Гідравлічна ув’язка кілець мережі низького тиску

 

Для газових мереж з кільцевою структурою справедливі закони Кірхгофа, тобто, для кожного кільця мережі алгебраїчна сума втрат тиску рівна нулю, а для кожного вузла – алгебраїчна сума витрат газу рівна нулю, при цьому витрати які входять у вузол беруться з одним знаком, а які виходять – з іншим.

Для визначення ступеня виконання законів Кірхгофа для кожного кільця мережі визначаємо похибку Кірхгофа за формулою:

(3.3.1)

Похибка Кірхгофа для першого кільця мережі буде:

Похибка Кірхгофа для другого кільця мережі буде:

Допустимою похибкою при графоаналітичному розрахунку вважається похибка 5 %. Отримані нами похибки значно перевищують допустиме значення, тому слід провести гідравлічну ув’язку кілець.

Метод гідравлічної ув’язки полягає в тому, щоб на першому етапі не змінюючи діаметрів ділянок, які ми знайшли за допомогою номограм, внести такі корективи у витрати газу на ділянках, які би сприяли зменшенню похибки Кірхгофа а отже і кращому виконанню законів Кірхгофа.

При реалізації методики гідравлічної ув’язки для кожного кільця знаходимо поправочну витрату за формулою:

DQ = DQ' + DQ'', (3.3.2)

де DQ' – поправочна витрата, яка враховує нев’язку у своєму кільці;

DQ'' – поправочна витрата, яка враховує нев’язку у сусідніх кільцях, з якими дане кільце має спільні ділянки.

DQ' знаходимо за формулою:

; (3.3.3)

DQ'' знаходимо за формулою:

, (3.3.4)

де DQ'_с.к. – поправочна витрата сусідніх кілець;

(DР/Q)_д.с.к. – питомі втрати тиску від тертя ділянок, які належать сусіднім кільцям.

Таким чином:

;

DQ_І = – 0,811 + (– 0,223) = – 1,0,34 м³/год

 

;

 

DQ_ІІ = – 9,965 + (– 0,54) = – 10,018 м³/год

Уточнену витрату газу для ділянок, які належать одному кільцю знаходимо за формулою:

Q_у = Q + DQ (3.3.5)

Для ділянок, які одночасно належать до двох кілець уточнену витрату газу знаходимо за формулою:

Q_у = Q + DQ – DQ_c.к., (3.3.6)

де: DQ_c.к. – поправочна витрата сусіднього кільця.

За уточненими витратами газу на ділянках і за ранішезнайденими діаметрами, використовуючи номограму низького тиску, знаходимо уточнене значення гідравлічного нахилу.

Уточнені витрати тиску розраховуємо за формулою:

DР_у = І_у × l_p (3.3.7)

Результати, отримані при гідравлічній ув’язці кілець, зводимо у таблицю 3.2 та наносимо на схему (рисунок 3.2).

Після гідравлічної ув’язки кілець слід обчислити похибки Кірхгофа для кожного кільця:

Похибка Кірхгофа для першого кільця мережі буде:

Похибка Кірхгофа для другого кільця мережі буде:

Похибка Кірхгофа відповідає встановленим нормам.. Отже, гідравлічна ув’язка кілець виконувалася вірно. Для подальшого уточненнях розрахунку буде виконано аналітичний розрахунок мережі за допомогою ЕОМ та відповідного програмного забезпечення.