Газоснабжение города

Курсовой проект

1. Определить годовые расходы газа

2. Разработать проект газовой сети низкого давления города.

3. Произвести гидравлический расчет газовой сети, состоящей из расчетов кольцевой сети низкого давления.

Характеристика города

1. Район строительства ________ г. Акт ю бинск _______________________

2. средняя этажность застройки районов: № 1 __ 8 ___ эт.; №2 __ 4 ___эт.;

№3 __ 1 ___эт. Границы районов указаны на генплане.

3. Годовые расходы газа на технологические нужды промышленных предприятий (ПП) _ 965тыс. __м3 . (по заданию табл.№2)

4. Охват газоснабжением жилых домов -100%

5. Использование газа для децентрализованного отопления и горячего водоснабжения, а также охват газоснабжением всех коммунальных предприятий города принять по табл.№3 .

6. Давление для сети высокого давления (среднего) давления (абс.): начальное _ 0.7 ___ МПа, конечное минимальное _ 0.15 ____ МПа. (по заданию табл. №3)

7. Номинальное давление газа перед приборами сети низкого давления 2000(1300)Па.

8. t в =22°С температура внутреннего воздуха отапливаемых помещений ;

t р.о =-31°С температура наружного воздуха расчетная для проектирования системы отопления;

t ср.о =-6,8 °С температура наружного воздуха средняя за отопительный период

n=200 сут. — продолжительность отопительного периода

2.Основные характеристики газообразного топлива

Состав газа, используемого, для газоснабжения ( по заданию табл.1): Вариант 1

Таблица 1

СН 4

С 2 Н6

С 3 Н8

С 4 Н10

С 5 Н12

СО 2

Редкие газы и N 2

%

95.1

2.3

0.7

0.4

0.8

0.2

0.5

с, кг/м 3

0.55

1.048

1.554

2.09

2.671

1.529

0.967

Q нс , кДж/м3

35840

63730

93370

123770

146340

Где, — низшая теплота сгорания i-го компонента газа (определяется по приложению 3 данных методических указаний);

r i — объемная доля i-го компонента газа, % ( принимается по заданию).

Q нс =0.01*(35840*95.1+63730*2.3+93370*0.7+123770*0.4+146340*0.8)=37.87 МДж/м3

к — коэффициент, учитывающий влагосодержание газа и определяемый по формуле:

Где, d г =0.006кг/м3 ( влагосодержание газа, зависящее от температуры, выражаемое в кг на 1нм3 газа.

К=0.804/(0.804+0.006)=0.99

Определяем теплоту сгорания газа по формуле:

Q нр =37.87*0.99=37.49 МДж/м3

Плотность газа определяется по формуле:

с г =У(сri *ri )

с г =0.55*0.951+1.048*0.023+1.554*0.007+2.09*0.004+2.671*0.008+1.529*0.002+0.967*0.005= =0.83 кг/м3

3.Определение расхода газа районом города

3.1 Определение количества жителей

По заданному генплану района города выполняем нумерацию кварталов с определением площадей квартала, зная этажность застройки района города, находим плотность населения (принимаем, что для 1этажной застройки приходится 50- чел/га, 4 этажной -230чел/га, 8этажной — 350чел/га).

Количество жителей по кварталам определяется по формуле:

  • Где, F — площадь кварталов района города, га ;
  • b- Плотность населения района города, чел/га.

N 1 =151.2*350=52920 чел.

N 2 =169.4*230=32962 чел.

N 3 =228.54*50=11427 чел.

3.2 Определение расчетных расходов газа

Расчетный расход газа определяется по годовым нормам.

Охват газоснабжением квартир для большинства городов близок к единице. Однако при наличии старого жилищного фонда, который нельзя газифицировать, или на оборот, при наличии высоких зданий, оборудованных электроплитами, степень охвата газоснабжением квартир будет меньше единицы. Годовой расход газа на приготовление пищи и горячей воды существенно зависит от охвата горячим водоснабжением зданий.

Общее годовое потребление газа в квартирах города определится выражением:

, МДж/год

где, — степень охвата газоснабжением квартир, т.е. отношение газифицированных квартир к их общему числу (принимается по заданию табл.3)

N — число жителей в населенном пункте, чел;

  • норма расхода теплоты на 1 чел. в год в квартире с газовой плитой и централизованным горячим водоснабжением, МДж;
  • норма расхода теплоты на 1 чел. в год в квартире с газовой плитой и газовым водонагревателем, МДж;
  • норма расхода теплоты на 1 чел. в год при наличии в квартире газовой плиты без централизованного горячего водоснабжения и газового водонагревателя, МДж. (определяются по нормам [3] или по приложению 1 настоящих методических указаний)

х 1 — доля квартир с централизованным горячем водоснабжением в районе №1;

х 2 — доля квартир использующая газ на приготовление пищи и горячей воды (с газовыми водонагревателями) в районе № 2;

х 3 — доля квартир без горячего водоснабжения.

