Методика расчета кольцевых сетей низкого давления

Расчетный расход газа для распределительных газопроводов:

, (1)

где V_тр – транзитный расход газа, м³/ч;

V_п – путевой расход газа;

a - коэффициент, зависящий от соотношения между путевым и транзитным расходами и числа мелких потребителей, составляющих путевую нагрузку, принимается равным 0,55.

При расчете газовых сетей считают отдачу газа по длине равномерной. При этом вся газифицированная территория разбивается на участки с одинаковой плотностью населения и вычисляется количество газа, потребляемое на этих участках.

Удельные путевые расходы определяют путем деления расхода газа на отдельных участках на периметр сети (длину кольца), от которой эти участки снабжаются газом.

Путевой расход – это расход, который равномерно разбирается по длине расчетного участка. Путевой расход на участке получают, умножив удельный путевой расход газа на длину этого участка. При этом если участок является общим для двух колец, то путевой расход определяют как произведение длины этого участка и суммы удельных расходов соседних колец (удельных расходов соседних кварталов).

Направление движения задают таким образом, чтобы потребителям газа он поступал кратчайшим путем и не возвращался обратно. Узловые точки схода в кольцевой сети располагают в местах, наиболее удаленных от противоположной точки питания сети. Прежде всего, необходимо подводить питание газом каждого узла как минимум с двух сторон, чтобы в случае аварии последующие потребители обеспечивались газом по другому пути. В зоне действия ГРП выбирают наиболее отдаленные узлы и считают их точками схода (или нулевыми точками), в которых поток сходится, а из них газ не поступает ни в один, ни в другой участок. Производя гидравлический расчет всех участков кольцевой сети, стараются подобрать постоянный диаметр для главного контура. Участок ГРП -1 считается участком, где отсутствует путевой расход, то есть к нему непосредственно потребители не присоединяются. Расчетный расход на этом участке равен расходу газа на весь микрорайон. Сумма путевых расходов по всем расчетным участкам должна быть равна суммарному расходу газа на весь микрорайон по сетям низкого давления. Невязка не должна превышать 1-2%. При расчете газовых сетей путевые расходы на расчетных участках часто заменяют узловыми расходами. Узловой расход определяется как полусумма путевых расходов всех расчетных участков, сходящихся в узле:

,

V_соср – расходы газа сосредоточенными потребителями (промышленность).

Проверкой правильности расчета служит выполнение соотношения:

.

Под транзитным понимается расход, который транспортируется вдоль участка без изменения его величины. Так как определение транзитных расходов на участках кольца затруднительно, обычно расчетные расходы определяют из условия, что алгебраическая сумма расчетных расходов газа на участках, примыкающих к узлу и узлового расхода для каждого узла равна нулю. Считают, что расходы, входящие в узел, положительные, а выходящие из узла – отрицательные. Для каждой узловой точки системы записывается вышеприведенное условие, которое называется условием равновесия узла. Если в рассматриваемом узле все расчетные расходы на примыкающих участках к узлу неизвестны, то один из расчетных расходов определяют из правила равновесия узла, а остальными расчетными расходами задаются из условия, что расчетный расход должен быть не менее 0,55 V_пут рассматриваемого участка.

Например, узел 5 : V_р^4-5+ V_р^5-6- V_узл⁵=0, задаемся V_р^4-5=0,55 V_пут^4-5

После того, как определены расчетные расходы по всем участкам системы, определяют диаметры этих участков с выполнением гидравлической увязки кольца, то есть алгебраическая сумма потерь давления в кольце должна быть равна нулю. Диаметры участков сети определяют по таблицам и номограммам по известным расходам и средним ориентировочным потерям давления на участке:

.