Гидравлический расчет газопровода микрорайона

СХЕМА КОЛЬЦЕВОГО ГАЗОПРОВОДА

М 1:2000

По схеме кольцевого газопровода, учитывая масштаб, определяем фактические длины участков сети l_ф, м:

l_ф6-5 = 60 м

l_ф6-11 = 44 м

l_ф11-10 = 44 м

l_ф5-18 = 42 м

l_ф18-17 = 60 м

l_ф17-16 = 50 м

l_ф16-12 = 26 м

l_ф10-15 = 66 м

l_ф15-14 = 70 м

l_ф14-13 = 64 м

l_ф13-12 = 26 м

l_ф5-4 = 52 м

l_ф4-3 = 30 м

l_ф3-2 = 60 м

l_ф2-1 = 40 м

l_ф10-9 = 40 м

l_ф9-8 = 40 м

l_ф8-7 = 58 м

l_ф7-1 = 76 м

Сумма фактических длин участков сети равна ∑l_ф = 948 м

Вычисляем расчетные длины участков сети, м:

l_р = l_ф*1,1(1.8)

l_р6-5 = 60*1,1 = 66 м

l_р6-11 = 44*1,1 = 48,4 м

l_р11-10 = 44*1,1 = 48,4 м

l_р5-18 = 42*1,1 = 46,2 м

l_р18-17 = 60*1,1 = 66 м

l_р17-16 = 50*1,1 = 55 м

l_р16-12 = 26*1,1 = 28,6 м

l_р10-15 = 66*1,1 = 72,6 м

l_р15-14 = 70*1,1 = 77 м

l_р14-13 = 64*1,1 = 70,4 м

l_р13-12 = 26*1,1 = 28,6 м

l_р5-4 = 52*1,1 = 57,2 м

l_р4-3 = 30*1,1 = 33 м

l_р3-2 = 60*1,1 = 66 м

l_р2-1 = 40*1,1 = 44 м

l_р10-9 = 40*1,1 = 44 м

l_р9-8 = 40*1,1 = 44 м

l_р8-7 = 58*1,1 = 63,8 м

l_р7-1 = 76*1,1 = 83,6 м

Находим удельный расход газа в сети, м³/(ч*м):

В_уд. = В_час / ∑l_ф (1.9)

где ∑l_ф – сумма фактических длин сети, м.

В_уд. = 1087 / 948 = 1,15 м³/(ч*м)

Определяем путевые расходы газа для каждого из участков, м³/ч:

В_пут = В_уд.* l_ф (1.10)

В_{пут 6-5} = 60*1,15 = 69 м³/ч

В_{пут 6-11} = 44*1,15 = 50,6 м³/ч

В_{пут 11-10} = 44*1,15 = 50,6 м³/ч

В_{пут 5-18} = 42*1,15 = 48,3 м³/ч

В_{пут 18-17} = 60*1,15 = 69 м³/ч

В_{пут 17-16} = 50*1,15 = 57,5 м³/ч

В_{пут 16-12} = 26*1,15 = 29,9 м³/ч

В_{пут 10-15} = 66*1,15 = 75,9 м³/ч

В_{пут 15-14} = 70*1,15 = 80,5 м³/ч

В_{пут 14-13} = 64*1,15 = 73,6 м³/ч

В_{пут 13-12} = 26*1,15 = 29,9 м³/ч

В_{пут 5-4} = 52*1,15 = 59,8 м³/ч

В_{пут 4-3} = 30*1,15 = 34,5 м³/ч

В_{пут 3-2} = 60*1,15 = 69 м³/ч

В_{пут 2-1} = 40*1,15 = 46 м³/ч

В_{пут 10-9} = 40*1,15 = 46 м³/ч

В_{пут 9-8} = 40*1,15 = 46 м³/ч

В_{пут 8-7} = 58*1,15 = 66,7 м³/ч

В_{пут 7-1} = 76*1,15 = 87,4 м³/ч

Сумма путевых расходов равна суммарному часовому расходу газа в микрорайоне:

∑В_пут = В_час

1090,2 = 1087

погрешность в 3,2 м³/ч находится в пределах нормы,

следовательно, промежуточный расчет выполнен верно

Вычисляем узловые расходы газа, м³/ч:

В_уз = ∑В_пут / 2 (1.11)

где ∑В_пут – сумма путевых расходов газа, входящих или выходящих из данного узла, м³/ч

В_уз1 = (В_пут2-1 + В_пут7-1) / 2 = (46 + 87,4) / 2 = 66,7 м³/ч

В_уз2 = (В_пут2-1 + В_пут3-2) / 2 = (46 + 69) / 2 = 57,5 м³/ч

В_уз3 = (В_пут3-2 + В_пут4-3)/ 2 = (34,5 + 69) / 2 = 51,75 м³/ч

В_уз4 = (В_пут4-3 + В_пут5-4) / 2 = (34,5 + 59,8) / 2 = 47,15 м³/ч

В_уз5 = (В_пут6-5 + В_пут5-4 + В_пут5-18) / 2 = (69 + 59,8 + 48,3) / 2 = 88,55 м³/ч

