Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

На план міста наносяться споживачі (промислові підприємства, хлібозавод, котельні, ГРП, лазні і пральні, які можна об'єднувати в банно-пральний комбінат, лікарні), що приєднуються до мережі середнього або високого тиску. Виконується трасування мережі по вулицях і проїздах району міста. При цьому слід дотримуватися наступних вимог:

- довжина газопроводів, що включають і відгалуження до споживачів має бути мінімальною;

- газопроводи високого і середнього тиску не повинні транзитом перетинати житлові квартали, якщо в кварталах невідоме розташування будівель;

- відстані між газопроводами та будівлями і спорудами повинні відповідати нормативним вимогам.

Враховуючи вимоги надійності, проектуються, як правило, кільцеві газові мережі. При цьому необхідно розглядати різні варіанти трасування газопроводів. Оптимальний обирається шляхом порівняння приведених витрат по кожному варіанту.

Для гідравлічного розрахунку мереж середнього і високого тиску складається розрахункова схема газопроводів, на якій нумеруються ділянки, проставляється їх довжина і розрахункові витрати газу споживачами.

Залежно від завдання, гідравлічний розрахунок може проводитися з резервуванням пропускної спроможності газопроводів або без резервування пропускної спроможності.

Гідравлічний розрахунок мережі високого або середнього тиску без резервування пропускної спроможності проводиться в наступній послідовності:

1) Використовуючи складену розрахункову схему газової мережі, намічають розподіл потоків газу в мережі. Точки зустрічі потоків в кільцях вибираються приблизно на однаковій відстані від точок живлення.

2)  Визначають розрахункові витрати газу на окремих ділянках мережі. На ділянках, що примикають до точок зустрічі, витрата газу ділиться обернено пропорційно до кореня квадратного із співвідношення довжин півкілець:

,

де Q₁ і Q₂ - витрати газу, що надходять до споживача, підключеного в точці зустрічі потоків газу, м³/год;

L₁ і L₂ - сумарна довжина півкілець від джерела до точки зустрічі потоків газу, м.

При визначенні витрат газу Q₁ і Q₂ , враховують, що їх сума має дорівнювати розрахунковій витраті газу споживача, який підключений в точці зустрічі потоків газу.

3) Для кожної ділянки визначають розрахункову довжину за формулою:

L_pi = 1,1 L_ri ,

де L_pi - розрахункова довжина i-ї ділянки, м;

  L_ri - дійсна довжина i-ї ділянки за планом, м.

4) Визначають питому різницю квадратів тиску газу (комплексну величину) на ділянках, що входять в газову мережу, що розраховується, за формулою:

 

,кПа²/км,

де P _н - абсолютний тиск газу на виході з джерела (ГРС), кПа;

P _к - абсолютний тиск газу в кінці напряму (у точці зустрічі потоків), кПа;

L_pi - розрахункова довжина ділянки, м.

5) Орієнтуючись на комплексну величину A _ср по номограмах залежно від витрати газу підбирають діаметр газопроводу і дійсну комплексну величину A _д.

6) Обчислюють тиск газу в кінцевих крапках

 

, кПа,

 

Нев'язка тиску в точках зустрічі потоків не повинна перевищувати 10%. Інакше змінюють діаметри і розрахунок повторюють.

Якщо передбачається резервування пропускної спроможності газопроводів, то гідравлічний розрахунок виконується для двох аварійних і для одного нормального режимів, на підставі яких визначаються діаметри газопроводів і тиск, що розташовується, у споживачів.

Розрахунок першого аварійного режиму проводиться в наступній послідовності:

1) Викреслюється схема газової мережі в першому аварійному режимі (відключена права ділянка від точки підключення ГРС. При цьому газ рухається від джерела до останнього споживача за годинниковою стрілкою).

2) Визначаються витрати газу на ділянках, починаючи з останньої по ходу руху газу споживача. При цьому враховують, що ділянка (яка називається перемичкою), що розташована напроти точки підключення ГРС, ділить газову мережу на нормальну і аварійну половину. Подача газу споживачам аварійної половини кільця приймається рівною у розмірі 50 % від розрахункової витрати газу. При розрахунках аварійних режимів може прийматися однаковий коефіцієнт забезпечення (наприклад, 0,75) всіх споживачів паливом.

3) Визначаються розрахункові довжини ділянок.

