Вопрос3.Гидравлический расчет тупиковых разветвленных систем газоснабжения низкого давления.

Разветвленные сети газопровода рассчитываются последовательно по расчетным участкам, т.е. участкам м/у 2-мя соседними разветвлениями (узловыми точками). Каждый участок разветвленной сети может иметь равномерно распределенную нагрузку и сосредоточенную в конце участка.

Расчетные расходы газа по участкам определяют как сумму эквивалентного расхода газа Qэкв от путевого расхода рассчитываемого участка и транзитного расхода Qтр, проходящего на все последующие участки. Qр=Qэкв+ Qтр [м3/ч], , a меняется в зависимости от количества точек разбора газа и от отношения путевого расхода газа к сумме путевого и транзитного расходов.Для участков с кол-вом точек отбора >10 0,5<a<0,592. В практике принимают Qэкв=0,5*Qп,

ql -удельный путевой расход,т.е. расход на 1м длины газопровода[м3/чм], lпр - длина уч-ка газопровода[м]. Qп-кол-во газа которое, разбирается с участка сети, при равномерно распределенной нагрузке. ql=Q/å lпр, Q-общий расход газа всеми равномерно распределенными потребителями, подсоединенными к данной сети. å lпр -суммарная длина сети,м. Транзитные расходы определяются как сумма всех путевых и сосредоточенных расходов, проходящих транзитом через рассчитываемый участок, т.е. как сумма всех путевых и сосредоточенных расходов всех последующих участков. Qт=å(Qп+Qтр) послед уч-ов. Этой формулой удобно пользоваться для окончательной проверки расчета, однако она требует многократного сложения большого количества чисел. Значительно проще транзитный расход определяется как сумма путевых и транзитных расходов всех участков, присоединяемых к концу рассчитываемого участка, поскольку все остальные расходы входят в транзитные расходы этих участков. Qт=å(Qп+Qтр) прис. уч-ов. При чисто сосредоточенных потребителях Qп=0 и Qэкв=0, а транзитный и расчетный расходы равны сумме расчетных расходов участков, присоединенных к концу рассчитываемого участка. Q=Qт=åQс=åQприс уч-ов. Так как расчетные расходы суммируются по участкам, то все расчеты для разветвленных сетей необходимо начинать с концевых участков.

Вопрос 4.Гидравлический расчёт кольцевых сетей низкого давления .

Рассмотрим всю последовательность расчёта, начиная от определения расходов для участков сети до конечного результата - рассчитанных диаметров сети при выполнении всех ограничивающих условий. Гидравлический расчёт кольцевой сети низкого давления осуществляется в два этапа: 1.на первом этапе распределяют потоки газа и определяют расчётные расходы для всех участков сети; по заданному расчётному перепаду давления DR подбирают диаметры участков; проверяют степень использования расчётного перепада давления и при необходимости корректируют отдельные диаметры; 2.вся последовательность расчёта по п.1 приводит к завершению гидравлического расчёта сети, т.е. к получению диаметров газопроводов для всех участков при удовлетворении всех ограничений на расчёт. Как правило не удаётся решить лишь одну задачу- взаимного резервирования участков сети для повышения надёжности газоснабжения. Её решают во втором этапе, в котором по изложенному ниже принципу уточняют диаметры основных колец для повышения надёжности сети. Первый этап расчёта: 1) на основании известных количеств потребляемого газа и принятой схемы газопроводов вычисляют сосредоточенные и удельные путевые расходы для всех контуров питания потребителей; 2)определяют путевые расходы для всех участков сети; 3) задают начальное распределение потоков в сети. Необходимо определить главные направления движения газа и установить связь между этими потоками. В результате формируется основная кольцевая сеть. Решение этой задачи тесно связано с разработкой схемы сети. По главным контурам направляют транзитные потоки. По второстепенным участкам транзитные расходы не направляют. Головные участки, примыкающие к точкам питания, должны быть взаимозаменяемыми, а их расчётные расходы примерно одинаковыми. Точки питания главных контуров выбирают так, чтобы потоки газа двигались к потребителям кратчайшим путём, а точки их встречи располагались диаметрально противоположно точкам питания. Целесообразно, чтобы один из контуров сети объединял точки питания её от ГРП. В результате выполнения изложенных выше общих принципов потокораспределения в определённой степени решается задача повышения надёжности газоснабжения. Экономический принцип кратчайшего пути газа к потребителям при построении системы выдержать удаётся только частично, так как требования взаимозаменяемости участков из условий надёжности часто приводят к необходимости удлинять путь движения газа; 4) в итоге решения задачи потокораспределения определяют расчётные расходы газа для всех участков сети; 5) подбирают диаметры для всех участков. При подборе используют принцип приоритетности направлений и колец, т.е. сперва подбирают диаметры для главных направлений и для основных колец. При подборе диаметров второстепенных направлений используют оставшиеся перепады давления; 6) производят гидравлическую увязку сети, в результате чего получают окончательное распределение потоков. При этом для замкнутых контуров сети алгебраическая сумма потерь давления будет равна нулю; 7) проверяют полноту использования расчётного перепада давления от точки питания до концевых точек. При необходимости расчёт уточняют. Второй этап расчёта: У сетей низкого давления транспортный резерв не рассчитывают, как это делают для кольцевых газопроводов высокого и среднего давлений. Вместе с тем, предварительно определённые диаметры участков кольцевой части сети могут по размерам сильно отличаться друг от друга. В таком случае кольцо перестаёт быть резервированным элементом системы, так как участки с малыми диаметрами не смогут пропустить необходимые потоки при аварийных ситуациях. На первом этапе были выделены главные кольца. Это кольца, объединяющие источники питания (ГРП), они несут основную нагрузку; кольца, непосредственно примыкающие к ГРП; возможны и другие контуры, объединяющие участки с большими расходами газа. Выделенные кольца следует располагать по их рангу в ряд. Основной принцип взаимного резервирования участков кольца состоит в проектировании кольца с постоянным диаметром. Если это не удаётся, тогда кольцо проектируют из двух ближних диаметров по ГОСТу. Первоначально определяют диаметр кольца первого ранга. Поскольку осреднённый диаметр кольца будет заключаться между двумя ближними диаметрами по ГОСТ, т.е. dб>dcр>dм, где dб и dм- больший и меньший диаметры по ГОСТу. При осреднении диаметра кольца второго ранга в сумму включают участки, принадлежащие кольцу первого ранга, но при осреднении диаметра кольца диаметры участков, принадлежащие кольцам более высокого ранга, не изменяют. Таким образом, конструируют кольцевую часть сети. После этого производят гидравлическую увязку и проверяют полноту использования перепада давления в сети.