Расчет диаметров производим по программе Seti_ok3.bas. Результатывычислений приведены ниже.
Результаты гидравлического расчета разветвленной газовой сети
Участок | L, м | 0,мЗ/ч | D*b, мм*мм | Перепад Па |
12345б78910111213141516171819202122232425262728293031 | 5324911910519273306321263306321153206273234167211191201919129134100211192019686201 | 471,5421,9273,0242,5222,2111,193,857,419,192,055,619,110,115,336,611,7144,252,241,86,029,814,97,47,477,211,757,710,330,025,111,7 | 219*6159*4,5159*4,5159*4,5159*4,5108*4108*489*3,589*3,5108*489*3,576*3,557*357*376*3,557*3108*476*3,576*3,557*376*3,557*357*357*389*3,557*376*3,557*376*3,576*3,576*3,5 | 31,156,396,116,376,428,6299,4362,953,2278,8342,3121,980,6224,6331,4159,8403,3487,229,725,016,120,039,340,7204,1143,553,3108,781,253,332,0 |
Конечное давление по направлению 1 = 1979.8 Па
Конечное давление по направлению 2 = 1980.9 Па
Конечное давление по направлению 3 = 2719.6 Па
Конечное давление по направлению 4 = 2591.9 Па
Конечное давление по направлению 5 = 2477.7 Па
Конечное давление по направлению 6 = 1967.4 Па
Конечное давление по направлению 7 = 1917.0 Па
Конечное давление по направлению 8 = 1935.6 Па
Конечное давление по направлению 9 = 2161.7 Па
Конечное давление по направлению 10 = 2143.2 Па
Конечное давление по направлению 11 = 2085.3 Па
Начальное давление в сети Р1= 3000.0 Па
Требуемое конечное давление Р2= 1800.0 Па
Расчетный перепад давления Н0= 1200.0 Па
Массив направлений по приоритету :
1 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 |
2 | 12 | 11 | 10 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | |
3 | 13 | 4 | 3 | 2 | 1 | ||||
4 | 14 | 3 | 2 | 1 | |||||
5 | 16 | 15 | 1 | ||||||
6 | 20 | 19 | 18 | 17 | 2 | 1 | |||
7 | 23 | 22 | 21 | 19 | 18 | 17 | 2 | 1 | |
8 | 24 | 21 | 19 | 18 | 17 | 2 | 1 | ||
9 | 26 | 25 | 17 | 2 | 1 | ||||
10 | 28 | 27 | 25 | 17 | 2 | 1 | |||
11 | 31 | 30 | 29 | 27 | 25 | 17 | 2 | 1 |
4.Выбор типа ГРП и его оборудования
ПоQ=471,5238 ivr/ч выбираем шкафной газорегуляторный пункт типа ГРПШ-400-01, изготовитель ООО «Радон и К°», город Энгельс Саратовской области. В состав пункта входят:
— узел фильтра;
— линия редуцирования давления газа;
— обводная линия, байпас.
Рисунок 2 - Шкафной газорегуляторный пункт
Таблица 3 - Технические характеристики ГРПШ-400-01
Регулятор давлениягаза | Давление газа на входе, Рвх, МПа | Диапазон настройки выходного давления, Рвых, кПа | Максимальная пропускная способность, м3/ч | Масса, кг |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
РДНК-400М | 0,6 | Рвых =2-5 | 500 | 90 |
Рисунок 3 - Габаритный чертеж газорегуляторного пункта шкафного (ГРПТТТ)
1— Рвх; 2 — дымоход; 3 — выход клапана предохранительного сбросного; 4 — вентиляционный патрубок; 5 — продувочный патрубок; 6 — вход клапана предохранительного сбросного; 7 — Рвых; 8 — подвод импульса к регулятору.
Подбор оборудования ГРП производительностью 471,5238 м3/ч при избыточном давлении на входе 95 кПа и на выходе ЗкПа. Плотность газа 0,725 кг/м3, температура газа Т=276 К.
Предварительно задаемся потерями в газопроводах ГРП, кранах 1,5, предохранительном запорном клапане 3 и фильтре 2 (рисунок 3) в размере 3 кПа. В этом случае перепад давления на клапане регулятора 4 давления будет равен ДР=95-3-3=89кПа
Рисунок 4 - Расчетная схема ГРП
Абсолютное давление газа на входе и выходе регулятора давления (РД)
Р1 =Ри+Ра =95+1 00=1 95 кПа,
Р2=3+100=103кПа
Режим течения газа через клапан РД
что говорит о докритическом течении газа через РД.
