ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ ТА МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ ПРАКТИЧНОЇ РОБОТИ
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

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:

Lpi = 1,1 Lri ,

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

  Lri - 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;

Lpi - 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 Аср

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

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 Ад (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

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.

 

Дата: 2018-12-21, просмотров: 764.