Obliczenia hydrauliczne gazociągów dystrybucyjnych do wydobycia skoncentrowanego gazu

Obliczenia hydrauliczne gazociągów (metoda SP 42-101-2003)

Na tej stronie opisano metodologię, na podstawie której dokonywane są obliczenia.

Przykład obliczeń hydraulicznych:

OBLICZANIE ŚREDNICY GAZOCIĄGU I DOPUSZCZALNYCH STRAT CIŚNIENIA

3.21 Przepustowość gazociągów można zaczerpnąć z warunków tworzenia, przy maksymalnych dopuszczalnych stratach ciśnienia gazu, najbardziej ekonomicznego i niezawodnego w eksploatacji systemu, który zapewnia stabilność pracy urządzeń szczelinowania hydraulicznego i sterowania gazem (GRU) , a także działanie palników konsumenckich w dopuszczalnych zakresach ciśnienia gazu.

3.22 Obliczone średnice wewnętrzne gazociągów ustalane są w oparciu o warunek zapewnienia nieprzerwanego dopływu gazu do wszystkich odbiorców w godzinach maksymalnego poboru gazu.

3.23 Obliczenie średnicy gazociągu należy z reguły wykonywać na komputerze z optymalnym rozkładem obliczonej straty ciśnienia pomiędzy odcinkami sieci.

Jeżeli wykonanie obliczeń na komputerze jest niemożliwe lub niewłaściwe (brak odpowiedniego programu, wydzielone odcinki gazociągów itp.), dopuszcza się wykonanie obliczeń hydraulicznych według poniższych wzorów lub według nomogramów (Załącznik B ) skompilowane zgodnie z tymi wzorami.

3.24 Szacunkowe straty ciśnienia w gazociągach wysokiego i średniego ciśnienia przyjmuje się w przyjętej dla gazociągu kategorii ciśnienia.

3.25 Szacowane łączne straty ciśnienia gazu w gazociągach niskiego ciśnienia (od źródła zasilania gazem do najbardziej oddalonego urządzenia) to nie więcej niż 180 daPa, w tym 200 daPa w gazociągach dystrybucyjnych, 60 daPa w gazociągach wlotowych i wewnętrznych gazociągi.

3.26 Wartości obliczonych strat ciśnienia gazu przy projektowaniu gazociągów wszystkich ciśnień dla przedsiębiorstw przemysłowych, rolniczych i gospodarstw domowych oraz użyteczności publicznej są akceptowane w zależności od ciśnienia gazu w punkcie przyłączenia, biorąc pod uwagę charakterystykę techniczną przyjęta do instalacji aparatura gazowa, urządzenia automatyki bezpieczeństwa oraz tryb automatyki sterowania procesami bloków cieplnych.

3.27 Spadek ciśnienia na odcinku sieci gazowej można określić:

gdzie Рн — ciśnienie bezwzględne na początku gazociągu, MPa;

Рк — ciśnienie bezwzględne na końcu gazociągu, MPa;

l to szacunkowa długość gazociągu o stałej średnicy, m;

d — średnica wewnętrzna gazociągu, cm;

r – gęstość gazu w normalnych warunkach, kg / m3;

gdzie Рн — ciśnienie na początku gazociągu, Pa;

Рк — ciśnienie na końcu gazociągu, Pa;

Uwaga dotycząca strony: Wybór średnic gazociągu na etapie obliczeń hydraulicznych następuje zgodnie z asortymentem wybranej rury lub ze standardowego zakresu średnic warunkowych. Dane dotyczące asortymentu rur można uzyskać online na stronie internetowej w programie „ASORTYMENT RUR OKRĄGŁYCH (STALOWE, POLIETYLENOWE itp.). KALKULATOR RUR ONLINE.

READ
Jak zrobić kuźnię na gazie własnymi rękami: rysunki wskazówek, które pomogą domowym rzemieślnikom © Geostart

3.28 Współczynnik tarcia hydraulicznego l wyznacza się w zależności od sposobu ruchu gazu przez gazociąg, scharakteryzowanego liczbą Reynoldsa,

Q, d – oznaczenia są takie same jak we wzorze (3), a gładkość hydrauliczna ściany wewnętrznej gazociągu określona warunkiem (6),

gdzie Re jest liczbą Reynoldsa;

(Uwaga: we wzorze nr 6 jest literówka). Zamiast znaku równości powinien być znak mnożenia)

n – ekwiwalentną chropowatość bezwzględną wewnętrznej powierzchni ścianki rury, przyjętą równą 0,01 cm dla stali nowej, 0,1 cm dla stali używanej, 0,0007 cm dla polietylenu, niezależnie od czasu pracy;

d — oznaczenie jest takie samo jak we wzorze (3).

