Выбор диаметров трубопроводов.

 

Для строительства газопроводов должны применяться стальные бесшовные, сварные прямошовные и спирально-шовные трубы, изготовленные из хорошо сваривающихся сталей, содержащих не более: 0,25% углерода. 0, % серы и 0,046% фосфора, а также полиэтиленовые трубы.

При известных из предварительного потокораспределения значениях и участка, с помощью номограмм [1] номограммы приложения 1[5] определяется расчетное значение наружного диаметра трубы .

4.Гидравлический расчёт.

В газопроводах низкого давления при гидравлических расчётах изменением плотности газа, уменьшением при его движении пренебрегают, так как оно невелико, и газопроводы низкого давления можно рассчитывать, считая, что по ним движется несжимаемая жидкость.

Гидравлический расчет многокольцевых сетей включает гидравлическую увязку колец и определение давлений в узлах сети на расчетном режиме газопотребления.

В результате увязки сети должен выполняться второй закон Кирхгофа для всех элементарных колец, а именно:

(4.1)

где - количество участков кольца.

Знак слагаемого (4.1) принимается положительным при совпадении направления течения газа на участке с направлением обхода контура кольца по часовой стрелке, отрицательным – в противоположном случае.

После предварительного потокораспределения и выбора диаметров труб выполняется первый и остается невыполненным второй закон Кирхгофа, то есть для каждого кольца

(4.2)

где - невязка по кольцу, Па.

Для выполнения условия гидравлической увязки кольца при ручном счете допускается остаточная невязка по кольцу , не превышающая 10 %, то есть

(4.3)

 

Для увязки колец используется приближенная формула, полученная на основе формулы Лобачева-Кросса [1], позволяющая вычислить величину контурного поправочного расхода :

; (4.4)

где - число участков данного кольца, принадлежащих смежным увязанным кольцам.

Результаты гидравлического расчёта приведены в табл. 4.1-4.5

 

4.1.Методика гидравлической увязки многокольцевой газовой сети

Низкого давления.

1. Вычисляем кольцевые невязки для каждого кольца и по формулам (4.2),(4.3) по результатам предварительного потокораспределения (табл. 2.1, ст. 8). Кольца, для которых выполняется условие считаются увязанными.

2. Для неувязанных колец вычисляются по формуле (4.4).

3. Для увязки выбираем кольцо с наибольшим абсолютным значением . Вносим поправку в расходы участков данного кольца, за исключением участков, принадлежащих смежным увязанным кольцам (для этих участков расчетный расход не меняется), по формуле

 

(4.5)

где - расчетный расход нулевого приближения (табл. 2.5, см. данные столбца 3), ;

- исправленный расчетный расход участка первого приближения, .

Правило знаков в формуле (4.5) следующее: если кольцевая невязка , то для участков кольца с течением по часовой стрелке ставится знак (-), против часовой – знак (+); если , то для участков с течением по часовой стрелке ставится знак (+), против часовой стрелки – знак (-).

4. Определяем потери давления участков кольца для полученных расходов, , по формуле пересчета:

(4.6)

где - потери давления участка, соответствующие (табл. 2.5, см. данные столбца 8), Па.

5. Вычисляем значения данного и смежных с ним колец. Кольца, для которых выполняется условие (4.3), считаются увязанными.

6. Пересчитываем значение для колец, смежных с увязываемым, для которых не выполняется условие (4.3), по формуле (4.4) и из всех неувязанных колец сети выбираем для увязки то, у которого наибольшее по абсолютному значению.

7. Повторяем процедуру увязки выбранного кольца, начиная с пункта 3 и так далее, вплоть до увязки последнего кольца сети.

8. Потокораспределение в сети низкого давления.

 

4.2. Проверка невязок по узлам.

Узел 2

Q_2-1

Q_3-2Q_узл2

Q_5-2

 

Q_узл2=0,5*(Q_3-2 +Q_2-1 +Q_5-2)=0,5*(261,8+428,8+297,9)=494,25

Q_3-2 -Q_2-1 +Q_5-2- Q_узл2=326,7-238,8+406,4-494,25=0,05

 

Узел 12

Q_10-12

Q_12-18Q_узл12

Q_12-13

 

Q_узл12=0,5*(Q_10-12 +Q_12-18 +Q_12-13)=0,5*(67,7+239,2+40,6)=173,75

Q_10-12 –Q_узл12 –Q_12-13- Q_12-18=1682,1-173,75+1184,2-342,1=0,05

 

Узел 19

Q_18-19

Q_19-20Q_16-19

Q_узл19

 

Q_узл19=0,5*(Q_18-19 +Q_19-20 +Q_16-19)=0,5*(176,0+103,8+279,9)=279,8

Q_16-19 +Q_18-19 –Q_19-20- Q_узл19=123,5+159,0-2,7-279,8=0

 

Проверка невязок по цепям.

1 цепь:

Р₁₀-Р₁=∆ Р₁+∆ Р₃+∆ Р₄+∆ Р₇-∆ Р₆+∆ Р₁₀+∆ Р₁₁+∆ Р₁₃+∆ Р₁₅

320-200=16,425+17,586+7,822+59,614-55,343+25,830+39,452+7,146+1,468

2 цепь:

Р₁₅-Р₁=-∆ Р₁-∆ Р₃-∆ Р₄-∆ Р₇+∆ Р₆-∆ Р₁₀-∆ Р₁₁-∆ Р₁₃+∆ Р₁₆+∆ Р₁₇-∆ Р₁₉+∆ Р₂₀+

+∆ Р₂₁+∆ Р₂₃

200-200=-16,425-17,586-7,822-59,614+55,343-25,830-39,452-

-7,146+14,322+73,817-77,218+9,2+80,944+17,467

 

3 цепь:

Р₂₀-Р₁=-∆ Р₁-∆ Р₃-∆ Р₄-∆ Р₇+∆ Р₆-∆ Р₁₀-∆ Р₁₁-∆ Р₁₃+∆ Р₁₆+∆ Р₁₇-∆ Р₁₉+∆ Р₂₀+

+∆ Р₂₂+∆ Р₂₆+∆ Р₂₈

200-200=-16,425-17,586-7,822-59,614+55,343-25,830-39,452-

-7,146+14,322+73,817-77,218+9,2+22,264+76,1+0,047

 

Проверка невязки по кольцам.

1 кольцо:16,425-34,011+17,286=0

2 кольцо:17,586+7,822+59,614-55,343-29,678=0,001

3 кольцо:55,343-25,83-39,452+9,939=0

4 кольцо:55,343-59,614-25,830-39,452+62,377+14,322-7,146=0

5 кольцо:39,452+7,146+35,077-83,143+1,468=0

 

5. Расчёт распределительных газовых сетей

Средней (высокой) ступени давления.