Длину
участков Lд
(м) определяем по аксонометрической схеме внутридомового газопровода. Затем
задаемся диаметром рассчитываемого участка. Заносим выбранный диаметр в графу
4. Далее по приложению 10 методических указаний с учетом выбранного диаметра и
расчетного расхода газа определяем эквивалентную длину трубопровода исходя из
коэффициента местных потерь ξ=1м (Lу,
м) и удельные потери давления (Руд, Па). В графу 13 записываем
местные сопротивления для каждого участка и по приложению 10 определяем
соответствующие им коэффициенты местных сопротивлений.
Полученную
сумму коэффициентов местных сопротивлений заносим в графу 5. (Σξ).
Дополнительную
условную длину для каждого участка вычисляем по следующей формуле:
.
Расчетную
длину каждого участка определяем по формуле:
.
Суммарные
потери давления на каждом участке вычисляем по формуле:
.
На
вертикальных участках определяем гидростатическое давление по формуле:
,
где
=9,81 м/с2
– ускорение свободного падения;
Z
– разность геометрических отметок конца и начала участка, считается по ходу
газа, м;
– плотность
газа , кг/м3.
Если
гидравлический напор действует в направлении движения газа, он прибавляется к
последнему (когда газ легче воздуха и движется вверх) или когда газ тяжелее
воздуха и движется вниз. Если гидростатический напор действует против движения
газа, он вычитается из последнего.
Фактические
потери давления на каждом участке определяем по формуле:
.
Определив
∆Рф на участке, посчитаем потери давления на всех
последовательно присоединенных участках (Σ∆Рф).
Суммарные
потери давления на должны превышать расчетного перепада давления для домовой
сети – 350 Па. При этом учитываем, что величина потерь должна составлять 50% от
расчетного перепада давления.
В
нашем случае суммарные потери давления составляют 299,17 Па, что не превышает
расчетного перепада давления для домовой сети и удовлетворяет СНиП.
Из
опыта проектирования будем задаваться диаметрами dy
= 20 мм для стояков и подводок к газовым приборам.
Результаты
расчетов сводим в таблицу 13.
Таблица
13
«Газодинамический
расчет домовых газопроводов»
№
участка
Qр,
м3/ч
Lд,
м
dу
х s, мм
Σξ
Lэ,
м
Lдоп,
м
Lр,
м
∆Руд,
Па
∆Руч,
Па
Н,
Па
∆Рф,
Па
Местные
сопр-я и их коэффициенты
1-2
1,2
3,9
20
3,3
0,46
1,52
5,42
0,70
3,79
-14,20
-10,41
1,0;
0,3; 2,0;
2-3
1,56
3,0
20
1
0,62
0,62
3,62
0,94
3,40
-17,75
-14,35
1,0
3-4
1,62
3,0
20
1
0,62
0,62
3,62
0,94
3,40
-17,75
-14,35
1,0
4-5
1,68
3,0
20
1
0,62
0,62
3,62
0,94
3,40
-17,75
-14,35
1,0
5-6
1,74
3,0
20
1
0,66
0,66
3,66
1,11
4,06
-17,75
-13,69
11,0
6-7
2,016
3,0
20
1
0,64
0,64
3,64
1,42
5,17
-17,75
-12,58
1,0
7-8
2,268
3,0
20
1
0,62
0,62
3,62
1,78
6,44
-17,75
-11,31
1,0
8-9
1,2
3,3
20
3,3
0,46
1,52
4,82
0,70
3,37
17,75
21,12
1,0;
0,3; 2,0;
8-10
2,592
18,25
20
5,6
0,59
3,30
21,55
2,63
56,68
17,75
57,86
1,0;
0,6; 4,0;
10-15
4,608
17,6
25
5,9
0,65
3,84
21,44
2,82
60,46
0
60,46
1,0;
0,9; 4,0;
11-12
2,592
6,05
20
5,6
0,59
3,30
9,35
2,63
24,59
0
24,59
1,0;
0,6; 4,0;
12-13
4,608
12,2
25
5,9
0,65
3,84
16,04
2,82
45,23
0
45,23
1,0;
0,9; 4,0;
13-14
6,624
4,6
25
5,6
0,70
3,92
8,52
5,27
44,90
0
44,90
1,0;
0,6; 4,0;
14-15
8,832
6,1
25
5,6
0,74
4,14
10,24
9,53
97,59
0
97,59
1,0;
0,6; 4,0;
15-16
13,248
10,8
32
3,6
1,02
3,67
14,47
4,62
66,85
-28,39
38,46
1,0;
0,6; 2,0;
∑=299,17
7.