Район №1: y=1; х1 =1; q1 =4100 МДж/год

Q ж.д. =1*52920*1*4100=216972000 МДж/год=5895978 м3 /год

Район №2: y=1; х2 =0,4; q2 =10000 МДж/год

Q ж.д. =у*N*(x1 *q1 +x2 *q2 )=1*32962*(0.6*4100+0.4*10000)=212934520 МДж/год=5786264 м3 /год

Район №3: y=1; х3 =1; q3 =6000 МДж/год

Q ж.д. =1*11427*6000=68562000 МДж/год= 1863098 м3 /год

3.3Расход газа фабриками-прачечными

При расчете потребления газа этими предприятиями учитывают расход газа теплоты на обработку белья. Норма расхода теплоты на стирку белья отнесена к 1 т сухого белья, поэтому для расчета газа на стирку белья следует определить количество белья, стираемого в прачечных в течение года. Тогда годовой расход газа на прачечные составит:

где: 100 кг — норма на 1 жителя в год.

N =103309 (число жителей)

Z =0,55 (принимается произвольно)-степень охвата населения прачечными.

Y=0,65-охват газоснабжением прачечных.(Принимается по заданию табл. 3)

q пр =8800 МДж — норма расхода теплоты в механизированных на стирку 1 тонны сухого белья. (принимается по нормам [3] или по приложению 1 методических указаний).

Q пр =103309*0,65*(100/1000)*0,55*8800=32501011 МДж/год=866925 м3 /год

3.4 Расход газа банями

При определении количества помывок в банях можно исходить из расчета 52 помывки в год одним человеком. Тогда годовой расход теплоты банями определяется по формуле:

  • где: 52 -число недель в году;
  • N =103309 — число жителей;
  • Y=0,65 — охват бань газоснабжением; (Принимается по заданию табл.3)

Z=0,7 — охват обслуживанием банями; ( принимается произвольно ).

q б = 50 МДж — норма расхода теплоты в банях на одну помывку.

Q б =52*0,65*0,7*103309*50=122214547 МДж/год=3259924 м3 /год

3.5 Расход газа предприятиями общественного питания

При расчете годового расхода газа на столовые учитывают их среднюю загрузку. Считая, что каждый человек, регулярно пользующий столовыми и ресторанами, потребляет в день примерно один обед и ужин (завтрак).

Следовательно, общее количество газа, потребляемого предприятиями общественного питания города, будет:

Q поп = Y*N*Z*(qo +qy )

где: 360 — дней в год, а 5 отводится на ремонт;

N =103309 — число жителей

Y=0,63 -охват газоснабжением предприятий общественного питания. (принимаем по заданию табл.3)

Z =0,4 — охват обслуживанием населения предприятиями общественного питания (произвольно от 0,1 до 1).

q о =4.2 МДж — норма расхода теплоты на один обед (принимается по нормам [3] или по приложению 1 методических указаний)

q у =2,1 МДж — норма расхода теплоты на один ужин/завтрак (принимается по нормам [3] или по приложению 1 методических указаний).

Q поп =0,4*0,65*103309*360*(4,2+2,1)=60919251 МЖд/год=1624947 м3 /год

Годовые расходы газа распределяются между районами пропорционально населению:

Район №1: 51 % Qпоп =828723 м3 /год

Район №2: 32 % Qпоп =519983 м3 /год

Район №3: 17 % Qпоп =276241 м3 /год

3.6 Расход газа учреждениями здравоохранения

При расчете газа в больницах следует учитывать, что их общая вместимость определяется из расчета 12 коек на 1000 жителей. Необходимо учитывать возможность работы столовых больниц на электрооборудовании, наличие централизованного теплоснабжения, возможность использования твердого и жидкого топлива для котельных больниц. Тогда общий расход газа больницами города будет:

где: N =103309 — число жителей

Y= 0,65 — охват больниц газоснабжением. (принимаем по заданию табл.3)

q у.з.1 =3200 МДж — норма расхода теплоты больницами на приготовление пищи; х=1 (принимается по нормам [3] или по приложению 1 методических указаний)

