4.2 Гидравлический расчет цехового газопровода низкого давления.

Расчетное давление газа на входе в газопровод в точке подключения к цеховому ГРП р_2ц = 107,095 кПа. Расчетное давление на выходе р_га = 105,325 кПа. Расчетный перепад давления в газопроводе р_рц = р_2ц – р_га = 107,095 – 105,325 = 1,77 кПа. За основную магистраль принимается линия 3-7-8 длиной l_3-8 = 85 м. Принимая местные потери за 10 % от линейных, оцениваем расчетную длину основной магистрали l_р,3-8 = 1,1l_3-8 = 1,1225 = 93,5 м . Средние удельные линейные потери h_3-8, Па/м по основной магистрали газопровода низкого давления

Па/м.

Проведем гидравлический расчет по участкам газопровода.

4.2.1 Участок 3-7. По номограмме для расхода Q₃₇  800 м³/ч при удельных потерях h_3-8 = 18,9 Па/м выбираем трубопровод 133 х 34,0 с наружным диаметром D_н,37 = 133 мм, толщиной стенки s = 4 мм и условным диаметром D_у,37 = 125 мм. Для данного диаметра и расчетного расхода Q₃₇ = 846 м³/ч находим уточненные удельные потери на участке h₃₇ = 22 Па/м, и давление на выходе

кПа.

Далее выполняем точный расчет конечного давления. Средняя скорость газа на данном участке

м/с.

Число Рейнольдса (режим течения газа)

> 4000 (турбулентное течение).

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

.

Эквивалентная длина местных сопротивлений

м.

Точное значение удельных потерь давления

Па/м.

Потери давления на местных сопротивлениях

Па.

Конечное давление с учетом линейных потерь на трение

кПа.

Конечное давление с учетом линейных и местных потерь давления

Па = 106,364 кПа.

Расчетный перепад давления

Па.

Максимальное конечное давление при минимальной нагрузке данного участка 650 м³/ч = 0,18 м³/с с относительной величиной _1ц = 0,7683 равно

кПа.

Приведенная длина участка 3-7

м.

4.2.2 Участок 7-8. По номограмме для расхода Q₇₈  120 м³/ч при удельных потерях h_3-8 = 18,9 Па/м выбираем трубопровод 69 х 3,0 с наружным диаметром D_н,78 = 69 мм, толщиной стенки s = 3 мм и условным диаметром D_у,78 = 63 мм. Для данного диаметра и расчетного расхода Q₇₈ = 124 м³/ч находим уточненные удельные потери на участке h₇₈ = 20 Па/м, и давление на выходе

кПа.

Далее выполняем точный расчет конечного давления:

м/с,

> 4000 (турбулентное течение),

,

м,

Па/м,

Па,

кПа,

Па = 104,912 кПа,

Па.

Максимальное конечное давление при минимальной нагрузке данного участка 69 м³/ч = 0,019 м³/с с относительной величиной _7а равно

,

кПа.

Приведенная длина участка 7-8

м.

4.2.3 Участок 7-9. Находим средние удельные линейные потери h_7-9, Па/м по ответвлению к агрегату № 5 от основной магистрали низкого давления

Па/м.

По номограмме для расхода Q₇₉  700 м³/ч при удельных потерях h_7-9 = 47 Па/м выбираем трубопровод увеличенного диаметра 108 х 4,0 с наружным диаметром D_н,79 = 108 мм, толщиной стенки s = 4 мм и условным диаметром D_у,79 = 100 мм = 0,1 м. Для данного диаметра и расчетного расхода Q₇₉ = 722 м³/ч находим удельные потери на участке h₇₉ = 50 Па/м, и давление на выходе

кПа.

Далее выполняем точный расчет конечного давления:

м/с,

> 4000 (турбулентное течение),

,

м,

Па/м,

Па,

кПа,

Па = 104,178 кПа,

Па.

Максимальное конечное давление при минимальной нагрузке данного участка 581 м³/ч = 0,161 м³/с с относительной величиной _5а равно

,

кПа.

Приведенная длина участка 7-8

м.

Результаты гидравлического расчета цехового газопровода низкого давления приведены в таблице 11.