4)  Визначається середня комплексна величина А_ср

5) По номограмі, орієнтуючись на А_ср і витрату газу на ділянці, визначають діаметри ділянок і дійсні комплексні величини А_д.

6) Визначають абсолютний тиск газу у вузлових точках. В результаті підбору діаметрів тиск у останнього споживача має бути не менш заданого. Якщо дана умова не виконується (тиск у кінцевого споживача значно більший або менший заданого), зменшують (або збільшують) діаметр якої-небудь ділянки з числа тих, які мають знижене (підвищене) значення комплексної величини. Слід прагнути до максимального використання допустимої втрати тиску. Ця умова перевіряється дотриманням наступної нерівності:

,

 

Розрахунок другого аварійного режиму виконується в аналогічній послідовності, але відключається ділянка, прилегла до точки підключення ГРС зліва, і при цьому газ рухається проти годинникової стрілки.

При розрахунку нормального режиму приймаються діаметри газопроводів найбільші з двох аварійних. Розрахункові витрати газу по ділянках визначають при повному навантаженні (100 %) споживачів, відключаючи ділянку напроти точки підключення ГРС. При розрахунку нормального режиму вузловий тиск визначають по двох півкільцях (відключена ділянка напроти точки підключення ГРС, тобто перемичка). Нев'язка тиску в останніх вузлах півкілець не повинна перевищувати 10 %. Інакше необхідно виконувати потокорозподілення в мережі таким чином, щоб виходила необхідна нев'язка.

Зазвичай після гідравлічного розрахунку газопроводів при нормальному режимі виходить великий запас тиску у вузлах в порівнянні з кінцевим тиском. Щоб “погасити” цей запас при підборі діаметрів відгалужень, приймають максимально можливу величину А_д (або мінімально можливий діаметр, але не менше 50 мм). Отриманий кінцевий тиск у споживача має бути не менш потрібного (або заданого).

Гідравлічний розрахунок мережі високого або середнього тиску зводиться в таблицю 1.

Таблиця 1. Гідравлічний розрахунок мережі середнього (високого) тиску

 

№ ділянки	Довжина ділянки, км		Витрата газу на ділянці, м3/год.	Умовний діаметр dу, мм	А , МПа/км	А × l , кПа	Тиск, кПа
	за планом l	Розрахун-кова l =1,1× l					Р	Р
1	2	3	4	5	6	7	8	9

Приклад розрахунку.

          

Рис. 1. Схема однокільцевого газопроводу високого тиску

Споживачі низького тиску приєднані до мережі за допомогою квартальних газорегуляторних пунктів (ГРП).

Намічаємо напрям руху потоків газу по мережі. Далі ділимо витрату мережі на два рівних по навантаженню півкільця – отримуємо крапку 0. При розрахунках аварійних режимів ця крапка розділятиме аварійне і робоче півкільця, а ділянка 7-8 є резервною перемичкою.

 

Таблиця 2. Витрата газу у вузлах.			Таблиця 3. Довжина ділянок.
Номер вузла	Витрата газу, м3/год.		Номер ділянки	Довжина ділянки, м
2	1500		1-2	500
3	2000		2-3	300
4	2400		3-4	200
5	2300		4-5	200
6	1400		5-6	400
7	1300		6-7	200
8	2000		7-8	400
9	1300		8-9	200
10	1000		9-10	300
11	2200		10-11	600
12	1000		11-12	300
13	1500		12-13	400
14	1600		13-14	400
			14-1	500

Розрахунок кільцевої мережі середнього тиску виконуємо при трьох режимах роботи:

1) аварійному режимі I, коли з роботи вимкнена ділянка 1-14, газ рухається за годинниковою стрілкою;

2) аварійному режимі II, коли з роботи вимкнена ділянка 1-2, газ рухається проти годинникової стрілки;

3) нормальному режимі, коли частина споживачів живляться по одній половині кільця, а інша частина по іншій при 100%-му навантаженні всіх споживачів. Діаметри приймаємо максимальні з розрахунку двох аварійних режимів.

Результати розрахунку зводимо в таблицю 4.

