Гидравлический расчет сети высокого давления.
Газовые сети высокого давления являются верхним иерархическим уровнем городской системы газоснабжения. Для средних и больших городов их проектируют кольцевыми.
К газопроводам среднего давления подключаются потребители с расходом газа, превышающим 50 м3/ч. К ним относятся ГРП, мелкие и крупные (квартальные и районные) котельные, промышленные предприятия, пекарни и прачечные.
Для гидравлического расчета необходимо выбрать диктующего потребителя, т.е. потребителя при обеспечении у которого требуемого расхода и давления, другие потребители будут заведомо обеспечены требуемым расходом и давлением. Расположить этого потребителя желательно максимально удаленно от ГРС.
При расчете кольцевых сетей необходимо оставлять резерв для увеличения пропускной способности системы при аварийных гидравлических режимах. Принятый резерв следует проверять расчетом при возникновении наиболее неблагоприятных аварийных ситуаций. Такие режимы обычно возникают при выключении головных участков сети .
Расчетный объем газа на сеть высокого давления:
(2.10)
Где:
– расход газа на промышленном предприятии №1 (1.1.7. а)
– расход газа на промышленном предприятии №2 (1.1.7. а)
– расход газа на ГРП 1
– расход газа на ГРП 2
– расход газа на хлебозаводах
– расход газа на прачечных
– расход газа на крупной котельной (ТЭЦ)
Давление на входе к диктующему потребителю: P = 0,38 МПа
Для гидравлического расчета необходимо выбрать диктующего потребителя, т.е. потребителя при обеспечении у которого требуемого расхода и давления, другие потребители будут заведомо обеспечены требуемым расходом и давлением. Расположить этого потребителя желательно максимально удаленно от ГРС. Для подбора труб необходимого диаметра от ГРС до диктующего потребителя нужно рассчитать потери давления на участках
Расчет конечного давления на участке:
(2.11)
Где:
– начальное давление газа на участке
– потери для данного участка в зависимости от его длины, расхода газа и диаметра трубы, которые определяются по номограмме подбора диаметров газовых труб среднего давления.
Давление после ГРС: P=350 кПа
Полученные в ходе расчетов данные заносим в таблицу 6.
| № | № уч-ка | Lд, м | Lр, м | Vр, м3/ч | DнХδ | Рн, Па | Рк, Па | Ад, 1010Па2/км |
| ГРС - 1 | 146228,18 | 520 х 7 | 0,6 | 0,599 | 0,42 | |||
| I | 1 - 2 | 73376,50 | 325 х 8 | 0,599 | 0,495 | 3,84 | ||
| 2 - 3 | 71084,14 | 325 х 8 | 0,495 | 0,454 | 3,72 | |||
| 3 - 4 | 58717,31 | 325 х 8 | 0,454 | 0,380 | 3,2 | |||
| II | 4 - 5 | 46217,31 | 377 х 9 | 0,380 | 0,352 | 0,52 | ||
| 1 - 8 | 72851,69 | 325 х 8 | 0,599 | 0,460 | 3,81 | |||
| 8 - 7 | 60351,69 | 325 х 8 | 0,460 | 0,386 | 3,29 | |||
| 7 - 6 | 46687,64 | 377 х 9 | 0,386 | 0,378 | 0,525 | |||
| 6 - 5 | 46217,31 | 377 х 9 | 0,378 | 0,357 | 0,52 | |||
| Тупиковые | ПЕКАР - 2 | 2292,36 | 133 х 4 | 0,495 | 0,488 | 3,1 | ||
| ПРГ 1- 3 | 12366,83 | 325 х 8 | 0,454 | 0,437 | 0,75 | |||
| ПП1 - 4 | 219 х 6 | 0,380 | 0,340 | |||||
| ТЭЦ - 5 | 92434,62 | 520 х 7 | 0,352 | 0,350 | 0,35 | |||
| ПР - 6 | 470,33 | 89 х 3 | 0,378 | 0,375 | 1,25 | |||
| ПРГ2 - 7 | 13664,05 | 325 х 8 | 0,386 | 0,367 | 0,83 | |||
| ПП2 - 8 | 150 х 4,5 | 0,460 | 0,35 |
Таблица 6 – Гидравлический расчет сети высокого давления
В данной таблице выполняем аналогичные действия как с сетью низкого давления. На рисунке 3 показана расчетная схема сети высокого давления из которой видно что от ГРС до ПП2 мы разбиваем нашу сеть на 8 участков. Причем наше кольцо высокого давления разделяется на 2 полукольца, которые приходят на ТЭЦ.
Действительную и приведенные длины считаются так же как и в сети низкого давления.
Расходы на участках ПРГ1-3 и ПРГ2-7 берутся из расчетов сети низкого давления.
Расходы газа на участках подробно показаны на рисунке 6.
Рисунок 6 – схема расходов газа от ГРС до ТЭЦ
Аналогичные действия проводим с полукольцом от ГРС до ТЭЦ в обратную сторону.
В конечном счете мы получим два расхода газа, которые расходятся от ГРС.
Сложив их мы получим расход газа необходимый к подаче в сеть ВД.
Зная расходы газа на участках и используя номограммы высокого давления определяем коэффициент Ад. Эта процедура аналогична той которую мы совершали с сетью низкого давления (рисунок 7)
Рисунок 7 – пример вычисление коэффициента Ад
Исходя из значений коэффициента Ад для каждого участка, по формуле 2.9 просчитываем начальное и конечное давление участков, причем конечное давление для одного участка будет начальным давлением для последущего.
Как видно из таблицы 4 начальное давление на ГРС-1 равно 0.6Мпа.
От него и будем отталкиваться в расчетах, просчитывая давления для последующих участков к последнему, на котором давление не должно быть ниже 0.35Мпа.
Рисунок 8 – Расчетная схема СВД.
В данной схеме учитываются только расходы газа на каждый участок.
Рисунок 9 – Монтажная схема СВД.
На данной схеме учитываются длинна участка и диаметр трубы с толщиной стенки.