х 1 =1

q у.з.2 =9200 МДж — норма расхода на приготовление горячей воды; х2 =0,7 (принимается по нормам [3] или по приложению 1 методических указаний)

х 2 =0,7

Q у.з =12/1000*Y*N*( qу.з.1 * х1 + qу.з.2 * х2 )

Q у.з =10/1000*0.65*103309*(3200*1+9200*0.7)=7768010 МДж/год=207202 м3 /год

Годовые расходы газа распределяются между районами пропорционально населению:

Район №1: 51 % Qу.з. =105673 м3 /год

Район №2: 32 % Qу.з. = 66305 м3 /год

Район №3: 17 % Qу.з. = 35224 м3 /год

3.7 Расход тепла на отопление

Определение максимальной величины теплового потока на отопление:

где: A =18 м 2 — жилая площадь зданий;

q о — удельный тепловой поток на отопление 1м2 (принимаем по [4] приложение 4).

k 1 коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий, при отсутствии данных принимать равным 0,25

Район №1: А=N*18=52920*18=952560 м2 ; q0 =80 Вт; Q0max =952560*80*1=76204800 Вт

Район №2: А=N*18=32962*18=593316 м2 ; q0 =102 Вт; Q0max =593316*102*1=60518232 Вт

Район №3: А=N*18=11427*18=205686 м2 ; q0 =154 Вт; Q0max =205686*154*1=31675644 Вт

Определение средней величины теплового потока на отопление:

где : tв =22°С температура внутреннего воздуха отапливаемых помещений; город газовый проект

t р.о =-31°С температура наружного воздуха расчетная для проектирования системы отопления;

t ср.о =-6,8 °С — температура наружного воздуха средняя за отопительный период.

Район №1: Q0ср =76204800*[(22+6.8)/(22+31)]=41409400 Вт=35612084 ккал.

Район №2: Q0ср =60518232*[(22+6.8)/(22+31)]=32865379 Вт=28281425 ккал.

Район №3: Q0ср =31675644*[(22+6.8)/(22+31)]=17212423 Вт=14802686 ккал.

Годовой расход тепла на отопление :

где : n=200 сут. — продолжительность отопительного периода;

  • з =0,85 — КПД отопительной системы;

=37,47 МДж/м 3 =8963 ккал/ м3 — (низшая теплота сгорания газа, она определяется, исходя из состава газа, в расчетах необходимо перевести в ккал/м3 ).

Район №1: Q0год =(24*35612084*200)/(8963*0,85*1,163)=19292415 м3 /год

Район №2: Q0год =(24*28281425*200)/(8963*0,85*1,163)=15321119 м3 /год

Район №3: Q0год =(24*14802686*200)/(8963*0,85*1,163)=8019175 м3 /год

По третьему району:

а) печи периодического действия -40% :

Q 0год =8019175*0,4=3207670 м3 /год

б) установки непрерывного действия -60% :

Q 0год =8019175*0,6=4811505 м3 /год

3.8 Расчетный расход газа городом

Расчетный расход газа городом определяется по районам по формуле:

где : суммарный годовой расход теплоты, кДж;

  • низшая теплота сгорания газа;
  • коэффициент часового максимума (принимается по нормам [3] или по приложению 2 настоящих методических указаний)

Коэффициент часового максимума определяется в зависимости от количества жителей мет одом интерполяции.

Удельный максимальный часовой расход газа м3 /(ч*чел) определяется по формуле:

Где, Qр -максимальный часовой расход газа м3 /ч;

N — количество жителей в районе города, чел.

Результаты расчета сводятся в таблицу 3.

Таблица 3

Годовые расходы по

микрорайонам ( м 3 /год)

Число часов использования

максимума к махh

Максимальные часовые расходы

по микрорайонам ( м 3 /ч)

1

2

3

1

2

3

1

2

3

Жилые дома

5895978

5786264

4863098

2600

2400

2200

2268

2411

847

Мелкие предприятия ( 5% от

жителей района)

294799

289313

93155

2000

2000

2000

147

144

46

Больницы

105673

66305

35224

2000

2000

2000

53

33

18

Предприятия общественного питания

828723

519983

276241

2000

2000

2000

414

260

138

Отопление жилых зданий района №3

а) печи периодического действия (40%)

б) установки непрерывного действия (60%)

3207670

4811505

2065

2065

1553

2330

Всего

7125173

6661865

10286893

2882

2848

4932

Удельный максимальный часовой расход газа, м 3 /ч*чел.