Таблиця 4. Гідравлічний розрахунок мережі високого тиску

№ ділянки	Довжина ділянки, км						Витрата газу на ділянці, м3/ч		Умовний діаметр dу, мм	А , МПа/км				А × l , кПа		Тиск, кПа
	за планом l			Розрахун-кова l =1,1× l												Р		Р
1	2			3			4		5	6				7		8		9
Перший аварійний режим (відмовила ділянка 1-14) МПа2/км
ГРС-1	1			1,1			32250		350	0,03				33000		500		466
1-2	0,5			0,55			16200		250	0,045				25000		466		438
2-3	0,3			0,33			14700		250	0,039				12900		438		425
3-4	0,2			0,22			12700		250	0,029				6380		425		415
4-5	0,2			0,22			10300		250	0,018				4000		415		410
5-6	0,4			0,44			8000		200	0,033				14500		410		392
6-7	0,2			0,22			6600		200	0,023				5060		392		384
7-8	0,4			0,44			5300		200	0,015				6600		384		375
8-9	0,2			0,22			4300		150	0,06				13200		375		357
9-10	0,3			0,33			3650		150	0,036				11880		357		340
10-11	0,6			0,66			3150		150	0,03				19800		340		310
11-12	0,3			0,33			2050		125	0,032				10560		310		298
12-13	0,4			0,44			1550		100	0,05				22000		298		258
13-14	0,4			0,44			800		80	0,038				16720		258		223
14-ПП1	0,4			0,44			800		80	0,038				16720		223		181
Разом				6,38
нев’язка
Другий аварійний режим (відмовила ділянка 1-2) МПа2/км
ГРС-1		1		1,1			32250		350	0,03				33000		500		466
1-14		0,5		0,55			16050		250	0,044				24200		466		439
14-13		0,4		0,44			14450		250	0,046				20240		439		412
13-12		0,4		0,44			12950		250	0,026				11440		412		398
12-11		0,3		0,33			11950		250	0,025				8250		398		387
11-10		0,6		0,66			9750		200	0,048				31680		387		344
10-9		0,3		0,33			8750		200	0,037				12210		344		326
9-8		0,2		0,22			7450		200	0,03				6600		326		316
8-7		0,4		0,44			5450		200	0,015				6600		316		305
7-6		0,2		0,22			4800		150	0,06				13200		305		283
6-5		0,4		0,44			4100		150	0,05				22000		283		241
5-4		0,5		0,22			2950		150	0,025				5500		241		229
4-3		0,2		0,22			1750		125	0,024				5280		229		217
3-2		0,3		0,33			750		100	0,014				4620		217		206
2-ГРП1		0,1		0,11			750		100	0,014				4620		206		194
Разом				6,05
нев’язка
Нормальний режим
ГРС-1	1			1,1		21500			350			0,012		13200		500		487
1-2	0,5			0,55		10900			250			0,02		11000		487		476
2-3	0,3			0,33		9400			250			0,015		4950		476		471
3-4	0,2			0,22		7400			250			0,009		1980		471		469
4-5	0,2			0,22		5000			250			0,004		880		469		468
5-6	0,4			0,44		2700			250			0,004		1760		468		466
6-7	0,2			0,22		1300			200			0,0009		198		466		465
7-РК2	0,1			0,11		1300			100			0,04		4400		465		460
Разом				3,19
ГРС-1	1			1,1		21500			350			0,012		13200		500		487
1-14	0,5			0,55		10600			250			0,018		9900		487		477
14-13	0,4			0,44		9000			250			0,015		6600		477		470
13-12	0,4			0,44		7500			250			0,009		3960		470		466
12-11	0,3			0,33		6500			250			0,007		2310		466		464
11-10	0,6			0,66		4300			200			0,01		6600		464		456
10-9	0,3			0,33		3300			200			0,006		1320		456		454
9-8	0,2			0,22		2000			200			0,0017		374		454		453
8-ХЗ	0,05			0,055		2000			100			0,1		5500		453		447
Разом				4,125
нев’язка
Розрахунок відгалужень
2-ГРП1			0,22	0,242	1500			100			0,055		13310		476		462
3-ЛМ			0,48	0,528	2000			100			0,1		52800		471		411
4-ПП2			0,1	0,11	2400			125			0,005		5500		469		463
5-ЛПК2			0,11	0,121	2300			125			0,045		5445		468		462
6-ГРП3			0,36	0,396	1400			100			0,045		17820		466		446
7-РК2			0,1	0,11	1300			100			0,04		4400		465		460
8-ХЗ			0,05	0,055	2000			100			0,1		5500		453		447
9-ГРП2			0,16	0,176	1300			100			0,04		7040		454		446
10-ЛМ1			0,05	0,055	1000			80			0,06		3300		456		452
11-ПП3			0,52	0,572	2200			125			0,046		26312		464		435
12-ЛПК1			0,72	0,792	1000			80			0,06		47520		466		412
13-РК1			0,36	0,396	1500			100			0,053		20988		470		447
14-ПП1			0,12	0,132	1600			100			0,06		7920		477		469

 

Рис. 2. Розрахункова схема однокільцевого газопроводу високого тиску

Додаток 1. Вихідні данні.