Выбор оборудования для сетевых ГРП
Оборудование
для сетевых газорегуляторных пунктов состоит из следующих основных узлов и
элементов: узла регулирования давления газа с предохранительно-запорным
клапаном и обводным газопроводом (байпасом), предохранительного сбросного
клапана, комплекта КиП, продувочных линий.
Оборудование
располагают в такой последовательности: отключающее устройство, фильтр для
очистки газа от механических примесей и пыли; предохранительный запорный клапан
для отключения подачи газа потребителям (при недопустимом повышении или
понижении давления после регулятора); регулятор для снижения давления газа и
поддержания давления после себя; отключающее устройство.
Для
очистки газа на ГРП устанавливаются волосяные или сетчатые фильтры.
Исходными
данными для подбора оборудования ГРП являются: расход газа и пределы его
изменения; давление газа на входе и выходе; плотность, влажность газа: степень
необходимости учета газа.
Выбор
регулятора давления
Подберем
регулятор давления для ГРП-1 пропускной способностью Q
= 922 м3/ч (при нормальных условиях) и избыточном давлении газа на
входе Р1 = 525 кПа. На выходе низкое давление равно 3 кПа. Плотность
газа ρ = 0,69 кг/м3.
При
выборе регулятора давления учитываем, что режим его работы зависит от перепада
давления в дроссельном органе. При малых перепадах происходит докритическое
истечение газа: при значительном перепаде
наступает
критическое истечение, то есть когда скорость газа равна скорости звука в
газовой среде. Это критическое отношение давлений определяется зависимостью:
,
где
-
абсолютное давление газа до регулятора, кПа;
-
абсолютное давление газа после регулятора, кПа;
– показатель
адиабаты (для природных газов), k
= 1,3;
– критическое
отношение давлений для природного газа.
Регулятор
работает в докритическом режиме, когда Р2 / Р1 ≥
0,5 (или Р2 / Р1 ≤ 2);
при
Р2 / Р1 < 0,5 (или Р2 / Р1 >
2) регулятор работает в критическом режиме.
В
нашем случае Р2 / Р1 = (3 + 100) / (525 + 100) = 0,16
< 0,5.
Пропускная
способность регуляторов давления РДУК (м3/ч) вычисляется по формуле,
м3/ч:
.
где
– площадь седла
клапана (с учетом площади сечения штока), см2;
с
– коэффициент расхода;
– коэффициент,
зависящий от отношения Р2 / Р1 ;
-
абсолютное давление газа на входе, кПа.
Полученная
пропускная способность регулятора является максимальной, а номинальная
составляет 80%, то есть:
м3/ч.
Значит,
выбранный регулятор соответствует поставленным требованиям.
Подбор
газовых фильтров
Подбор
газовых фильтров сводится к определению расчетных потерь давления в них,
которые складываются из потерь в корпусе и на кассете фильтра. Во избежание разрушения
кассет эти потери не должны превышать 10 кПа, а для обеспечения нормальной
работы фильтра, с учетом засорения, следует принимать потери не более 4-6 кПа.
Для
сетчатых фильтров потери давления обычно не вычисляют, а принимают по фильтру
соответствующего диаметра.
Проверим
возможность применения волосяного сварного фильтра диаметром 100мм. Для этого
по номограмме определяем потери давления в корпусе и на кассете для расхода Q
= 922 м3/ч:
∆Ркор
= 1,2 кПа,
∆Ркас
= 0,35 кПа.
Суммарные
потери давления в фильтре составляют:
кПа,
что
составляет 22,6% от предельно допустимых потерь, равных 10 кПа. Значит, фильтр
Ду100 пригоден для применения в нашем случае.
Заключение
В данном курсовом
проекте осуществлено проектирование сетей низкого и высокого давления для
снабжения газом райна города Мурманск. Пользуясь климатическими данными и
характеристикой газового топлива, я определил годовые потребности в газе
крупных коммунально-бытовых предприятий, общественных предприятий и сооружений,
жилых кварталов и промышленных предприятий района газификации. Затем определил
расчетно-часовые расходы газа, средний гидравлический уклон и подобрал диаметры
для сети низкого давления района газификации. Для сети высокого давления я
оуществил предварительный расчет диаметра кольца газопровода, выполнил
газодинамический расчет аварийных режимов однокольцевой газовой сети, задался
диаметрами ответвлений. Затем выполнил газодинамический расчет внутридомового
газопровода, выбрал регулятор давления и газовый фильтр для рассчитанной мною
системы газоснабжения района города Мурманск.
газопровод потребление топливо
Список
используемой литературы
1.
Методические
указания по дипломному и курсовому проектированию по курсу «Газоснабжение»/
сост. А.Е. Полозов. - Белгород: Изд-во БГТУ, 2007. - 110с.
2.
СНиП
2.04.08-87* «Строительная климатология и геофизика» М.Стройиздат, 1984г.