W zależności od wartości Re wyznacza się współczynnik tarcia hydraulicznego l:

— dla laminarnego reżimu przepływu gazu Re

– dla krytycznego trybu ruchu gazu Re = 2000-4000

— dla Re > 4000 — w zależności od spełnienia warunku (6);

— dla ściany hydraulicznie gładkiej (nierówność (6) obowiązuje):

— dla Re > 100 000

– dla ścian chropowatych (nierówność (6) jest niesprawiedliwa) przy Re > 4000

gdzie n — oznaczenie jak we wzorze (6);

d — oznaczenie jest takie samo jak we wzorze (3).

3.29 Szacowane zużycie gazu na odcinkach gazociągów zewnętrznych rozdzielczych niskiego ciśnienia wraz z kosztami transportu gazu należy określić jako sumę kosztów tranzytu i 0,5 kosztów podróży gazu na tym odcinku.

3.30 Spadek ciśnienia w rezystancjach lokalnych (kolanka, trójniki, zawory odcinające itp.) można uwzględnić zwiększając rzeczywistą długość gazociągu o 5-10%.

3.31 Dla gazociągów zewnętrznych naziemnych i wewnętrznych szacunkową długość gazociągów określa wzór (12)

gdzie l1 — rzeczywista długość gazociągu, m;

– suma współczynników oporu lokalnego odcinka gazociągu;

d — oznaczenie jak we wzorze (3);

l jest współczynnikiem tarcia hydraulicznego wyznaczanym w zależności od reżimu przepływu i gładkości hydraulicznej ścian gazociągu ze wzorów (7)–(11).

Obliczenia hydrauliczne gazociągów dystrybucyjnych do wydobycia skoncentrowanego gazu

Nie we wszystkich przypadkach gazociągi o skoncentrowanych kosztach można zredukować do schematu o równomiernym rozkładzie gazu na całej długości. Dotyczy to gazociągów o bardzo nierównomiernym rozkładzie wydobycia gazu na długości. Rozważ schemat gazociągu ze skoncentrowanym wydobyciem gazu (ryc. 8.18).

Ryż. 8.18. Schemat obliczeniowy gazociągu niskiego ciśnienia z

READ
Ywotność obiektów systemu dystrybucji gazu: GRPSh i gazociągów

Wydobycie skoncentrowanego gazu

Gazociąg transportuje gaz z kosztem tranzytu Qт i koszty podróży Qп. Różnej wielkości pobory gazu są losowo rozmieszczone wzdłuż gazociągu qi. Koszt podróży jest równy sumie wypłat w rozpatrywanej sekcji.

W ogólnym przypadku reżim przepływu w każdej sekcji może być inny, ponieważ natężenia przepływu gazu dla nich są różne. Średnice sąsiednich odcinków również mogą się różnić.

Określmy spadki ciśnienia w każdej sekcji:

w pierwszej sekcji

w drugiej sekcji

w trzecim obszarze

W ostatnim wyrażeniu рn – R2.

Całkowity spadek na całej długości l rozpatrywanego gazociągu, dodając spadki na każdym odcinku, z uwzględnieniem strat wynikających z lokalnych oporów gazociągu, ustalamy:

gdzieрм – suma lokalnych rezystancji na całym obliczonym obszarze.

Przy wyznaczaniu dyferencjału całkowitego według wzoru (8.83) w pierwszym członie szeregu pojawia się wydobycie gazu o indeksie zero (q). Wartość wyboru zera należy przyjąć jako równą zero, tj. q = 0.

Jeśli na stronie nie ma kosztów tranzytu (Qт = 0), a wartości selekcji są takie same (q1 = q2 = . . . qn), odległości między próbkami są sobie równe, gazociąg na wszystkich odcinkach ma tę samą średnicę (D1 = D2 =. . . = D), wówczas pod warunkiem jednakowego reżimu hydraulicznego na wszystkich odcinkach gazociągu otrzymujemy

Zatem wzór (8.84) umożliwia wyznaczenie spadku ciśnienia w gazociągu z uwzględnieniem skoncentrowanych selekcji, pod warunkiem jednakowej odległości pomiędzy punktami selekcji, przy jednakowych średnicach wszystkich odcinków i natężeniach przepływu gazu na wylotach .

