Расчет и подбор оборудования ГРП

Газорегуляторные пункты (ГРП) предназначены для снижения давления газа с высокого или среднего на низкое и поддержание его на постоянном уровне независимо от расхода газа.

В комплект оборудования ГРП входят: фильтр, предохранительно-запорный клапан, регулятор давления, предохранительно-сбросной клапан, пункт измерения расхода газа, контрольно-измерительные приборы (КИП), комплект запорной и регулирующей арматуры.

Основным оборудованием ГРП является регулятор давления. Мосгазниипроектом разработано 20 типоразмеров ГРП с регулятором давления непрямого действия типа-РДУК2 с прибором учета расхода газа, которые приведены в /8, табл.13/.

6.1. Расчет и подбор регулятора давления

Расчет регулятора давления производят по расчетному расходу газа через ГРП в зависимости от давления газа на входе в ГРП (из расчета ответвлений сети высокого давления) и давления газа на выходе из ГРП (из расчета распределительных газопроводов низкого давления).

Пропускная способность регулятора давления определяется по паспортным характеристикам РДУК2, которые приведены в /8, табл.14/.

Паспортная пропускная способность регулятора давления определяется по формуле:

при , (50)

при , (51)

 

где V_п – паспортная пропускная способность регулятора давления, м³/ч;

Р2- давление газа на выходе из ГРП, кПа;

Р₁ – то же, на входе в ГРП, кПа;

∆Р - расчетный перепад давления в регуляторе, кПа;

V_ГРП – расчетный расход газа через ГРП, м³/час;

p_г- плотность газа, кг/м³.

После определения паспортной характеристики регулятора давления по /8, табл.14/ подбирается регулятор с ближайшими большими техническими характеристиками и рассчитывается пропускная способность регулятора давления по формуле:

при (52)

при (53)

Максимальная пропускная способность ГРП должна быть на 20% выше, чем расчетный расход газа через ГРП и определяется по формуле:

V_max = 1,2^.V_ГРП, (54)

V_max = 1,2^.1761,0356=2113,2477,

Нормальная работа регулятора давления возможна в пределах от 10 до 80% пропускной способности регулятора давления согласно формуле:

V¹_норм= (0,1 ― 0,8) ^. V, (55)

V¹_норм= 0,1·4572,762=457,276

V¹_норм=8·4572,762=3658,2096

457,27≤2113,2427≤3658,2096

Вывод: Максимальный расход газа через ГРП находиться в пределах нормальной работы регулятора давления, то регулятор давления РДУК2-100 с пропускной способностью 650 м³/час, диаметр седла 50/70, диаметр условного прохода 100, габаритные размеры: длина 350 мм, ширина 560 мм, высота 450 мм, масса 80 кг.

 

6.2. Подбор и расчет фильтров

 

Очистка газообразного топлива от механических примесей производится в фильтрах. При диаметрах газопровода d_у>50 мм применяются волосяные фильтры, при d_у <50 мм – сетчатые.

Рабочий перепад давления в чистом фильтре должен лежать в пределах от 4 до 6 кПа, а при перепаде давления в фильтре более 10 кПа может произойти разрыв кассеты фильтра.

 

Фильтры подбираются по графику в зависимости от расхода газа по графику и расчетного расхода газа через ГРП при выбранном диаметре фильтра.

Расчетный перепад давления при рабочих параметрах газа и расходу газа через ГРП определяется по формуле:

(56)

Где ∆Р - расчетный перепад давления, кПа;

∆Р_грп- перепад давления газа по графику, кПа;

V_грп – расход газа через ГРП, м³/час;

V_гр- расход газа по графику, м³/час;

ρ_г- плотность газообразного топлива, кг/м³;

Р₁ – давление газа на входе в ГРП, кПа.

Подбор фильтра производится методом последовательных приближений. Сначала задаются диаметром фильтра, расходом газа по графику и определяют перепад давления газа по графику, затем по формуле () находят расчетный перепад давления газа. Если расчетный перепад давления газа находится в пределах от 4 до 6 кПа, то фильтр подобран правильно.

Допустимый расход газа через фильтр определяется по формуле:

(57)

Вывод: Сетчатый фильтр с перепадом давления 5,91 , расход газа проходящий через фильтр 1761,03 . Фильтр подобран верно, так как расчетный перепад давления находиться в пределах от 4 до 6 кПа.

6.3. Подбор предохранительно-запорного клапана (ПЗК)

 

ПЗК служат для отключения подачи газа при аварийных ситуациях при повышении или понижении давления газа после регулятора давления.

Пределы срабатывания предохранительно-запорных клапанов:

- при повышении давления газа:

Р = 1,5^.Р₂, (кПа) (58)

- при понижении давления газа:

Р = 0,5 ^. Р₂, (кПа) (59)

где Р_max – максимальное давление газа, при котором происходит срабатывание ПЗК, кПа;

Р_min – минимальное давление газа, когда происходит отсечка подачи газа потребителям, кПа;

Р₂ – давление газа на выходе из ГРП, кПа.

В зависимости от пределов срабатывания подбирается тип и марка ПЗК по /8, табл.1/.

Р = 1,5^∙3=4,5 (кПа)

Р =0,5·3=1,5 (кПа)

Вывод:В зависимости от пределов срабатывания подбирается тип и марка ПЗК исходя из выдержанного предела срабатывания клапана при повышении давление 4,5 (кПа), при понижение давления 1,5 кПа)предохранительно-запорный клапан диаметром 50 мм подобран верно.

 

6.4. Подбор предохранительно-сбросных клапанов (ПСК)

 

ПСК служат для сброса избыточного количества газа в результате уменьшения его потребления и неплотностей запорно-регулирующей арматуры. ПСК настраивается на более низкий уровень, чем ПЗК. Предел срабатывания ПСК при повышении давления:

Р_max = 1,25 ^. Р₂, (60)

По /8, табл.15/ подбирается тип ПСК в зависимости от пределов его срабатывания.

Р_max = 1,25·3=3,75(кПа)

Вывод: В зависимости от пределов срабатывания подбирается тип и марка ПСК исходя из выдержанного предела срабатывания клапана при повышении давление 3,75 (кПа)предохранительно-сбросной клапантипа ГП-40подобран верно.

 

6.5. Пункты измерения расхода газа, КИП, запорная арматура

 

Для замера расхода газа могут быть использованы газовые ротационные счетчики или нормальные диафрагмы с дифманометрами.

Ротационные счетчики (РС или РГ) выпускаются с номинальной пропускной способностью: 24, 49, 100, 250, 400, 600 и 1000 м³/час.

Если пропускная способность одного или двух параллельно установленных газовых счетчиков не соответствует требуемому расходу газа через ГРП, то устанавливается нормальная диафрагма.

Для измерения температуры газа применяются ртутные термометры, которые устанавливаются в кармане, обтекаемом потоком газа.

В качестве КИП используются показывающие манометры класса точности 1,5, которые устанавливаются на входе и выходе газа из ГРП, на обводной линии (байпасе) для регулирования давления газа по времени суток.

В качестве запорной арматуры используются задвижки, устанавливаемые на входе газа в ГРП и на выходе из ГРП, вентили – для плавного регулирования давления газа при его движении через байпасную линию, пробковые краны – на импульсных газопроводах.

Для расчетного ГРП подбирают по /8. табл.13/ типоразмер (длину, ширину, высоту) здания. Типоразмер ГРП 1, Наружные размеры здания 3,76м 6,5м (ширина и длина),

 

 

Приложение