрицательных значений в графе ;

       – сумма  всех  значений по модулю в графе .

     Величина  погрешности не должна превышать 10%. Следовательно, расчет надо повторить.

     Для снижения ошибки надо подсчитать так  называемый круговой расход  

Принимаем

     Увеличим  все положительные расходы на , а все отрицательные расходы уменьшим также на . Повторим расчет при новых значениях расходов на участках. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

РЕЗУЛЬТАТЫ  ПОВТОРНОГО РАСЧЕТА РЕЖИМА

 

     Ошибка  составляет  

     После введения кругового расхода ошибка снизилась до , что приемлемо. На этом гидравлический расчет газопровода высокого давления заканчивается. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

II. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ КОЛЬЦЕВЫХ СЕТЕЙ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ

     Гидравлический  расчет газопроводов низкого давления (до 5 кПа) сводится к решению транспортной задачи с последующей ее оптимизацией. Для расчета необходимо иметь  следующие исходные данные:

• V₀ – общий объем газа через ГРП, питающее сеть низкого давления, м³/ч;
• расчетную схему многокольцевой сети низкого давления с указанием на ней геометрических длин участков и предполагаемого потокораспределения;
• DР – расчетный перепад давления в сети, равный 1000 или 1200 Па

     Целью гидравлического расчета сети низкого  давления является определение диаметров  всех ее участков при соблюдении заданного DР. Минимальный диаметр труб в сети должен быть равен 50 мм.

     Расчетная схема представлена на рисунке 3. 

1.Определение  путевых расходов  газа на участках  сети 

где   – приведенная длина участка, м;

        – расчетная длина участка, м;

       – геометрическая длина участка, (определяется по плану района газификации);

      – коэффициент этажности, учитывающий наличие зданий различной этажности: при застройки района зданиями одинаковой этажности , при застройки района зданиями разной этажности определяется как отношение числа этажей зданий, имеющих их максимальное число, к числу этажей зданий, имеющих их минимальное число;