0,054

0,086

0,431

Примечание: 1. Вычисление годовые расходы газа предприятиями общественного питания и больницами распределяются между районами пропорционально количеству населения.

4. Гидравлический расчет кольцевых распределительных газопроводов низкого давления

Сеть низкого давления конструируем из условия экономичности с соблюдением требований надежности. Ее выполняют с условием кольцевания основных газопроводов, в том числе связывающих источники питания по низкому давлению.

На генплане намечаем прокладку газовых сетей по проездам города.

При этом необходимо соблюдать условия:

  • Кольцевание;
  • Двустороннее питание;
  • Длина ответвлений или тупиков от распределительной сети к потребителям не должно превышать 300м.

На расчетной схеме наносится потокораспределение газа от ГРП до точек слияния, который согласовывается с руководителем проекта, определяются номера участков и по генплану находят фактические длины участков газопровода. Расчетная длина участков определяется с учетом потерь давления газа в местных сопротивлениях (10% от линейных потерь).

4.1 Определение площади районов, кол-во населения в них, периметр района и удельные путевые расходы

q уд.1 =0,054 м3 /ч*чел qуд.2 =0,86 м3 /ч*чел qуд.3 =0,431 м3 /ч*чел

I S1 =36.4 га II S2 =36.4 га

P 1 =2994 м Р2 =2964 м

N 1 =36.4*350=12740 чел. N2 =18,2*350+18,5*50=7280 чел.

Q 1 = N1 *qуд.1 =687,96 м3 /ч Q2 = N2 *((qуд.1 + qуд.2 )/2)=1765,4 м3

q 1 = Q1 / P1 =0.23 м3 /ч*чел q2 = Q2 / P2 =0.596 м3 /ч*чел

III S3 =36.4 га IV S4 =36.4 га

P 3 =3064 м Р4 =3228 м

N 3 =36.4*50=1820 чел. N4 =36.4*50=1820 чел.

Q 3 = N3 *qуд.3 =784,42 м3 /ч Q4 = N4 *qуд.3 =1765,4 м3

q 3 = Q3 / P3 =0.256 м3 /ч*чел q4 = Q4 / P4 =0.596 м3 /ч*чел

V S5 =36.4 га VI S6 =36.4 га

P 5 =3128 м Р6 =3158 м

N 5 =18.2*350+18.2*50=17280 чел. N6 =36.4*350=12740 чел.

Q 5 = N5 *((qуд.1 + qуд.2 )/2)=1765.4 м3 /ч Q6 = N6 *qуд.1 =687.96 м3

q 5 = Q5 / P5 =0.564 м3 /ч*чел q6 = Q6 / P6 =0.218 м3 /ч*чел

Полученные данные заносим в таблицу 4

Таблица 4

Номер контура

Площадь, га

Численность населения, N, чел

Расход газа, Q i , м3

Длина питательного контура, l, м

Удельный путевой расход, Q уд , м3 /ч.п.м.

I

36.4

12740

687.96

2994

0.23

II

36.4

7280

1765.4

2964

0.596

III

36.4

1820

784.42

3064

0.256

IV

36.4

1820

784.42

3228

0.243

V

36.4

7280

1765.4

3128

0.564

VI

36.4

12740

687.96

3158

0.218

4.2 Определение путевых расходов

Путевой расход газа при одностороннем потреблении определяется по формуле:

где — удельный расход газа i- го квартала, м 3 /ч.п.м.;

  • расчетная длина участка газопровода, м.

Путевой расход газа на участке газопровода при двухстороннем потреблении газа определяется по формуле:

где и — соответственно, удельные расходы I и 2 кварталов, м 3 /ч.п.м.

Транзитный расход газа начинают определять с концевого участка газопровода, где происходит слияние потоков газа по двум направлениям (он равен нулю).

На следующем участке газопровода транзитный расход газа равен путевому расходу, а на последующих участках он определяется как сумма путевых и транзитных расходов газа предыдущего участка по формуле:

Где, — транзитный расход n -го участка газопровода, м 3 /ч;

  • путевой расход газа (n-1) участка, м 3 /ч;

транзитный расход газа (n-1) участка, м 3 /ч.

Эквивалентный или сосредоточенный расход газа на участке газопровода определяется по формуле:

Расчетный расход газа на участке газопровода определяется по формуле:

Результаты расчета сводятся в таблицу 5.