В_уз6 = (В_пут6-5 + В_пут6-11) / 2 = (69 + 50,6) / 2 = 59,8 м³/ч

В_уз7 = (В_пут7-1 + В_пут8-7) / 2 = (66,7 + 87,4) / 2 = 77,05 м³/ч

В_уз8 = (В_пут9-8 + В_пут8-7) / 2 = (46 + 66,7) / 2 = 56,35 м³/ч

В_уз9 = (В_пут10-9 + В_пут9-8) / 2 = (46 + 46) / 2 = 46 м³/ч

В_уз10 = (В_пут11-10 + В_пут10-9 + В_пут10-15) / 2 = (50,6 + 46 + 75,9) / 2 = 86,25 м³/ч

В_уз11 = (В_пут6-11 + В_пут11-10) / 2 = (50,6 + 50,6) / 2 = 50,6 м³/ч

В_уз12 = (В_пут16-12 + В_пут13-12) / 2 = (29,9 + 29,9) / 2 = 29,9 м³/ч

В_уз13 = (В_пут13-12 + В_пут14-13) / 2 = (73,6 + 29,9) / 2 = 51,75 м³/ч

В_уз14 = (В_пут15-14 + В_пут14-13) / 2 = (80,5 + 73,6) / 2 = 77,05 м³/ч

В_уз15 = (В_пут10-15 + В_пут15-14) / 2 = (75,9 + 80,5) / 2 = 78,2 м³/ч

В_уз16 = (В_пут17-16 + В_пут16-12) / 2 = (57,5 + 29,9) / 2 = 43,7 м³/ч

В_уз17 = (В_пут18-17 + В_пут17-16) / 2 = (69 + 57,5) / 2 = 63,25 м³/ч

В_уз18 = (В_пут5-18 + В_пут18-17) / 2 = (48,3 + 69) / 2 = 58,65 м³/ч

Сумма узловых расходов равна суммарному часовому расходу газа в микрорайоне:

∑В_уз = В_час

1090,2 = 1087

погрешность в 3,2 м³/ч находится в пределах нормы,

следовательно промежуточный расчет выполнен верно

Находим расчетные расходы газа, м³/ч.

В_уз1 = В_р2-1 + В_р7-1

В_р2-1 = В_пут2-1 / 2 = 46 / 2 = 23 м³/ч

В_р7-1 = В_уз1 - В_р2-1 = 66,7 – 23 = 43,7 м³/ч

В_р3-2 = В_уз2 + В_р2-1 = 57,5 + 23 = 80,5 м³/ч

В_р4-3 = В_уз3 + В_р3-2 = 51,75 + 80,5 = 132,25 м³/ч

В_р5-4 = В_уз4 + В_р4-3 = 47,15 + 132,25 = 179,4 м³/ч

В_р8-7 = В_уз7 + В_р7-1 = 77,05 + 43,7 = 120,75 м³/ч

В_р9-8 = В_уз8 + В_р8-7 = 56,35 + 120,75 = 177,1 м³/ч

В_р10-9 = В_уз9 + В_р9-8 = 46 + 177,1 = 223,1 м³/ч

В_уз12 = В_р16-12 + В_р13-12

В_р16-12 = В_пут16-12 / 2 = 29,9 / 2 = 14,95 м³/ч

В_р13-12 = В_уз12 - В_р16-12 = 29,9 – 14,95 = 14,95 м³/ч

В_р14-13 = В_уз13 + В_р13-12 = 51,75 + 14,95 = 66,7 м³/ч

В_р15-14 = В_уз14 + В_р14-13 = 77,05 + 66,7 = 143,75 м³/ч

В_р10-15 = В_уз15 + В_р15-14 = 78,2 + 143,75 = 221,95 м³/ч

В_р17-16 = В_уз16 + В_р16-12 = 43,7 + 14,95 = 58,65 м³/ч

В_р18-17 = В_уз17 + В_р17-16 = 63,25 + 58,65 = 121,9 м³/ч

В_р5-18 = В_уз18 + В_р18-17 = 58,65 + 121,9 = 180,55 м³/ч

В_р11-10 = В_уз10 + В_р10-9 + В_р10-15 = 86,25 + 223,1 + 221,95 = 531,3 м³/ч

В_р6-11 = В_уз11 + В_р11-10 = 50,6 + 531,3 = 581,9 м³/ч

В_р6-5 = В_уз5 + В_р5-18 + В_р5-4 = 88,55 + 180,55 + 179,4 = 448,5 м³/ч

В_{р грп} = В_уз6 + В_р6-5 + В_р6-11 = 59,8 + 448,5 + 581,9 = 1090,2 м³/ч

Расчетный расход газа через ГРП равен суммарному часовому расходу газа в микрорайоне:

В_{р грп} = В_час

1090,2 = 1087

погрешность в 3,2 м³/ч находится в пределах нормы,

следовательно расчеты выполнены верно

По имеющимся данным подбираем оптимальные диаметры труб по участкам сети и определяем потери давления на расчетных направлениях.

