Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Поиск оптимального расположения трассы с учётом технологических параметров трубопроводной системы

Курсовая: Поиск оптимального расположения трассы с учётом технологических параметров трубопроводной системы
КурсоваяПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

В данной работе будет рассмотрен расчет газовой сети, которая состоит из 3-х участков низкого давления, объединенных в точках расположения ГРП в общую сеть трубопроводом среднего давления. Питание сети производится из одной точки с подключенными сосредоточенными потребителями газа. Особенностью данной сети является то, что выполнение оптимального расположения трассы выполняется вручную… Читать ещё >

Поиск оптимального расположения трассы с учётом технологических параметров трубопроводной системы (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГБОУ ВПО «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Авиационный факультет Кафедра «НГОТ»

Специальность 130 501 «Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ»

КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине «Технологии компьютерного проектирования энергетических систем газонефтепроводов и газонефтехранилищ»

Тема «Поиск оптимального расположения трассы с учётом технологических параметров трубопроводной системы»

Выполнил Р. Г. Епимахов Руководитель А. И. Житенёв Воронеж 2013

  • Введение
  • 1. Расчет газовой сети низкого давления
    • 1.1 Исходные данные
    • 1.2 Определение основного направления главной магистрали системы
    • 1.3 Минимизация используемых трубопроводов
    • 1.4 Гидравлический расчет сети с использованием программы Setti_lo
    • 1.5 Подбор регуляторного устройства
  • 2. Расчет газовой сети среднего давления
    • 2.1 Исходные данные
    • 2.2 Определение основного направления главной магистрали системы
    • 2.3 Минимизация используемых трубопроводов
    • 2.4 Гидравлический расчет сети с использованием программы Setti_hi
  • Заключение
  • Литература
  • Приложение

В быту газ используют как топливо для кухонных плит и газовых водонагревателей, для отопительных печей и котлов систем центрального отопления и горячего водоснабжения. Преимущества газа в сравнении с другими видами топлива: полное сгорание без дыма, золы и копоти; возможность транспортирования по трубам на большие расстояния; низкая стоимость, несложный уход за газовыми приборами.

В данной работе будет рассмотрен расчет газовой сети, которая состоит из 3-х участков низкого давления, объединенных в точках расположения ГРП в общую сеть трубопроводом среднего давления. Питание сети производится из одной точки с подключенными сосредоточенными потребителями газа. Особенностью данной сети является то, что выполнение оптимального расположения трассы выполняется вручную, а гидравлический расчет — с помощью программного комплекса «Setti_lo» и «Setti_hi». Такой подход позволяет значительно упростить и ускорить все расчеты.

1. Расчет газовой сети низкого давления

1.1 Исходные данные Таблица 1 — Параметры первого участка

1 участок

х, км

у, км

G, мЗ/ч

ГРП

2,260 131

1,800 237

2,513 297

0,894 042

2,312 401

2,15 308

2,54 218

0,660 684

1,927 312

0,525 519

1,443 296

0,505 145

1,470 181

1,417 792

0,955 552

0,946 769

0,54 293

2,963 959

0,316 826

0,54 282

1,885 496

0,860 618

2,955 529!

0,782 744

2,664 029

1,165 292

2,721 647

1,966 623

0,6 246

1,429 477

3,185 876

1,581 062

0,511 732

0,895 178

2,444 879 :

3,52 675

0,898 572

2,312 966

2,358 417

1,621 558

2,362.618

1,245 371

0,580 208

1,639 482

2,763 707

0,580 882

2,190 257

3,164 206

2,991 879

1,637 765

Таблица 2 — Параметры второго участка

2 участок

х, км

у, км

G, мЗ/ч

ГРП

9,825 176

1,810 486

9,732 056

2,227 122

2,453 403

10,59 198

3,688 855

0,128 976

11,71 967

1,387 052

1,199 499

9,860 819

2,602 604

2,17 452

10,61 961

2,185 359

2,418 159

9,551 462

2,328 566

1,212 917

11,32 282

2,461 741

0,818 509

9,959 021

2,178 904

2,45 295

10,8 747

2,662 539

0,422 848

11,12 258

3,134 839

0,472 014

9,686 599

3,521 384

1,309 114

9,629 668

2,26 949

0,346 849

10,18 166

3,617 009

1,758 451

10,56 848

2,245 472

2,929 823

11,89 505

1,11 361

1,275 603

10,55 253

3,71 246

0,758 913

Таблица 3 — Параметры третьего участка

3 участок

х, км

у, км

G, мЗ/ч

ГРП

1,995 396

5,450 278

1,11 324

6,304 979

2,349 476

1,382 439

6,508 718

0,755 095

1,502 055

5,119 675

0,426 334

3,593 756

6,716 334

2,286 718

2,643 381

6,248 573

2,643 818

1,92 868

6,219 361

1,321 212

1,86 446

5,436 693

0,29 581

3,540 365

5,675 489

1,875 669

2,709 735

4,915 463

0,577 699

2,48 834

6,191 375

2,337 347

1,135 874

5,669 905

0,68 054

1,440 378

7,38 733

2,336 815

5,629 945

0,397 759

1,915 502

6,653 117

2,294 235

1,426 987

4,899 844

1,27 613

3,642 174

4,734 015

0,542 631

Координаты точки врезки x=8.894 012 км, y=1.983 123 км.