Таблица 3 – Результаты гидравлического расчета системы газоснабжения

Расчетная величина		Межцеховой газопровод						Цеховой газопровод
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Номер участка	i-j	0-1	1-2	2-4	4-5	4-6	2-3	3-7	7-8	7-9
Длина участка	lij, м	30	150	185	170	150	100	15	70	20
Расход газа максимальный	Qij, м^3/ч	1568	1568	722	330	392	846	846	124	722
	Qij, м^3/с	0,435	0,435	0,2	0,091	0,108	0,235	0,235	0,034	0,2
Расход газа минимальный	Qij, м^3/ч	1127	1127	477	234	243	650	650	69	581
	Qij, м^3/с	0,313	0,313	0,132	0,065	0,067	0,18	0,18	0,019	0,161
Изб. вх. давл.	рi, кПа.и	180	154,14	130,94	93,06	93,06	130,94	5,775	5,04	5,04
Вх. давление	рi, кПа	281,32	255,46	232,26	194,38	194,38	232,26	107,09	106,36	106,36
Уд. лин. потери	hij	95	76	80	80	90	76	18,9	18,9	47
Размер трубы	Dн / s,мм	-	-	-	-	-	-	133/34	69/3,0	108/4
Усл. диаметр	Dу, мм	90	95	68	48	49	72	125	63	100
Уд. лин. потери	hij	90	71	82	73	85	84	22	20	50
Вых. давление	рi, кПа	275,99	231,39	193,02	155,34	154,13	211,43	106,73	104,82	105,26
Ср. давление	рij, кПа	278,65	243,42	212,64	174,86	174,25	221,84	107,09	106,36	106,36
Расход газа	Qг, м^3/с	0,158	0,181	0,095	0,053	0,063	0,107	0,235	0,034	0,20
Ср. скорость	ij, м/с	24,9	25,58	26,32	29,36	33,59	26,37	19,15	11,05	25,54
ч. Рейнольдса	Reij	156713	169937	125158	98551	115098	132772	167395	48682	178601
Коэфф. трения	ij	0,0218	0,0215	0,233	0,252	0,0249	0,023	0,0205	0,0257	0,0212
Ср. плотность	ij, кг/м^3	2	1,754	1,532	1,26	1,25	1,59	0,73	0,73	0,73
Коэф. м. сопр.	i	2,2	3,5	2,4	2,4	2,4	2,4	3,0	4,9	5,0
Местн. потери	рм, кПа	1,36	2,0	1,27	1,3	1,69	1,32	0,401	0,212	1,182
Уд. лин. потери	hij	83,7	62,9	84,68	99,6	123,2	78,66	21,93	17,7	50,14
Вых. лин. давл.	рj, л, кПа	276,82	234,26	195,65	144,4	138,93	214,66	106,76	105,125	105,361
Вых. давление	рj, кПа	275,46	232,26	194,38	143,1	137,24	213,34	106,36	104,912	104,178
Изб. вых. давл.	рj, кПа.и	174,14	130,94	93,06	41,78	35,92	112,02	5,04	3,592	2,858
Перепад давл.	рij, кПа	5,86	23,2	37,88	51,28	57,14	18,92	0,731	1,452	2,186
Отн. мин. давл	j	0,72	0,72	0,457	0,7090	0,6198	0,7683	0,7683	0,5565	0,8047
Макс. вх. давл	р^мi, кПа	281,32	266,73	255,5	248,84	248,84	255,5	107,095	106,66	106,66
Макс. вых. давл	р^мj, кПа	277,1	255,5	248,84	230,7	233,75	245,56	106,66	106,213	105,247
Изб. макс. давл	р^мj,кПа.и	175,78	154,18	147,52	129,38	132,43	144,24	5,34	4,893	3,927
Эквив. длина	lэ, ij, м	9	14,9	5,8	3,75	3,8	5,55	18,29	12,01	23,58
Привед. длина	lпр, ij, м	39	179,9	190,8	173,75	153,8	105,55	33,29	82,01	43,58
Общ. пр. длина	lпр, 0j, м	39	218,9	409,7	583,45	563,5	324,45	357,74	439,75	401,32
Примечание: результаты, выделенные полужирным шрифтом рекомендуются приводить в графической части курсового проекта.

Пьезометр работы газовой сети, построенный по результатам данного гидравлического расчета представлен на рисунке 1. На нем показаны две разветвленные линии – при максимальной и минимальной нагрузке сети.