Расчет разветвленных сетей низкого давления

Имеется небольшая газовая сеть с небольшим числом ответвлений к отдельным потребителям с заданными сосредоточенными расходами газа. Известны начальное и конечное давление в сети.

Гидр. Расчет такой сети производится путем определения потерь давления на участках основной магистрали.Гидр.расчет ответвлений газовой сети производится с учетом выравнивания сопротивления газовых сетей и требуемого давления газа у потребителей.

Последовательность расчет:

1.Определяются расетные расходы газа на участках путем суммирования сосредоточеныхрасходов,начиная от последнего потребителя.

V3=V4+V5; V2=V3-V6;

2.Находим распологаемый перепад давления

ΔРр=Рн-Рк;

3.Определяем среднее удельное падение давления на расчетном направлении

Rср=ΔРр/1,1Σl

1,1-коэф.учитывающий потери давления в м.с.

Σl-суммарная длинна участков расчетного направления

4.По расчетным расходам газа на участках и величине Rср подбираем диаметры участков по намограммам.Диаметры сети подбирают так, что бы при расчетных расходах газа действующие удельные потери газа на участке были как можно ближе к ср. значению Rср.

5.Для выбранных диаметров участков определяем удельные потери давления по номаграммам и если плотность плотностьисп.газа отличается от плотность стандартного газа(ρтаб=0,73 кг/м3)то в величину Rт вводим поправку на плотность.

Rф=Rт·(ρо/ρт)-фактические потери давления;ρо-плотность используемого газа

6.Находим Σкоэф.м.с. на участке. Эквивалентная длинна для ед.м.с.и расчетная длина участка: lp=l+Σζlэ΄

7.Определяем падение давления на участках равное произведению Rф·Lp

8.Подсчит суммарные потери давления на расчетном направлении ΣRф·Lр

Эта сумма не должна превышать расчетный перепад давления.Если необходимо производится изм какого либо из диаметров участка сети и расчет повторится.

9.После увязки основной магистрали производится расчет оветвлений,онвып-ся в той же пследовательности

ΔР5=ΔР4

ΔР6=Σ(ΔР3+ΔР4) возможна невязка 5%

16. Горение в ламинарном потоке. !!! формулы дописать !!!

Условием стабилизации горения является прямая компенсация скорости пламени скоростью потока, т. е. WПОТ=UН

Вместе с тем, если бы даже удалось осуществить прямую компенсацию плоского фронта пламени, то такая горелка могла бы работать только на одном режиме, соответствующем стабильности фронта пламени. При увеличении скорости потока она превосходила бы скорость распространения пламени (WПОТ>UН) и пламя отрывалось бы от горелки. В противоположном случае, когда WПОТ<UН пламя проскакивало бы внутрь горелки. В обоих случаях терялась бы устойчивость процесса горения. В действительности поток смеси имеет неравномерное поле скоростей. В центральной части потока скорость максимальная, а у стенки равна нулю. Вследствие этого возникает косой фронт пламени (величина UН компенсирует только нормальную составляющую скорости потока, а другая составляющая, направленная вдоль фронта, остается не-компенсированной, см.рис.). Составляющая WПОТ будет сносить фронт пламени по поверхности конуса вверх, к его вершине.

Таким образом, косое пламя может устойчиво существовать только при непрерывном поджигании газовоз-душной смеси с периферии. Если поджигание прекратить, то пламя переместится к вершине и погаснет. От-сюда следует, что условием, обеспечивающим устойчивость пламени, является полная и прямая компенсация скорости потока встречной скоростью пламени. Компенсация только нормальной составляющей скорости потока, которая наблюдается при косом пламени, не обеспечивает устойчивого горения. Исходя из этого газовая горелка должна иметь такие конструктивные элементы, в которых создаются благоприятные условия для возможности прямой компенсации скорости потока скоростью пламени. Эти благоприятные условия должны существовать во всем диапазоне нагрузок от минимальной до максимально допустимой.

При косом пламени оказывается возможным регулировать производительность горелки, так как при измене-нии нагрузки будет изменяться не только скорость потока, но и угол φ между скоростью потока и нормалью к пламени, при этом нормальная составляющая потока будет равна UН и при стабилизации корневой части приобретает стабильность весь фронт пламени.

Газовоздушный поток движется ламинарно, и поле скоростей имеет параболический характер. По мере удаления от устья горелки профиль скоростей деформируется, а скорости по величине уменьшаются. Пламя состоит из внутреннего / и внешнего (наружного) 2 конусов. Внутренний конус представляет собой поверхность остановленного фронта пламени, где выгорает часть горючего, обеспеченная первичным воздухом. Остановленный фронт пламени означает, что в каждой точке поверхности внутреннего конуса имеет место равенство между нормальной скоростью распространения пламени (она направлена внутрь конуса) и нормальной составляющей скорости потока газовоздушной смеси. Математически это выражается следующим уравнением:

UН= WПcos φ

где WП— скорость потока смеси; φ — угол между скоростью потока и нормалью к фронту пламени.

Это соотношение носит название закона косинуса (закон Михельсона) и отражает основное условие стабилизации фронта пламени на горелке. Внутренний конус пламени ярко очерчен и имеет зеленовато-голубой цвет. Внешний конус представляет собой поверхность, где в результате диффузии окружающего воздуха выгорает оставшаяся часть газа. Наружный конус не имеет четкого контура, его границы размыты. Если считать внутренний конус геометрически правильным, можно получить простое соотношение, связывающее высоту конуса с основными характеристиками процесса горения. Такая зависимость позволяет провести качественный анализ влияния отдельных параметров на высоту пламени.

Где h – высота внутреннего пламени, R -внутренний радиус горелки

Подставляя это выражение в предыдущую формулу, получаем:

Где Qсм – расход газовоздушной смеси

Рис. Схема пламенина горелке Бунзена

а — пламя на горелке; б — упрошенная форма

внутреннего корпуса; в — поля скоростей потока при выходе из горелки; г—стабилизация ламинарного пла-мени на горелке; / — внутренний конус; 2— наружный конус; 3— косой фронт пламени;

4— поперечный фронт пламени, поджигающий пояс; 5—стенка горелки

Классификация газопроводов

К распределительным системам газоснабжения относятся городские и промышленные газовые сети и сооружения на них.

Основной отличительной чертой распределительных систем по сравнению с газотранспортными, является отсутствие в них нагнетателей.

Для покрытия всех гидравлических сопротивлений при течении газов по трубам через клапан-регулятор давления и через сопла газовых горелок используется потенциальная энергия газа, которой он располагает при входе в распределительную систему.

ТКП «Газоснабжение и газораспределение» классифицирует газопроводы по следующим признакам:

1. По виду транспортируемого газа:

а) Природного газа

б) Попутного газа (из нефтяных месторождений)

в) Сжиженного углеводородного газа

2. По давлению газа:

а) низкого давления (до 5 кПа)

б) среднего давления (от 5кПа до 0,3МПа)

в) высокого давления 2-ой категории (от 0,3МПа до 0,6МПа)

г) высокого давления 1-ой категории (от 0,6МПа до 1,2МПа)

3. По местоположению относительно поверхности земли:

а) подземные (подводные)

б) надземные (надводные)

в) наземные

4. По расположению в системе планировки городов и населенных пунктов:

а) наружные (уличные, квартальные, межцеховые)

б) внутренние (внутридомовые, внутрицеховые)

5. По назначению в системе газоснабжения:

а) распределительные (газопроводы от ГРП до ввода в здание)

б) вводы (участок газопровода от места присоединения распределительного газопроводу до здания, вкл отключ устройства на вводе в здания или до вводного газопровода)

в) вводные газопроводы – уч газопровода от откл устройства на вводе в здание (при устан откл устр снаружи здания) до внутреннего газопр, вкл газопровод, пролож в футляре через стену здания

г) внутренние газопроводы (газопроводы, прокладываемые внутри здания от ввода до места подключения прибора, теплового агрегата и т. д.)

д) импульсные (газопроводы КИП, регулят. давления и т. д. )

е) продувочные

ж) сборные

з) межпоселковые (распределительные газопроводы, прокладываемые вне территории населенных пунктов)

6. По материалу труб:

а) металлические (стальные, медные, алюминиевые и др.)

б) неметаллические (полиэтиленовые, резинотканевые)