Расчет кольцевой сети газоснабжения

Расчет схемы газоснабжения района города составляется на основе методики расчета кольцевых сетей низкого давления, которая предусматривает равномерный удельный разбор газа по всем участкам сети данного микрорайона.

Расчет выполняется в следующей последовательности:

• 1) Вычертить план района города (из трех микрорайонов).
• 2) Составить расчетную схему сети. На схеме показать ГРП, сосредоточенных потребителей в микрорайонах, пронумеровать все узлы разветвленной сети слева направо и сверху вниз для всей трассы трехкольцевой сети.
• 3) Задать начальное распределение потоков сети, при этом точки питания главных контуров выбираем так, чтобы потоки газа двигались к потребителям кратчайшим путем, а точки встречи потоков располагались диаметрально противоположно точке питания сети. При распределении потоков газа необходимо стремиться, чтобы нагрузка полуколец замкнутых контуров была примерно одинаковой. Необходимо, чтобы один из контуров объединял все точки питания сети.
• 4) На расчетной схеме сети обозначить длины участков.
• 5) Определить удельный расход газа для каждого микрорайона

(5.1).

где: — расчетный расход газа равномерно распределенными потребителями микрорайона, м3/ч;

— суммарная длина участков питающего контура микрорайона, м.

Таблица 6 Расчет удельных путевых расходов

• 6) Для всех участков вычисляем расходы газа:
  • — путевой расход газа

(5.2).

где: — действительная длина участка, м;

• — сумма удельных путевых расходов смежных микрорайонов, получающих газ с данного участка;
• — эквивалентный расход газа

(5.3).

— транзитный расход газа присоединяемых участков.

. (5.4).

Расчет транзитных расходов ведем от точек встречи против движения газа к точкам питания сети. При расчете должно выполняться условие: сумма расходов, приходящих к любому узлу, равна сумме расходов, уходящих от этого узла:

(10.5).

Все данные по определению расходов газа по участкам сводим в таблицу 7.

Таблица 7 Определение расходов газа

7) Потери давления на местных сопротивлениях принимаем в размере 10% от линейных и учитываем увеличение расчетной длины участков, т. е. lр = 1,1•l.

Основной контур проектируем постоянного диаметра или из двух близких по размерам диаметров.

8) Определяем средние удельные потери давления для основного контура:

(5.6).

где: — расчетный перепад давления в распределительной сети, значение которого принимаем по [1, табл.18];

• — суммарная расчетная длина участков рассматриваемого кольца, м;
• — расчетная длина участков от ГРП до точки питания контура, м.
• 9) По известным расчетным расходам газа на участках сети и средним удельным потерям давления, пользуясь номограммой для расчета сетей низкого давления, подбираем диаметры труб на участках (последовательно по всем направлениям от точек питания до самых удаленных точек) и проставляем в таблицу фактические удельные потери давления.
• 10) Невязку по потерям давления в кольцах определяем по формуле:

(5.7).

где: — алгебраическая сумма потерь давления в кольце (потери давления на участках, где газ движется по часовой стрелке, условно считаются положительными, а где против часовой стрелки — отрицательными).

В кольцах допускают до 10%.

• 11) Делаем расчет остальных колец, причем, рассчитываем только участки, не вошедшие в основной контур. Для каждого кольца определяем невязку .
• 12) Если в результате предварительного расчета хотя бы в одном из контуров невязка получилась более 10%, то выполняем гидравлическую увязку колец. Для этого во всех кольцах вводим поправочные расходы.

Сначала определяют для всех колец поправочные расходы, учитывающие невязку в этих кольцах:

(5.8).

13) Вычисляем поправочные расходы, учитывающие невязку в соседних кольцах:

(5.9).

где: — вычисляем для участков, имеющих соседние кольца;

• — поправочный расход в соседнем кольце.
• 14) Для всех колец определяем полные поправочные расходы:

(5.10).

15) Полученные поправочные расходы вводим во все кольца и находим новые расчетные расходы на участках. Для участков, не имеющих соседних колец, новые расчетные расходы определяем по формуле:

(5.11).

где: — поправочный расход рассматриваемого кольца;

• — поправочный расход в соседнем кольце.
• 16) По новым значениям расходов газа определяем потери давления на участках. Если в результате введения поправочных расходов увязку произвести не удалось, то необходимо вычислить новые расходы и увязку повторить.
• 17) Производим расчет тупиковых участков (от ГРП до питания в кольцах). Конечные результаты гидравлического расчета сводим в таблицу 8.

Таблица 8 Гидравлический расчет кольцевой сети

Номер кольца.	Номер участка.	Номер соседнего кольца.	Длина участка.	Предварительный расчет.
l, м.	lр, м.	Qр, м3/ч.	dЧs, мм.	Потери давления.
					— 292,8.	121×4.	0,48.	— 253,44.
				— 164,5.	102×3,0.	0,45.	— 297.
	;			— 24,5.	60×3,5.	0,23.	— 154,33.
	;			+ 26,7.	57×3,0.	0,43.	+302,72.
				+ 130,2.	95×4,0.	0,45.	+128,7.
				+225,75.	114×4,0.	0,48.	+205,92.
				+309,18.	140×4,5.	0,45.	+19,8.
=3322 м =-47,3Па.
					— 309,18.	140×4,5.	0,45.	— 19,8.
				— 225,75.	114×4,0.	0,48.	— 205,92.
				— 130,2.	95×4,0.	0,45.	— 128,7.
	;			— 34,2.	60×3,0.	0,45.	— 410,85.
	;			+35,9.	60×3,5.	0,47.	+449,79.
				+172,93.	102×3,0.	0,48.	+316,8.
				— 643,27.	180×6,0.	0,3.	— 49,5.
=3454 м =-48,18Па.
					+292,8.	121×4.	0,48.	+253,44.
				+164,5.	102×3,0.	0,45.	+297.
	;			+36,7.	70×3,0.	0,18.	+235,62.
	;			— 35,4.	60×3,5.	0,44.	— 556,6.
				— 172,93.	102×3,0.	0,48.	— 316,8.
				+643,27.	180×6,0.	0,3.	+49,5.
=4587 м =-37,84Па.
Расчет тупиковых участков.
		;			860,41.	180×6,0.	0,45.
		;			59,4.	70×3,0.	0,4.	26,4.
		;			46,5.	60×3,0.	0,4.	18,6.
		;			54,2.	70×3,0.	0,4.	21,68.

Рассчитываем невязку для каждого кольца по формуле 5.7.

Для кольца 7:

Для кольца 8:

Для кольца 9:

Так как невязки менее 10%, гидравлический расчет считаем законченным.