Алгоритм розрахунку розгалуженої газової мережі високого і середнього тиску при відомих діаметрах газопроводів

 

Аналітичний розрахунок розгалуженої газової мережі проведемо із врахуванням фізичних властивостей газу, який використовується в системі газопостачання.

При аналітичному розрахунку скористаємося значеннями діаметрів ділянок, знайденими за допомогою номограм при графоаналітичному розрахунку. Для ділянок основного напрямку руху газу знайдемо уточнені значення тисків у вузлових точках. Для ділянок, котрі закінчуються споживачами визначимо мінімальні діаметри газопроводів, при яких виконуються задані обмеження по тиску.

Гідравлічний розрахунок газопроводів середнього та високого тисків по всій області турбулентного режиму руху газу проводиться за формулою:

, (2.5)

де Р_п, Р_к – абсолютні тиски на початку і в кінці ділянки, відповідно, МПа;

l – геометрична довжина дділянки, м;

К_е – абсолютна еквівалентна шорсткість внутрішньої поверхні труби. Для сталевих труб К_е=0,01 см;

D – внутрішній діаметр ділянки газопроводу, см;

Q – витрата газу на ділянці за нормальних умов, м³/год.;

n_н – кінематична в’язкість газу за нормальних умов, м²/с;

r_н – густина газу за нормальних умов, кг/м³.

 

Із врахуванням втрат тиску у місцевих опорах із формули (2.5) отримаємо:

(2.6)

 

Для знаходження кінцевого тиску ділянки розв’яжемо формулу (2.6) відносно Р_к­, отримаємо:

(2.7)

Результати аналітичного розрахунку зводимо у таблицю 2.2.

 

Таблиця 2.2 – Результати аналітичного розрахунку газової мережі середнього тиску

Ділянка	Довжина L, м	Розрахункова витрата газу Q, м^3/год.	Діаметр та товщина стінки труби D´d, мм	Внутрішній діаметр Dвн, см	Абсолютний тиск газу, Мпа
на початку ділянки Р1	в кінці ділян-ки Р2
Основний напрямок руху
ГРС-1			273´5	26,3	0,300	0,290
1-2			273´5	26,3	0,290	0,282
2-3			273´5	26,3	0,282	0,271
3-4			159´4,5	15,0	0,271	0,265
4-5			159´4,5	15,0	0,265	0,239
5-ХЗ			108´3	10,2	0,239	0,176
Відвід в точці 1
1-ЗБВ			89´3	8,3	0,290	0,255
Відвід в точці 2
2-МЗ			108´3	10,2	0,282	0,249
Відвід в точці 3
3-РК			159´4,5	15,0	0,271	0,221
Відвід в точці 4
4-КПО			76´3	7,0	0,265	0,245
Відвід в точці 5
5-ГРП			108´3	10,2	0,239	0,204

3. Графоаналітичний розрахунок газової мережі низького тиску комбінованої структури

Дана мережа низького тиску є вуличною мережою газопостачання міського населеного пункту. Вона має комбіновану структуру, так як включає в собі два суміжні кільця І і ІІ, одна зона А та дві тупикові ділянки (рисунок 3.1). Живиться мережа від ГРП. Необхідно підібрати діаметри кожної ділянки мережі так, щоб максимально використати заданий перепад тиску та врахувати для кільцевої частини виконання умови законів Кірхгофа.