№ варіанта	Тиск газу після ГРС, МПа	Тиск газу у найбільш віддаленого споживача, МПа	№ варіанта	Тиск газу після ГРС	Тиск газу у найбільш віддаленого споживача, МПа
1	0,6	0,3	14	0,3	0,2
2	0,5	0,3	15	0,4	0,2
3	0,4	0,2	16	0,5	0,3
4	0,3	0,18	17	0,6	0,4
5	0,45	0,2	18	0,3	0,18
6	0,5	0,3	19	0,4	0,3
7	0,3	0,2	20	0,5	0,3
8	0,6	0,3	21	0,6	0,4
9	0,4	0,2	22	0,3	0,18
10	0,3	0,18	23	0,4	0,2
11	0,35	0,2	24	0,5	0,3
12	0,5	0,3	25	0,6	0,3
13	0,6	0,3	26	0,3	0,18

 

Додаток 1. Номограма для визначення втрат тиску в газопроводах середнього та високого тиску діаметром 15-100 мм

 

 

Додаток 2. Номограма для визначення втрат тиску в газопроводах середнього та високого тиску діаметром 100-600 мм

 

 

 

Додаток 3. Номограма для визначення втрат тиску в сталевих газопроводах середнього та високого тиску (до 1,2 МПа)

 

Додаток 4. Номограма для визначення втрат тиску в поліетиленових газопроводах середнього та високого тиску

 

Контрольні запитання:

1. Як класифікують системи газопостачання населених пунктів?

2. Яку будову мають системи газопостачання?

3. Наведіть фактори, які впливають на вибір системи газопостачання населеного пункту.

4. Які матеріали використовують для виготовлення труб систем газопостачання?

5. Які труби використовують для прокладання газопроводів середнього, високого тиску, а також у районах з пучинистими і просадними ґрунтами, сейсмічних районах?

6. В яких випадках можливо застосовувати поліетиленові газопроводи?

7. Обґрунтуйте необхідність використання понять надійності систем при постановці задачі гідравлічного розрахунку кільцевих газових мереж.

8. Висловіть методику гідравлічного розрахунку однокільцевої мережі високого тиску з урахуванням надійності.

9. Які особливості розрахунку багатокільцевих мереж високого тиску з урахуванням надійності?

Практична робота № 10

Тема: Гідравлічний розрахунок дворових і внутрішньобудинкових газопроводів.

Мета: Набути навичок розрахунку дворових і внутрішньобудинкових газопроводів.

Міжпредметні зв'язки: фізика, математика, впровадження поліетиленових газопроводів, матеріалознавство, природні та штучні гази, експлуатація устаткування і систем газопостачання, гідравліка.

Методичне забезпечення: дидактичний матеріал.

Література:

1. Ионин А.А. Газоснабжение: Учеб. для вузов. - М.: Стройиздат, 1989. - 439 с.

2. Скафтымов Н.А. Основы газоснабжения. - Л.: Недра, 1975. - 343 с.

3. Газопостачання. Част. 1. Газопостачання населених пунктів /під ред. Єніна П.М. - К.: КДТУБА, 1997. - 119 с.

4. Жила В.А. Газовые сети и установки: Учеб. Пособие для сред. Проф. образования /В.А. Жила, М.А. Ушаков, О.Н. Брюханов. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 272 с.

5. ДСТУ Б.А. 2.4 – 1 – 95. Умовні позначення трубопроводів. – К.: Укрархбудінформ, 1996. – 13 с.

6. ДСТУ Б.А. 2.4 – 4 – 99 (ГОСТ 21.101-97). Основні вимоги до проектної і робочої документації. – К.: Держстандарт України, 1999. – 57 с.

ХІД РОБОТИ

1. Вхідний контроль.

2. Ознайомлення із завданням для практичної роботи.

3. Виконання розрахунку.

4. Здача практичної роботи викладачеві.