Таблица 5

№ уч-ка

Длина уч-ка, L,м

Удельный путевой расход газа, м 3 /ч.п.м.

Расход газа, м3/ч

Q п

0,55*Qп

Q тр

Q р

1

2

3

4

5

6

7

1-2

842

0,23

193,7

106,5

344,4

450,9

2-3

655

0,23

150,7

82,9

0

82,9

4-3

640

0,596

381,4

209,8

0

209,8

4-5

690

0,256

176,6

97,2

0

97,2

8-3

842

0,23+0,569=0,826

695,5

382,5

0

382,5

7-4

842

0,569+0,256=0,852

717,4

394,6

558

952,6

6-5

842

0,256

215,6

118,6

0

118,6

1-8

655

0,23+0,218=0,448

293,4

161,4

709,05

870,5

7-8

640

0,596+0,564=1,16

742,4

408,3

709,05

1117,4

7-6

690

0,256+0,243=0,499

344,3

189,4

440,1

629,5

1-9

924

0,218

201,4

110,8

142,8

253,6

8-10

924

0,218+0,564=0,782

722,6

397,4

0

397,4

7-11

924

0,564+0,243=0,807

745,7

410,1

528,7

938,8

6-12

924

0,243

224,5

123,5

0

123,5

9-10

655

0,218

142,8

78,5

0

78,5

11-10

640

0,564

360,96

198,5

0

198,5

11-12

690

0,243

167,7

92,2

0

92,2

4.3 Гидравлический расчет ГНД

Основной целью расчета является определение оптимальных диаметров газопровода с поддержанием заданного перепада давления в газовой сети низкого давления.

Допустимые потери давления на трение с учетом потерь на местные сопротивления равными 10% от потерь на трение будут равны Па

Удельные потери давления Па/м, определяются по формуле:

Диаметр трубопроводов подбираем исходя из ориентировочных потерь давления и расчетного расхода газа на участках, которые находим по номограмме.

Потери давления на участке сети определяем по формуле:

Затем вычисляем ошибку при расчете, которая не должна превышать 10% по формуле:

Результаты расчета сводим в таблицу 6.