По полученному значению ∆Р/Р1 =0,456 из графика [2] находим значение поправки на изменение плотности газа ε =0,772 при коэффициенте адиабаты для природного газа k=l,3-
Определим коэффициент пропускной способности РД
где ε - коэффициент, учитывающий плотности газа при движении через дроссельный орган, ε=0,772;
∆Р - перепад давления на регуляторе, ∆Р=0,089 МПа;
Р1- давление газа перед регулятором, Р1 =0,195 МПа;
Т1 - температура перед регулятором, Т1 = 276 К;
ρо - плотность газа при нормальных условиях, кг/м3;
z1 - коэффициент сжимаемости при условии входа в регулятор давления,
z1=l;
Q - пропускная способность ГРП, Q=471,5238 м3/ч;
Подбираем регулятор давления с коэффициентом пропускной способности близким к расчетному kv=12,5. Для kv=22 соответствует РДНК-400М. Рассчитан на устойчивую работу при воздействии температуры окружающего воздуха от -40 °С до +60 °С и относительной влажности до 95 % при температуре +35 °С, изготовитель ЗАО «Сигнал-Прибор», г. Энгельс Саратовской области.
Рисунок 5 - Регулятор давления РДНК-400М
Определим запас его пропускной способности
т.е. пропускная способность несколько больше необходимой, что удовлетворят требованиям.
Для очистки газа примем волосяной фильтр с D=50 мм. Его пропускная способность при абсолютном давлении на выходе
=0,7 МПа, перепад давления и плотность газа ρт=0,725 кг/м3 составит QT=6000 м3/ч.Потери давления на фильтре при заданной пропускной способности ГРП
где Р2=195 кПа - давление на выходе из фильтра или давление на выходе РД.
Скорость движения газа в линиях редуцирования
а) до регулятора давления б) после регулятора давления
б) после регулятора давления
где D - внутренний диаметр трубопровода, D =0,05м.
Полученные скорости высоки, т.к. при движении газа по трубам они вызывают большой шум, что недопустимо при эксплуатации. Для снижения скорости и уменьшения шума примем диаметры трубопроводов до и после регулятора давления равными 125 мм, тогда скорости составят wl =11 м/с и w2 = 21,5 м/с.
Определяем потери давления в кранах, местных сопротивлениях и в клапане ПЗК линии редуцирования.
Принимаем следующие значения коэффициентов местного сопротивления:
Таблица 4 — Местные сопротивления
Сопротивления | До регулятора | После регулятора |
1 | 2 | 3 |
Кран( =2) | 2 | 2 |
ПЗК( =5) | 5 | - |
Переход на D=125мм | 0,55 | 0,55 |
Итого | 7,55 | 2,55 |
Гидравлические потери составляют
а) до регулятора давления
б) после регулятора давления
Суммарные потери давления в линии редуцирования составят
Эта величина меньше предварительно принятой 3 кПа, что приводит к увеличению запаса пропускной способности регулятора давления на 60 %.
5. Производство испытаний и приемка в эксплуатацию распределительных газопроводов
Законченные строительством или реконструкцией наружные и внутренние газопроводы (далее — газопроводы) и оборудование ГРП испытываются на герметичность внутренним давлением воздухом в соответствии с требованиями СНиП 42-01.
Испытания производят после установки арматуры, оборудования, контрольно-измерительных приборов. Если арматура, оборудование и приборы не рассчитаны на испытательное давление, то вместо них на период испытаний следует устанавливать катушки, заглушки, пробки.
Надземные участки длиной до 10 м на подземных газопроводах испытываются по нормам подземных газопроводов. При совместном строительстве вводов диаметром до 100 мм с распределительными газопроводами их испытывают по нормам, предусмотренным для распределительных газопроводов.
Испытание газопроводов и оборудования ГРП и ГРУ производят по нормам испытаний на стороне входного давления газа или по частям:
- до регулятора давления — по нормам испытаний на стороне входного давления газа;
- после регулятора давления — по нормам испытаний на стороне выходного давления газа.
Испытания газопроводов паровой фазы СУГ производят по нормам, предусмотренным для испытаний газопроводов природного газа.
Для проведения испытания газопровод разделяют на участки длиной не более указанной в таблицах 27—37, ограниченные арматурой или заглушками. Арматура может быть использована в качестве ограничительного элемента, если она рассчитана на испытательное давление и имеет герметичность не ниже класса «А» по ГОСТ 9544.
Если испытываемый газопровод состоит из участков с разными внутренними диаметрами, величина диаметра определяется по формуле