Obliczenia hydrauliczne gazociągu niskiego ciśnienia wraz z poborem gazu po drodze przeprowadzane są według wzorów uwzględniających ciągły rozkład odbioru gazu lub rozkład odbioru skoncentrowanego. Teraz musisz ustawić granicę, która pozwoli Ci wybrać żądaną metodę obliczania. Przy arbitralnym doborze formuł w obliczeniach można popełnić błąd liczbowy. Kalkulacja hydrauliczna uwzględniająca wydobycie skupione jest zawsze poprawna, ale okazuje się bardziej kłopotliwa w porównaniu do równomiernego wydobycia ciągłego gazu.

Wybór metody obliczania

Dla uzasadnienia wyboru metody obliczeniowej (odbiór ciągły lub skoncentrowany) gazociągu dystrybucyjnego niskiego ciśnienia przyjmujemy odcinek gazociągu o długości l. W tym obszarze w tej samej odległości znajdują się n gałęzie, przez które pobierana jest taka sama ilość gazu (q1 = q2 = . . . qп).

Całkowita ilość gazu dostarczonego na początek odcinka wynosi (bez kosztów tranzytu, tj.. Qт = 0):

READ
Jakie są kary za nieautoryzowane podłączenie gejzera, wymianę i przeniesienie © Geostart

Spadek ciśnienia w rozważanym obszarze wyznaczmy na dwa sposoby: dla selekcji skupionej i ciągłej jednorodnej. Przy ciągłej ekstrakcji pobieramy taką samą ilość gazu Qп. Jednostkowe zużycie na jednostkę długości gazociągu wynosi q = Qп /l.

Spadek ciśnienia wynosi:

do ekstrakcji stężonego gazu

do ciągłego pobierania próbek gazu

Spadki ciśnienia obliczone według powyższych wzorów będą się od siebie różnić o pewną wartość.

Bezwzględny błąd obliczeń

Błąd względny obliczenia spadku ciśnienia

Jak wynika z ostatniego wyrażenia, względny błąd obliczeniowy według wzoru na wydobycie gazu ciągłe wzdłuż długości gazociągu nie zależy od wielkości wydobycia i odległości między odgałęzieniami, lecz jest zależny od reżimu przepływu gazu ( indeks т) a przede wszystkim według liczby odgałęzień w projektowanym odcinku gazociągu:

dla trybu laminarnego (m = 1)

dla kwadratowego prawa oporu (t = 0)

W przypadku pozostałych reżimów we wzorze (8.85) należy podstawić odpowiednie wartości wskaźnika m. Wartość błędu względnego można wstępnie określić, jeśli ustawiona jest dokładność obliczeń hydraulicznych. Wprowadźmy oznaczenie podanego względnego błędu obliczeniowego δr.z. Następnie, korzystając ze wzorów (8.86) i (8.87), określamy graniczną liczbę próbek w obliczonym przekroju odpowiednio dla reżimów laminarnych i turbulentnych w obszarze kwadratowego prawa oporu:

Dwie ostatnie formuły umożliwiają, zgodnie z podanym błędem obliczeń hydraulicznych, prawidłowy dobór metody obliczania odcinka gazociągu. Jeśli rzeczywista liczba kranów w odpowiednim trybie okaże się większa niż liczba uzyskana za pomocą obliczeń za pomocą wzoru (8.88) lub (8.89), to obliczenia można przeprowadzić jak dla ekstrakcji gazu jednolitej na całej długości. Jeżeli rzeczywista liczba odgałęzień jest mniejsza niż uzyskana ze wzorów, wówczas obliczenia hydrauliczne gazociągu należy przeprowadzić dla skoncentrowanych przepływów gazu.

Wybór metody obliczeniowej, takiej wąwozu, determinuje graniczna liczba odgałęzień w obliczonym odcinku gazociągu niskiego ciśnienia.

Ograniczenie liczby odczepów zależy od reżimu przepływu gazu i dopuszczalnego (ustawionego) błędu obliczeniowego.

Jeżeli obliczenia hydrauliczne gazociągu niskiego ciśnienia z wydobyciami stężonego gazu prowadzone są według wzorów uwzględniających ciągły rozkład wydobycia gazu na długości, to błąd obliczeń zależy od reżimu przepływu i ilości wydobycia gazu . Im większa liczba dotknięć, tym mniejszy błąd obliczeniowy. Błąd obliczeniowy dla tej samej liczby odczepów przy kwadratowym równaniu oporu jest większy niż przy laminarnym. Wynika to z wyrażeń na błędy względne dla takich reżimów przepływu gazu.

READ
Czy w mieszkaniu można trzymać butlę gazową: zasady i przepisy dotyczące korzystania z gazu w butlach © Geostart
Rating
( No ratings yet )
Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: