книги / Основы газоснабжения

v„, М3/ч юго-8,0 зго-8,о 8го-8,о гго-го ,езо- 7,о * S 20000•

W000'

5000• ‘i ООО'

, 3 » .

Рис. VI.3. Номограмма для определения удельных потерь давления в газо­ проводах низкого давления (природный газ, р = 0,73 кг/м8, v => 14,3 X X 10"8 м*/сек).

111

5000

4000

3000

Рис. VI.4. Номограмма для определения удельных потерь давления в газо­ проводах низкого давления (газовая фаза пропана, р = 2 кг/м3; v = 3,7 X

X 10~вм2/сек).

112

ан*$

88,5*3,0

83*3.0

78*3,0

75,5*3,75

70*3,0

60*3,0

60*3,5

57*3,0

48*3,5

44,5*3,0

42,25*3,25

38*3j0

114

Рис. VI.6. Номограммы для определения эквивалентных длин.

115

= 0,52 м. По данным на с. 108 находим коэффициенты местных сопротивлений: для пробочного крана £х = 2,0 и для гнутого отвода 90° £2 = 0,3. Расчетная

=9,52 кгс/м2.

Пр и м е р 18. По распределительному стальному газопроводу ниэкого давления, смонтированному из труб d„ X s = 114 X 4 мм, длиной I = 250 м

подается природный газ с р = 0,73 кг/м8 в количестве V = 200 м8/ч. Геодези­ ческая отметка концевого газопровода выше начального на 18 м. Определить потери давления в газопроводе.

Решение, По номограмме на рис. VI.3 находим, что при расходе V = = 200 м3/ч удельные потери давления на трение в газопроводе dHXs = 114 X X 4 мм Ар = 0,35 кгс/м2 на 1 м. Для учета потерь давления в местных со­ противлениях увеличиваем фактическую длину газопровода на 10%, т. е. /расч = 1»1 • £факт = 1,1 -250 = 275 м. Суммарные потери давления на трение

пв местных сопротивлениях ДрСум = 0,35-275 = 96 кгс/м2. Транспортируемый газ легче воздуха, поэтому в газопроводе создается

гидростатический напор. По формуле (VI.24) Арг = 18 (1,293 — 0,73)

^ 1 0 кгс/м2. Тогда искомые потери давления в газопроводе Др^акт = 9 6 —

— 10 = 86 кгс/см2.

П р и м е р 19. По стальному газопроводу низкого давления dHX« = = 21,3-2,8 мм и длиной I = 10 м подается пропан в количестве V = 1,2'м8/ч. На газопроводе установлен пробочный кран и имеется один гнутый отвод 909. Определить потери давления в газопроводе.

Решение. По номограмме на рис. VI.4 находим, что при расходе газа V = 1,2 м3/ч удельные пбтери на трение Ар = 0,75 кгс/м2 на 1 м. По номо­ грамме на рис. VI.5, б для данных условий эквивалентная длина газопровода

подается природный газ с плотностью р = 0,73 кг/м3 в количестве 5000 м3/ч. Определить избыточное давление в конце газопровода, если в начале газо­

§ VI.6. Расчет тупиковых газопроводов

Если к тупиковому газопроводу, питаемому из одной точки, подключены сосредоточенные потребители газа, то определение диаметров участков газопровода ведут по суммарным расходам газа на участках п допускаемой потере давления. Отбор сосредо­ точенных расходов газа имеет место в распределительных газо­ проводах среднего или высокого давления, а также во внутренних газопроводах жилых и производственных зданий. Потребители^

117

подключаемые к распределительным газопроводам низкого давле­ ния, за исключением отдельных сосредоточенных, разбирают газ из сети неравномерно, и закономерность разбора установить трудно. Для упрощения задачи допускают, что бытовыми и комму­ нально-бытовыми потребителями газ по пути его следования в трубе расходуется равномерно (расход газа, отбираемый на участке газопровода, называется путевым расходом на данном участке). Однако чаще всего по участку проходят и те количества газа, которые предназначены для других участков. Для данного же участка этот расход газа будет считаться транзитным.

Рассмотрим схему расходов газа по участкам (рис. V I.8). Оче­ видно, что на участке 3 —4 имеется только путевой расход; на

Рис. VI.8. Схема изменения расхода газа на участках сети.

Ait А±> Аш—путевые расходы; Бхи Б* — транаитные расходы.