Средние потери давления на расчетных направлениях определяются, Па/м:

ΔН_ср = ΔН_доп / ∑l_р (1.12)

где ΔН_доп – величина допустимых потерь давления на расчетном направлении, ΔН_доп = 1200 Па [v];

∑l_р – сумма расчетных длин участков, составляющих направление, м.

ΔН_{ср6-5-4-3-2-1} = ΔН_доп / ∑l_{р6-5-4-3-2-1} = 1200 / 266,2 = 4,5 Па/м

ΔН_{ср6-11-10-9-8-7-1} = ΔН_доп / ∑l_{р6-11-10-9-8-7-1} = 1200 / 332,2 = 3,6 Па/м

ΔН_{ср5-18-17-16-12} = (ΔН_доп - ΔН_ф6-5*l_р6-5) / ∑l_{р5-18-17-16-12} = (1200 – 363) / 195,8 = 4,3 Па/м

ΔН_{ср10-15-14-13-12} = (ΔН_доп - ΔН_ф6-11*l_р6-11 - ΔН_ф11-10*l_р11-10) / ∑l_{р10-15-14-13-12} =

(1200 – 217,8 – 188,76) / 248,6 = 3,2 Па/м

Таблица 1.2 – Гидравлический расчет кольцевого газопровода

№ участ ка	Расчетный расход газа на участке Вр, м3/ч	Фактичес кая длина участка lф, м	Расчетная длина участка lр, м	Наружный диаметр трубы d*S, мм	Условный диаметр трубы Ду, мм	Фактичес кие потери давления на единицу длины участка ΔНф, Па/м	Потери давления на участке ΔНф*lр, Па
Направление 6-5-4-3-2-1
6-5				140*4,5		5,5
5-4	179,4		57,2	108*4		3,9	223,08
4-3	132,25			89*3		5,1	168,3
3-2	80,5			76*3		4,7	310,2
2-1				57*3		2,5
	∑ = 266,2		∑=1174,58
Направление 6-11-10-9-8-7-1
6-11	581,9		48,4	159*4		4,5	217,8
11-10	531,3		48,4	159*4		3,9	188,76
10-9	223,1			114*4		4,5
9-8	177,1			108*4		3,7	162,8
8-7	120,75		63,8	108*4		1,9	121,22
7-1	43,7		83,6	70*3		2,5
	∑ = 332,2		∑=1097,58
Направление 5-18-17-16-12
5-18	180,55		46,2	108*4		4,0	184,8
18-17	121,9			88,5*4		5,8	382,8
17-16	58,65			70*3		4,1	225,5
16-12	14,95		28,6	57*3		1,15	32,89
	∑ = 195,8		∑= 825,99
Продолжение таблицы 1.2
Направление 10-15-14-13-12
10-15	221,95		72,6	133*4		1,75	127,05
15-14	143,75			108*4		2,6	200,2
14-13	66,7		70,4	76*3		3,2	225,28
13-12	14,95		28,6	48*3,5		3,4	97,24
	∑ = 248,6		∑ = 649,77

Проверка:

Направление 5-18-17-16-12: 363 + 825,99 = 1188,99 Па

Направление 10-15-14-13-12: 217,8 + 188,76 + 649,77 = 1056,33 Па

Вывод: так как при движении газа по каждому направлению (от ГРП до наиболее удаленной точки каждого из колец сети) потеря давления газа не превышает максимально допустимого значения (1200 Па), следовательно, гидравлический расчет кольцевого газопровода микрорайона выполнен верно.

ГАЗОСНАБЖЕНИЕ КВАРТАЛА

Характеристика квартала

Газоснабжению подлежит квартал из ____ (пяти) _____ (пятиэтажных) четырехсекционных жилых домов. Жилые дома оборудованы четырехконфорочными газовыми плитами и проточными газовыми водонагревателями.

Внутриквартальный газопровод выполнен из ____ (полиэтиленовых) труб и проложен на расстоянии от фундаментов зданий не менее 2 м.

Сеть тупиковая, врезка осуществляется в уличную сеть низкого давления. Для отключения подачи газа в квартал предусмотрена бесколодезная установка шарового крана.