Таблица 6

№ кольца

Данные по участкам

Предварительное распределение расходов

ДQ к , мі/ч

Окончательное распределение расходов

участка

соседнего кольца

L,

м

Dн*S, мм

Q,

мі/ч

ДР/l, Па/м

ДР,

Па

ДР/Q,

Па*ч/мі

ДQ,

мі/ч

Qp,

мі/ч

(Q р /Q)1.8

ДР,

Па

1.1*ДР,

Па

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

I

1-2

842

219×6

450.9

0.6

505.2

1.12

-6.4

-6.4

444.5

0.975

492.6

541.86

2-3

655

114×4

82.9

0.8

524

6.321

-6.4

76.5

0.865

453.3

498.63

8-3

II

842

219×6

-382.5

0.42

-353.6

0.924

-67.8

-450.3

1.341

-474.2

-521.62

1-8

VI

655

273×7

-870.5

0.67

-438.9

0.504

-26

-896.5

1.054

-462.6

-508.86

O=25.9% УДp=236.7 У=8.869 O=0.97% УДp=9.1

УIДpI=1821.7 УIДpI=1882.7

II

8-3

I

842

219×6

382.5

0.42

353.6

0.924

61.4

67.8

450.3

1.341

474.2

521.62

4-3

640

159×4

-209.8

0.75

-480

2.288

61.4

-148.4

0.536

-256.3

-281.93

7-4

III

842

273×7

-952.6

0.82

-690.4

0.725

69.5

-883.1

0.873

-602.7

-662.97

7-8

V

640

325×8

1117.4

0.46

294.4

0.263

102.8

1220.2

1.172

345.04

379.54

O= -57.5% УДp= -522.4 У=4.2 O= -4.7% УДp= -39.8

УIДpI=1818.4 УIДpI=1678.2

III

7-4

II

842

273×7

952.6

0.82

690.4

0.725

-8.1

-69.5

883.1

0.873

602.7

662.97

4-5

690

133×4

97.2

0.41

282.9

2.91

-8.1

89.1

0.855

241.9

266.09

6-5

842

133×4

-118.6

0.56

-471.5

3.976

-8.1

-126.7

1.126

-530.9

-583.99

7-6

IV

690

273×7

-629.5

0.4

-276

0.438

-26.2

-655.7

1.076

-296.9

-326.68

O= 26.2% УДp= 225.8 У=8.049 O= 1.99% УДp= 16.7

УIДpI=1720.8 УIДpI=1672.5

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

IV

7-11

V

924

273×7

-938.8

0.8

-739.2

0.787

18.1

59.5

-879.3

0.889

-657.1

722.81

7-6

III

690

273×7

629.5

0.4

276

0.438

26.2

655.7

1.076

296.9

326.68

6-12

924

133×4

123.5

0.52

480.5

0.763

18.1

141.6

1.279

614.6

676.06

11-12

690

133×4

-92.2

0.38

-262.2

2.844

18.1

-74.1

0.675

-176.99

-194.69

O= -27.9% УДp= -244.9 У=4.832 O= 8.9% УДp= 77.5

УIДpI=1757.9 УIДpI=1745.7

V

8-10

VI

924

219×6

-397.4

0.46

-425

1.069

-41.4

-61

-458.4

1.293

-549.5

-604.45

11-10

640

159×4

198.5

0.61

390.4

1.967

-41.4

157.1

0.656

256.1

281.71

7-11

IV

924

273×7

938.8

0.8

739.2

0.787

-59.5

879.3

0.889

657.1

722.81

7-8

II

640

325×8

-1117.4

0.46

-294.4

0.263

-102.8

-1220.2

1.172

-345

-359.54

O= 44.4% УДp= 410.2 У=4.086 O= 2.06% УДp= 18.66

УIДpI=1849 УIДpI=1807.7

VI

1-8

I

655

273×7

870.5

0.67

438.9

0.504

19.6

26

896.5

1.054

462.6

508.86

8-10

V

924

219×6

397.4

0.46

425

1.069

61

458.4

1.293

549.5

604.45

9-10

655

114×4

-78.5

0.65

-425.8

5.424

19.6

-58.9

0.596

-253.8

279.18

1-9

924

159×4

-253.6

1

-924

3.644

19.6

-234

0.865

-799.3

-879.23

O= -43.9% УДp= -458.9 У=10.641 O= -3.97% УДp= -41

УIДpI=2213 УIДpI=2065.2

Кольцо № I

Участок 1-2: Участок 2-3:

1) l max =l1-8-10 =655+924=1579 м 1) lmax =l1-8-10 =655+924=1579 м

2) (ДР/l max )’=910/1579=0.58 Па/м 2) (ДР/lmax )’=910/1579=0.58 Па/м

3) ДР=0.6*842=505.2 Па 3) ДР=0.8*655=524 Па

4) ДР/Q=505.2/450.9=1.12 (Па*ч)/м 3 4) ДР/Q=524/82.9=6.321 (Па*ч)/м3

Участок 8-3: Участок 1-8:

1) l max =l1-8-10 =655+924=1579 м 1) lmax =l1-8-10 =655+924=1579 м

2) (ДР/l max )’=910/1579=0.58 Па/м 2) (ДР/lmax )’=910/1579=0.58 Па/м

3) ДР=0.42*842=-353.6 Па 3) ДР=0.67*655=-438.9 Па

4) ДР/Q=-353.6/-382.5=0.924 (Па*ч)/м 3 4) ДР/Q=-438.9/-870.5=0.504 (Па*ч)/м3

Кольцо № II

Участок 8-3: Участок 4-3:

1) l max =l7-6-12 =690+924=1614 м 1) lmax = l7-6-12 =690+924=1614 м

2) (ДР/l max )’=910/1614=0.56 Па/м 2) (ДР/lmax )’=910/1614=0.56 Па/м

3) ДР=0.42*842=353.6 Па 3) ДР=0.75*640=-480 Па

4) ДР/Q=353.6/382.5=0.924 (Па*ч)/м 3 4) ДР/Q=-480/-209.8=2.288 (Па*ч)/м3

Участок 7-4 : Участок 1-8:

1) l max = l7-6-12 =690+924=1614 м 1) lmax = l7-6-12 =690+924=1614 м

2) (ДР/l max )’=910/1614=0.56 Па/м 2) (ДР/lmax )’=910/1614=0.56 Па/м

3) ДР=0.82*842=—690.4 Па 3) ДР=0.67*655=-438.9 Па

4) ДР/Q=—690.4/-952.6=0.725 (Па*ч)/м 3 4) ДР/Q=-438.9/-870.5=0.504 (Па*ч)/м3

Кольцо № III

Участок 6-5: Участок 4-5:

1) l max =l7-6-12 =690+924=1614 м 1) lmax = l7-6-12 =690+924=1614 м

2) (ДР/l max )’=910/1614=0.56 Па/м 2) (ДР/lmax )’=910/1614=0.56 Па/м

3) ДР=0.56*842=-471.5 Па 3) ДР=0.41*690=282.9 Па

4) ДР/Q=-471.5/-118.6=3.976 (Па*ч)/м 3 4) ДР/Q=282.9/97.2=2.91 (Па*ч)/м3

Участок 7-4: Участок 7-6 :

1) l max = l7-6-12 =690+924=1614 м 1) lmax = l7-6-12 =690+924=1614 м

2) (ДР/l max )’=910/1614=0.56 Па/м 2) (ДР/lmax )’=910/1614=0.56 Па/м

3) ДР=0.82*842=—690.4 Па 3) ДР=0.4*690=-276 Па

4) ДР/Q=—690.4/-952.6=0.725 (Па*ч)/м 3 4) ДР/Q=-276/-629.5=0.438 (Па*ч)/м3

Кольцо № IV

Участок 7-11: Участок 6-12:

1) l max =l7-6-12 =690+924=1614 м 1) lmax = l7-6-12 =690+924=1614 м

2) (ДР/l max )’=910/1614=0.56 Па/м 2) (ДР/lmax )’=910/1614=0.56 Па/м

3) ДР=0.8*924=-739.2 Па 3) ДР=0.52*924=480.5 Па

4) ДР/Q=-739.2/-938.8=0.787 (Па*ч)/м 3 4) ДР/Q=480.5/123.5=0.763 (Па*ч)/м3

Участок 11-12 : Участок 7-6:

1) l max = l7-6-12 =690+924=1614 м 1) lmax = l7-6-12 =690+924=1614 м

2) (ДР/l max )’=910/1614=0.56 Па/м 2) (ДР/lmax )’=910/1614=0.56 Па/м

3) ДР=0.38*924=—262.2Па 3) ДР=0.4*690=276 Па

4) ДР/Q=—262.2/-92.2=2.844 (Па*ч)/м 3 4) ДР/Q=276/629.5=0.438 (Па*ч)/м3

Кольцо № V

Участок 7-11: Участок 11-10:

1) l max =l7-6-12 =690+924=1614 м 1) lmax = l7-6-12 =690+924=1614 м

2) (ДР/l max )’=910/1614=0.56 Па/м 2) (ДР/lmax )’=910/1614=0.56 Па/м

3) ДР=0.8*924=739.2 Па 3) ДР=0.61*640=390.4 Па

4) ДР/Q=739.2/938.8=0.787 (Па*ч)/м 3 4) ДР/Q=390.4/198.5=1.967 (Па*ч)/м3

Участок 8-10: Участок 7-8:

1) l max = l7-6-12 =690+924=1614 м 1) lmax = l7-6-12 =690+924=1614 м

2) (ДР/l max )’=910/1614=0.56 Па/м 2) (ДР/lmax )’=910/1614=0.56 Па/м

3) ДР=0.46*924=—425Па 3) ДР=0.46*640=-294.4 Па

4) ДР/Q=—425/-397.4=1.069 (Па*ч)/м 3 4) ДР/Q=-294.4/-1117.4=0.263 (Па*ч)/м3

Кольцо № VI

Участок 1-8: Участок 9-10:

1) l max =l7-6-12 =690+924=1614 м 1) lmax = l7-6-12 =690+924=1614 м

2) (ДР/l max )’=910/1614=0.56 Па/м 2) (ДР/lmax )’=910/1614=0.56 Па/м

3) ДР=0.67*655=438.9 Па 3) ДР=0.65*655=-425.8 Па

4) ДР/Q=438.9/870.5=0.504 (Па*ч)/м 3 4) ДР/Q=-425.8/-78.5=5.424 (Па*ч)/м3

Участок 8-10: Участок 1-9:

1) l max = l7-6-12 =690+924=1614 м 1) lmax = l7-6-12 =690+924=1614 м

2) (ДР/l max )’=910/1614=0.56 Па/м 2) (ДР/lmax )’=910/1614=0.56 Па/м

3) ДР=0.46*924=-425Па 3) ДР=1*924=—924 Па

4) ДР/Q=-425/397.4=1.069 (Па*ч)/м 3 4) ДР/Q=—924/-253.6=3.644 (Па*ч)/м3

Вычислим ошибку при расчете. Она не должна превышать 10%

O I =(236.7/0.5*1821.7)*100=25.9% OII =(-522.4/0.5*1818.4)*100=-57.5%

O III =(225.8/0.5*1720.8)*100=26.2% OIV =(-244.9/0.5*1757.9)*100=-27.9%

O I =(410.2/0.5*1849)*100=44.4% OVI =(-485.9/0.5*2213)*100=—43.9%

4.4 Гидравлическая увязка газопроводов сети низкого давления

Для окончательной гидравлической увязки используем следующие формулы:

