5.4. Гидравлический расчет распределительной тупиковой газовой сети низкого давления

Схема тупиковой газовой сети показана на рис. 5.8. Такая сеть используется для подачи газа низкого давления до 0.003 МПа (3000 Па) к жилым массивам (см. табл.3.1).

10 11 12

ветка 3

3 4 5 6 ветка 1

ГРП 1 2

ветка 2 7 8 9

Рис.5.8. Расчетная схема распределительного тупикового разветвленного газопровода

С генплана города снимается гидравлическая схема тупиковой распределительной газовой сети, обслуживаемой одним из сетевых ГРП, с узлами газопотребления жилых кварталов, к которым присоединяются дворовые газопроводы. Определяются размеры участков сети, которые заносятся в табл.5.1.

Таблица 5.1. К гидравлическому расчету распределительной тупиковой газовой сети низкого давления

При проектировании таких газовых сетей расчет ведется на заданный перепад давления между выходом из ГРП и самым удаленным узлом. Длина участков газопровода известна, в результате гидравлического расчета определяется диаметр участков газопровода и потери на участках.

Если диаметры газопровода известны, то ведется поверочный гидравлический расчет с целью определения минимального давления в узлах сети и достаточности этого давления для потребителей. Поверочный гидравлический расчет ведется также и в случае подключения к сети дополнительных потребителей (новые жилые кварталы и массивы) или при реконструкции сети (изменение диаметров газопровода и материалов труб).

Как отмечено выше, давление на выходе их ГРП составляет 3000 Па. Расчетный перепад давления в распределительной сети ∆р_р=1200 Па. [1]. Тогда минимальное давление в узлах распределительной сети составляет 1800 Па. Этот перепад 1200 Па должен быть обеспечен на самой длиной ветке, имеющей ответвления. Из рис. 5.8 следует, что такой веткой является ветка1.

Приведем последовательность гидравлического расчета разветвленной тупиковой сети низкого давления, которая рассматривается как сеть с равномерно распределенным расходом газа.

1. Сетевой ГРП подает в сеть газ с часовым расходом Q_общ. Удельный часовой расход сети, путевые, узловые, транзитные и расчетные часовые расходы определяются по формулам (5.14)… (5.18) и записываются в таб.5.1 для ветки 1.

2. Принимают, что потери давления равномерно распределены по длине ветки. Тогда удельные потери для ветки 1 определятся следующим образом (Па/м):

, (5.22)

где L_max – длина расчетной ветки 1 от узла 1 до узла 6 (м); 1,1 – коэффициент, учитывающий местные потери.

3. Для каждого участка расчетной ветки 1 находим перепад давления

∆р_i=1,1q_p1 l_i. (5.23)

На основании (5.22) и (5.23 ) получим, что для всех участков расчетной ветки 1 расчетные удельные потери одинаковы (Па/м):

. (5.24)

4. При известных удельных потерях q_р1 и известном расчетном расходе Q_pi для i – го участка ветки 1 находится диаметр d_нхS с использованием номограммы, приведенной на рис.5.1 Обычно точка с координатами Q_pi и q_р1 не попадает на линию фиксированного значения d_нхS. Принимают ближайшее значение d_нхS, которое заносится в табл.5.1. Диаметры менее 57 ×3 для распределительных сетей не применяется. Для принятого значения d_нхS по известному Q_pi уточняются удельные потери давления ∆р_i/l_i. Это позволяет рассчитать фактическое значение перепада на участке :

∆р_i=1,1(∆р_i/l_i)l_i. (5.25)

Это значение заносится в табл.5.1.

5. Имея в виду, что в узле 1 давление равно 3000 Па, получим конечное давление участка 1-2 (узел 2):

р₂=3000-∆р_1-2.

6. Давление р₂ является начальным давлением для участка 2-3, а конечное давление для этого участка (узел 3) найдется следующим образом:

р₃=р₂-∆р_2-3.

Таким образом определяются давления во всех узлах ветки 1. Эти значения вносятся в табл.5.1. Полученное в результате расчетов давление в последнем узле 6 (р₆) не должно превышать расчетное давление 1800 Па более, чем на 10%. Если превышение больше, то следует уменьшить диаметр последнего участка 5-6. Если, наоборот, давление р₆ оказывается меньше 1800 Па, то надо увеличить диаметр последнего участка 5-6.

7. Для ветки 2 (2-7-8-9) расчетный перепад давления будет меньше, чем для ветки 1, так как часть давления потеряно на участке 1-2 (Па):

∆р_2-9=р₂-1800.

Тогда удельные потери для участков ветки 2 найдутся следующим образом:

,

где l_i – длина i – го участка ветки 2.

Дальнейшие расчеты проводятся аналогично изложенному выше.

8. Для ветки 3 расчетный перепад такой же (_ = 1200 Па ), как и для ветки 1, т.к. ветка 3 тоже начинается с источника 1 ( ГРП). Все расчеты для ветки 3 проводятся аналогично расчетам для ветки 1.