Гидравлический расчет сети низкого давления.

Гидравлический расчет газовых сетей состоит в определении диаметров газопроводов, которые зависят от расчетных расходов газа и допустимых потерь давления.

Распределительные сети низкого давления обслуживают коммунально-бытовое потребление с расходами газа не более 50 м³/ч. Располагаемый перепад давления в распределительных газопроводах низкого давления принимается равным 1200 Па.

При расчете кольцевых и тупиковых систем необходимо выполнить 2 условия:

· Потери по полукольцам должны быть равны.

· Сумма потерь давления от ГРП (или другого источника питания) до концевой точки или точки схода не должна превышать располагаемый перепад давления.

Для определения расчетных часовых расходов на участках сети с равномерно распределенным расходом необходимо определить удельный, путевой и транзитный расходы газа.

Для определения путевых расходов:

а) всю газифицируемую территорию разбивают на площади с одинаковым удельным потреблением газа, которые получают газ от определенных контуров или участков сети.

б) вычисляют количества газа, которое потребляют на этих площадях.

в) рассчитывают удельный путевой расход путем деления потребляемого газа на этих площадях на периметр сети, от которой подается газ.

Удельный путевой расход:

, м³/ч (2.1)

где:

ΣL_р – общая протяжённость сети (суммарная приведенная длина участков), использующей газ:

при двухсторонней раздаче (ветка идет на 2 квартала):

(2.1.1)

L_действсчитается из исходных данных

при односторонней раздаче (ветка относится только к одному кварталу):

(2.1.2)

при отсутствии раздачи

ΣV – общий расчетный часовой расход газа на сеть низкого давления (смотри пункт 1.15);

1,1 – коэффициент, учитывающий потери давления на местные сопротивления.

г) определяют путевой расход участка, умножая удельный расход на его длину.

Путевой расход газа:

, м³/ч (2.2)

Расчетным расходом на участке, имеющем переменную нагрузку называется такой постоянный расход, который эквивалентен по создаваемой потере давления совместному действию путевого и транзитного расходов.

Расчетный расход:

(2.3)

Для определения диаметров труб найдем удельные потери по длине всей ветки:

(2.4)

Где:

∑L_д - сумма длин всех участков по расчётному направлению.

Затем с помощью номограммы низкого давления подбираем диаметр и находим R_уд для каждого участка. Если с помощью номограммы потребуется вычислить потери давления для газа с другой плотностью по сравнению с принятой при составлении номограммы, то полученную потерю давления необходимо умножить на поправочный коэффициент, равный отношению плотности, или использовать вспомогательные таблицы.

Потери давления на участке:

ΔР=1,1∙R_уд∙L_действ (2.5)

Гидростатические потери:

(2.6)

Где:

-высота рассчитываемого участка со знаком, зависящим от движения газа (вверх или вниз).

= 1,292 кг/м³ – плотность воздуха

= 1,043 кг/м³ – плотность газа

Степень использования газа предприятиями и учреждениями коммунально-бытового обслуживания населения 15 % от пропускной способности этих предприятий.

Расчет путевых и транзитных расходов, подбор диаметров, определение перепада давления в сети низкого давления приводим в таблице 5.

Таблица 5 – Гидравлический расчет сети низкого давления

В данную таблицу вносятся номера колец, которые нумеруются по порядку как показано на расчетной схеме под таблицей. Так же нумеруются узлы газовой сети для того чтобы было удобнее давать каждому номер, соответствующий началу и концу участка (например участок 5-6 или 6-5 в зависимости от направления движения газа).

Действительная длина вычисляется из исходных данных по длине трубы на чертеже, учитывая масштаб (1 клетка = 100м).

Приведенная длина считается по формулам 2.1.1 и 2.1.2 исходя из условий раздачи.

Удельный путевой расход считается по формуле 2.1

Путевой расход считается по формуле 2.2

Транзитные расходы начинают считаться от тупиковых участков, на которых данные расходы будут равны нулю.

Образец расчета транзитных расходов газа показаны на рисунке 1

Рисунок 1 – Образец расчета транзитных расходов газа

Аналогично проводим расчеты для нижних кварталов, принадлежащих
ПРГ-2.

Расчетные расходы для каждого участка считаем по формуле 2.3

Пример R_уд рассчитывается на рисунке 2 по номограмме низкого давления

Нумерация участков производится начиная от верхнего тупикового участка, и по горизонтали.

Рисунок 2 - Пример определения R_уд исходя из расчетного расхода

Во избежание ошибок в расчетах мы можем выбирать диаметр труб (если это позволяет R уд. ср.)

Аналогично рассчитываем R_уд , диаметр и толщину стенки трубы для каждого участка соответственно.

Потери давления по длине на каждом участке считаются по формуле 2.5

Для расчета гидростатических потерь (формула 2.6) необходимо знать высоты наших точек газоснабжения.

На рисунке 3 показан пример расчета

Рисунок 3 – пример расчета высоты на точке газоснабжения

Формула расчета высоты будет равна:

Для расчета невязки нам необходимо посчитать потери давления на каждом участке с учетом гидростатических потерь, для этого необходимо воспользоваться следующей формулой:

Невязка на одном квартале рассчитывается следующим образом:

* исходя из наибольшей суммы потерь давления на квартале (по часовой стрелке, либо против часовой стрелки) – от большего значения отнять меньшее и разделить на большее.

Если невязка получается меньше 10% то расчет произведен верно.

Рисунок 4 – Расчетная схема СНД.

На данной схеме учитываются путевые и транзитные расходы

Рисунок 5 – Монтажная схема СНД.

На данной схеме учитываются диаметры труб и действительные длины участков