Поправочный расход, м 3 /ч:

  • поправка первого порядка, м 3 /ч;

,

ДQ IKI =-(236.7/(1.75*8.869))= -15.3 м3

ДQ IIKI =-(-522.4/(1.75*4.2)) = 71.1 м3

ДQ IIIKI =-(225.8/(1.75*8.049))= -16 м3

ДQ IVKI =-(-244.9/(1.75*4.832))= 28.9 м3

ДQ VKI =-(410.2/(1.75*4.086))= -57.4 м3

ДQ VIKI =-(-485.9/(1.75*10.641))= 26.1 м3

  • поправка второго порядка, м 3 /ч.

,

ДQ IKII =(0.924*71.1+0.504*26.1)/8.869=8.9 м3

ДQ IIKII =(0.924*(-15.3)+0.725*(-16)+0.263*(-57.4))/4.2= -9.7 м3

ДQ IIIKII =(0.725*71.1+0.438*28.9)/8.049=7.9 м3

ДQ IVKII =(0.438*(-16)+0.787*(-57.4))/4.832= -10.8 м3

ДQ VKII =(0.787*28.9+0.263*71.1+1.069*26.1)/4.086=16 м3

ДQ VIKII =(0.504*(-15.3)+1.069*(-57.4))/10.641= -6.5 м3

Окончательный расчетный расход:

Q нов.уч. =Q+ДQ

Где , — поправочный расход на участке, м 3

  • поправочный расход соседнего кольца (прибавляется к расходу на участке с противоположным знаком) м 3 /ч.

ДQ IK = -15.3+8.9= -6.4 м3

ДQ IIK =71.1-9.7=61.4 м3

ДQ IIIK = -16+7.9= -8.1 м3

ДQ IVK =28.9-10.8=18.1 м3

ДQ VK = -57.4+16= -41.4 м3

ДQ VIK =26.1-6.5=19.6 м3

Определим поправочный расход на участке:

Кольцо № I

ДQ 8-3 = -6.4-61.4= -67.8 м3 /ч ДQ1-8 = -6.4-19.6= -26 м3

Кольцо № II

ДQ 8-3 = 6.4+61.4=67.8 м3 /ч ДQ7-4 = 61.4+8.1= 69.5 м3

ДQ 7-8 = 61.4+41.1= 102.8 м3

Кольцо № III

ДQ 7-4 = -8.1-61.4= -69.5м3 /ч ДQ7-6 = -8.1-18.1= -26.2 м3

Кольцо № IV

ДQ 7-11 = 18.1+41.4= 59.5м3 /ч ДQ7-6 = 18.1+8.1=26.2 м3

Кольцо № V

ДQ 8-10 = -41.4-19.6= -61 м3 /ч ДQ7-11 = -41.4-18.1= -59.5 м3

ДQ 7-8 = -61.4-41.1= -102.8 м3

Кольцо № VI

ДQ 1-8 = 19.6+6.4= 26м3 /ч ДQ8-10 = 19.6+41.4=61 м3

Ввиду малого различия в расходах на участках новые потери давления на участках рассчитываются аналитически пропорционально изменению отношения расхода газа в степени 1,8, т.е. (Q р /Q)1,8 , где Qр — новый расход газа, Q — расход газа полученный при предварительном расчете. Результаты сводим в таблицу 6.

По новому расчетному расходу и диаметру определяем потери давления газа на участках сети. Ошибку определяем повторно. Результаты сводим в таблицу 6

O I =(9.1/0.5*1882.7)*100=0.97% OII =(-39.8/0.5*1678.24)*100= -4.7%

O III =(16.72/0.5*1672.5)*100=1.99% OIV =(77.5/0.5*1745.7)*100=8.9%

O I =(18.66/0.5*1807.7)*100=2.06% OVI =(-41/0.5*2065)*100=- -3.97%

Так как ошибки во всех кольцах при расчете окончательного распределения не превышают 10%, гидравлический расчет кольцевой сети низкого давления можно считать законченным.