Давление в точке врезки 3МПа.

1.2 Определение основного направления главной магистрали системы

Для определения расчётных координат головной магистрали распределительного трубопровода используется следующее выражение:

(1)

где x, y — расчётные координаты магистрали;

a, b — искомые параметры прямой.

Задача заключается в нахождении наименьшей суммы квадратов отклонений расчётных значений координат по уравнению

(2)

где n — количество ответвлений к потребителям;

xi, yi — заданные координаты потребителей.

Дифференцируя функцию S по искомым параметрам a и b и приравнивая полученные выражения к нулю, приходим к следующей системы:

(3)

Для газопровода низкого давления m=0,368.

Решая приведённую систему, находим aopt, bopt и оптимальную трассировку трубопровода:

(4)

Для первого участка:

aopt= 1,6878*

bopt=1,404 832

y=- 7,8673*+1,404 832· x

Для второго участка:

aopt=-1,2444*10

bopt=2,563 313

y=-1,2444*10+2,563 313· x

Для третьего участка:

aopt=-1,1688*10

bopt=5,912 056

y=-1,1688*10+5,912 056· x

1.3 Минимизация используемых трубопроводов

Рассмотрим участок № 1.

Построим точки потребителей на координатной плоскости XOY, точку ГРП и уравнение основного направления.

Рисунок 1 — Основное направление распределительной сети

На основании полученной схемы формируем структуру распределительной сети по принципу возможной минимизации используемых трубопроводов. Нумеруем узловые и конечные точки полученной распределительной сети произвольным образом (в скобках указаны номера потребителей в соответствии с заданием).

Рисунок 2 — Структура распределительной сети и основное направление Определим длины получившихся участков. Результаты занесем в таблицы 4 и 5.

Таблица 4 -Геометрия системы газоснабжения

Номер участка

Длина участка, м

Номер участка

Длина участка, м

1−2

109,8

15−17

2−3

52,8

17−18

42,4

3−4

374,8

17−19

879,8

3−5

643,2

19−20

192,2

5−6

20,4

20−21

23,4

5−7

50,6

20−22

202,2

7−8

46,6

19−23

7−9

1004,8

23−24

106,8

9−10

162,4

23−25

569,4

9−11

660,6

25−26

177,2

11−12

309,4

25−27

81,8

11−13

930,8

27−28

360,4

1−14

421,6

27−29

374,8

2−15

29−30

17,6

15−16

157,6

29−31

1129,2

Таблица 5 — Расходы потребителей системы

Потребитель

Расход, м3/ч

Расход, м3/с

1(ГРП)

26,331 833

0,73 144

4(15)

0,481 577

0,13 377

6(13)

2,265 998

0,629

8(4)

2,25 161

0,62 545

10(11)

0,613 882

0,1 705

12(3)

2,41 061

0,567

13(6)

2,143 739

0,5 955

14(16)

2,999 066

0,833

16(10)

0,212 723

0,59

18(14)

0,76 721

0,213

21(9)

2,20 654

0,5 613

22(1)

1,15 322

0,32 034

24(5)

2,990 184

0,8 306

26(12)

1,186 542

0,3 296

28(7)

2,123 026

0,5 897

30(2)

2,92 483

0,8 124

31(8)

0,847

0,2 353

Рассмотрим участок № 2.

Построим точки потребителей на координатной плоскости XOY, точку ГРП и уравнение основного направления.

Рисунок 3 — Основное направление распределительной сети

На основании полученной схемы формируем структуру распределительной сети по принципу возможной минимизации используемых трубопроводов. Нумеруем узловые и конечные точки полученной распределительной сети произвольным образом (в скобках указаны номера потребителей в соответствии с заданием).

Рисунок 4 — Структура распределительной сети и основное направление

Определим длины получившихся участков. Результаты занесем в таблицы 6 и 7.

