4.1. Гидравлический расчет межцехового газопровода среднего давления.

Давление газа на входе в газопровод в точке подключения к городской сети р_г = 281,32 кПа. Расчетное давление на выходе р_1ц = 151,32 кПа. Расчетный перепад давления в газопроводе р_рм = р_г – р_1ц = 281,32 – 151,32 = 130 кПа. За основную магистраль принимается линия 0-1-2-4-5 длиной l_0-1-2-4-5 = 535 м. Принимая местные потери за 10 % от линейных, предварительно оцениваем расчетную длину основной магистрали l_р,0-5 = = 1,1l_0-5 = 1,1535 = 589 м. Средние удельные линейные потери h, кПа²/м по основной магистрали среднего давления

кПа²/м

Проведем гидравлический расчет газопровода по участкам.

4.1.1 Участок 0-1. По номограмме для расхода Q₀₁  1600 м³/ч при удельных потерях h_0-5 = 95 кПа²/м выбираем условный диаметр D_у,01 = 90 мм. Для данного диаметра и расчетного расхода Q₀₁ = 1568 м³/ч находим уточненные удельные потери на участке h₀₁ = 90 кПа²/м, и давление на выходе

кПа.

Среднее давление газа на участке

кПа.

Расход газа при рабочих условиях

м³/ч = 0,158 м³/с.

Средняя скорость газа на участке

м/с.

Число Рейнольдса (режим течения газа), если  = 14,310^-6 м²/с

> 4000 (турбулентное течение)

Коэффициент трения (k_э = 0,1 мм = 0,0001 м)

.

Средняя плотность газа на участке (_н = 0,73 кг/м³)

кг/м³.

Потери давления на местных сопротивлениях

Па = 1,36 кПа.

Точное значение удельных потерь давления

кПа²/м,

где 1568 м³/ч = 0,435 м³/с – расход газа (по нормальным условиям).

Конечное давление с учетом линейных потерь на трение

кПа.

Конечное давление с учетом линейных и местных потерь давления

кПа.

Расчетный перепад давления

кПа.

Максимальное конечное давление при минимальной нагрузке участка 1127 м³/ч = 0,313 м³/с с относительной величиной  = равно

кПа.

Приведенная длина участка 0-1

м = 39 м.

Эквивалентная длина местных сопротивлений

м.

4.1.2 Пункт измерения расхода газа ПИРГ. Задаемся расчетным перепадом давления р_рд = 20 кПа = 150 мм.рт.ст на расходомерных и дроссельных устройствах пункта. Минимальное значение перепада давления

кПа = 78 мм.рт.ст.

Расчетное давление на выходе ПИРГ р_1рд и давление на выходе ПИРГ при минимальной нагрузке (т.е. расходе газа) р_1рд равны

кПа,

кПа.

4.1.3 Участок 1-2. Средние удельные потери давления на линии 1-5 расчетной длиной l_р,1-5 = 1,1l_1-5 = 1,1505 = 555,5 м. с учетом падения давления в ПИРГ

кПа²/м.

По номограмме для расхода Q₁₂  1600 м³/ч при новых удельных потерях h_1-5 = 76 кПа²/м выбираем тот же условный диаметр D_у,12 = 95 мм. Для данного диаметра и расчетного расхода Q₁₂ = 1568 м³/ч находим уточненные удельные потери на участке h₁₂ = 71 кПа²/м, и давление на выходе участка

кПа.

Далее решаем аналогично участку 0-1:

кПа,

м³/ч = 0,181 м³/с,

м/с,

> 4000 (турбулентное течение),

,

кг/м³,

Па = 2,0 кПа,

кПа²/м,

кПа,

кПа,

кПа,

кПа,

м,

м.

4.1.4 Участок 2-4. Средние удельные потери давления на основной линии 2-4-5 расчетной длиной l_р,2-5 = 1,1l_2-5 = 1,1355 = 390,5 м к цеху № 8

кПа²/м.

По номограмме для расхода Q₂₄  700 м³/ч при новых удельных потерях h_2-5 = 80 кПа²/м выбираем условный диаметр D_у,24 = 68 мм. Для данного диаметра и расчетного расхода Q₂₄ = 722 м³/ч находим уточненные удельные потери на участке h₂₄ = 82 кПа²/м, и давление на выходе участка

кПа.

Далее решаем аналогично участку 1-2:

кПа,

м³/ч = 0,095 м³/с,

м/с,

> 4000 (турбулентное течение),

,

кг/м³,

Па = 1,27 кПа,

кПа²/м,

кПа,

кПа,

кПа.

Относительная величина минимальной нагрузки цехов № 6 и 8

,

кПа,

м,

м.

4.1.5 Участок 4-5. По номограмме для расхода Q₄₅  350 м³/ч при удельных потерях h_2-5 = 80 кПа²/м выбираем тот же условный диаметр D_у,45 = 48 мм. Для данного диаметра и расчетного расхода Q₄₅ = 330 м³/ч находим уточненные удельные потери на участке h₄₅ = 73 кПа²/м, и давление на выходе участка

кПа,

кПа,

м³/ч = 0,053 м³/с,

м/с,

> 4000 (турбулентное течение),

,

кг/м³,

Па = 1,3 кПа,

кПа²/м,

кПа,

кПа,

кПа.

Относительная величина минимальной нагрузки цеха № 8

,

кПа,

м,

м.

4.1.6. Участок 4-6. Средние удельные потери давления на ответвлении 4-6 от линии 2-4-5 с расчетной длиной l_р,4-6 = 1,1l_4-6 = 1,1150 = 165 м к цеху № 6

кПа²/м.

По номограмме для расхода Q₄₆  400 м³/ч при удельных потерях h_4-6 = 90 кПа²/м выбираем условный диаметр D_у,46 = 49 мм. Для данного диаметра и расчетного расхода Q₄₆ = 392 м³/ч находим уточненные удельные потери на участке h₄₆ = 85 кПа²/м, и давление на выходе участка

кПа.

кПа,

м³/ч = 0,063 м³/с,

м/с,

> 4000 (турбулентное течение),

,

кг/м³,

Па = 1,69 кПа,

кПа²/м,

кПа,

кПа,

кПа.

Относительная величина минимальной нагрузки цеха № 6

,

кПа,

м,

м.

4.1.7 Участок 2-3. По номограмме для расхода Q₂₃  800 м³/ч при удельных потерях h_1-3 = 76 кПа²/м выбираем условный диаметр D_у,23 = 72 мм. Для данного диаметра и расчетного расхода Q₂₃ = 846 м³/ч находим уточненные удельные потери на участке h₂₃ = 84 кПа²/м, и давление на выходе участка

кПа.

кПа,

м³/ч = 0,107 м³/с,

м/с,

> 4000 (турбулентное течение),

,

кг/м³,

Па = 1,32 кПа,

кПа²/м,

кПа,

кПа,

кПа.

Относительная величина минимальной нагрузки цеха № 4

,

кПа,

м,

м.

Результаты гидравлического расчета межцехового газопровода среднего давления приведены в таблице Т.