участке 2—3 расход складывается из собственного путевого рас­

Естественно, что диаметры труб первых участков должны быть больше диаметров труб последующих участков. Если взять изоли­ рованно участок 2 —3 из этой сети и определить расчетный расход rasa Fp в промежуточной точке х 9 то этот расход будет склады­ ваться из транзитного расхода F , и какой-то части путевого расхода Fn, т. е. Fp = FT + fcFn, где коэффициент учитывает долю путевого расхода газа в данной точке и зависит от VTIVn так:

Для газовых сетей населенных пунктов обычно транзитный расход газа во много раз больше путевого, поэтому для определе­ ния расчетных расходов газа на участках пользуются соотноше­ нием

Для дальнейших расчетов введем понятие об удельных расхо­ дах газа. Удельный расход по длине есть отношение общего расчетного часового расхода, м3/ч, газа к суммарной длине га­ зовой сети, м:

118

В больших городах с различным характером застройки и не­ одинаковой плотностью населения удельные расходы вычисляются отдельно для каждого района.

Удельный расход газа, отнесенный к единице площади за­

Как отмечалось ранее, диаметры газопроводов определяются по расходу газа и по допустимым потерям давления. Выбор рас­ четных перепадов давления в сетях низкого давления принимается исходя из допустимых колебаний тепловых нагрузок бытовых газовых приборов. При снабжении потребителей природным газом с низшей теплотой сгорания 8000—10 000 ккал/м3 давление газа перед бытовыми газовыми приборами принимают 120 или 200 мм

в том числе: в уличных газопроводах 120, в дворовых и домовых — 60 мм вод. ст. Таким образом, при расчетах уличных распредели­ тельных газовых сетей следует ориентироваться на перепад давле­ ния в 120 мм вод. ст.

П р и м е р 21. Жилой поселок однородной застройки снабжается при­ родным газом (р = 0,73 кг/м8) в количестве 750 м3/ч. Подача газа в распре­ делительную газовую сеть (рис. VI.9) осуществляется из ГРП под давлением 300 мм вод. ст. Определить расчетные расходы газа и диаметры газопроводов

вляет 750 м3/ч. Расчетные расходы газа на участках сети по формуле (VI.30)

= 400 м3/ч и т. д. Результаты вычислений путевых и расчетных расходов сводим в таблицу (табл. VI.3).

119

Определяя среднюю удельную потерю давления на основной магистрали сети от ГРП до точки 4 (1—2—3—4), принимаем общее падение давления на этой магистрали Н = 120 мм вод. ст. Отнесем 10% этого падения давления за счет потерь в местных сопротивлениях. Тогда потери давления на тренпе Нтр = 120 — ОД *120 = 108 мм вод. ст. Средняя удельная потеря давления

Далее расчет ведем в табличной форме (табл. VI.4) в следующем порядке.

1.Ориентируясь по средней удельной потере давления и расчетным рас­ ходам газа на участках, по номограмме на рис. VI.3 подбираем диаметры газо­ проводов на участках сети.

2.Для выбранных диаметров газопроводов на участках по той же номо­ грамме определяем действительные удельные потери давления.

3.Умножая действительные потери давления на участках на длину этих участков, определяем действительные потери давления на участках.

4.Суммируем потери давления на участках основной магистрали и ре­ зультат сравниваем с принятым расчетным перепадом давления. В случае недоиспользования или превышения его изменяем диаметр газопровода на

одном или нескольких участках с тем, чтобы свести невязку до величины не более 5%. Изменения диаметров фиксируем в таблице.

5. Аналогично подбираем диаметры ответвлений от основной магистрали. При этом для каждого ответвления удельные потери давления определяются из соотношения Др0тв = #'Аотв» где Н' —располагаемый напор для ответвле­ ния, определяемый как разность давления в точке ответвления и номиналь­ ного давления у потребителя (200 мм вод. ст.); 10ТВ— длина ответвления, м.

Без учета незначительных потерь давления в местных сопротивлениях давление в точке 2 р2 = 300 — А1г_211-2= 300 — 0,12-350 = 258 мм вод. ст.

Следовательно, располагаемый напор на участке 2—5 Н2_5 = р%— риом =

= 258 — 200 = 58 мм вод. ст. Средняя удельная потеря давления на этом участке ApyJk2_5 = ^2-5/h-5= 58/200 = 0,29 мм вод. ст./м. Аналогичный

расчет делаем для ответвления 3—6: р3 = 300 — (Аp1_2lj^2 + ^Ра-зЬ-з)^ = 300 — 0,12-350 — 0,11-300 «= 225 мм вод. ст. Н3_6 = Рз — Рном = 225 -

— 200 = 25 мм вод. ст. Друд 3_6 = Н3_6/13_6= 25/300 = 0,067 мм вод. ст./м.

По рассчитанным значениям удельных потерь давления и расчетным расходам на обоих ответвлениях по номограмме выбираем диаметры газопро-

120