Таблица 6 -Геометрия системы газоснабжения

Номер участка

Длина участка, м

Номер участка

Длина участка, м

1−2

190,9

16−18

463,6

2−3

265,2

18−19

234,2

2−4

793,7

18−20

704,6

4−5

20−21

4−6

383,4

21−22

6−7

224,9

21−23

56,6

6−8

583,6

20−24

545,2

8−9

288,76

24−25

8−10

283,6

24−26

363,4

10−11

26−27

99,2

10−12

825,9

26−28

12−13

125,6

28−29

23,6

12−14

187,4

28−30

63,8

14−15

52,85

30−31

11,4

14−16

259,2

30−32

365,2

16−17

93,2

Таблица 7 — Расходы потребителей системы

Потребитель

Расход, м3/ч

Расход, м3/с

1(ГРП)

27,369

0,7 603

3(14)

1,526 153

0,635

5(3)

1,579 853

0,267

0,981 082

0,295

9(6)

1,60 323

0,326

11(16)

2,228 139

0,329

13(15)

1,182 909

0,424

15(11)

2,551 794

0,615

17(5)

1,172 032

0,692

19(4)

2,489 527

0,439

23(9)

0,642 121

0,245

22(8)

0,883 377

0,273

25(13)

2,286 051

0,829

27(1)

2,624 933

0,729

29(2)

0,962 125

0,267

31(12)

2,984 019

0,709

32(10)

2,214 697

0,178

Рассмотрим участок № 3.

Построим точки потребителей на координатной плоскости XOY, точку ГРП и уравнение основного направления.

Рисунок 5 — Основное направление распределительной сети

На основании полученной схемы формируем структуру распределительной сети по принципу возможной минимизации используемых трубопроводов. Нумеруем узловые и конечные точки полученной распределительной сети произвольным образом (в скобках указаны номера потребителей в соответствии с заданием).

Рисунок 6 — Структура распределительной сети и основное направление

Определим длины получившихся участков. Результаты занесем в таблицы 8 и 9.

Таблица 8 -Геометрия системы газоснабжения

Номер участка

Длина участка, м

Номер участка

Длина участка, м

1−2

761,4

16−18

908,2

2−3

942,4

18−19

102,4

3−4

278,2

19−20

56,6

3−5

310,8

19−21

1210,6

5−6

63,6

21−22

221,4

5−7

99,2

21−23

397,8

7−8

135,6

18−24

7−9

24−25

275,8

2−10

39,4

24−26

266,4

10−11

702,8

26−27

101,6

11−12

26−28

63,2

11−13

611,6

28−29

175,6

10−14

224,6

28−30

252,8

14−15

30−31

187,2

14−16

41,6

30−32

493,2

16−17

49,2

Таблица 9 — Расходы потребителей системы

Потребитель

Расход, м3/ч

Расход, м3/с

1(ГРП)

28,939 888

0,8 039

4(8)

2,27 421

0,632

6(10)

1,912 724

0,531

8(13)

2,990 658

0,831

9(14)

1,89 421

0,526

15(16)

1,8119

0,503

12(5)

1,387 335

0,385

13(2)

0,804 404

0,223

17(1)

2,272 365

0,631

20(3)

0,325 957

0,91

22(11)

0,719 835

0,0002

23(9)

2,597 579

0,722

25(15)

1,552 048

0,431

27(4)

2,451 722

0,681

29(6)

0,508 602

0,141

31(7)

2,80 562

0,779

32(12)

2,630 719

0,731

1.4 Гидравлический расчет сети с использованием программы Setti_lo

Расчет выполняем для трубопроводов по ГОСТ 3262–75 (трубы с облегченной толщиной стенки).

гидравлический газовый сеть давление

Таблица 10 — Параметры труб по ГОСТ 3262–75

Шероховатость [м] = 0,0001

Ду=6

Днар [мм]=10,2

Двнутр [мм]=6,6

Ду=8

Днар [мм]=13,5

Двнутр [мм]=9,5

Ду=10

Днар [мм]=17

Двнутр [мм]=13

Ду=15

Днар [мм]=21,3

Двнутр [мм]=16,3

Ду=20

Днар [мм]=26,8

Двнутр [мм]=21,8

Ду=25

Днар [мм]=33,5

Двнутр [мм]=27,9

Ду=32

Днар [мм]=42,3

Двнутр [мм]=36,7

Ду=40

Днар [мм]=48

Двнутр [мм]=42

Ду=50

Днар [мм]=60

Двнутр [мм]=54

Ду=65

Днар [мм]=75,5

Двнутр [мм]=69,1

Ду=80

Днар [мм]=88,5

Двнутр [мм]=81,5

Ду=90

Днар [мм]=101,3

Двнутр [мм]=94,3

Ду=100

Днар [мм]=114

Двнутр [мм]=106

Ду=125

Днар [мм]=140

Двнутр [мм]=132

Ду=150

Днар [мм]=165

Двнутр [мм]=157

В результате расчёта получили следующие результаты.

Для первого участка:

Таблица 11 — Геометрия системы газоснабжения первого участка

Участок

Диаметр, м

Участок

Диаметр, м

1−2

0,0815

17−18

0,0066

2−3

0,054

17−19

0,0691

3−4

0,013

19−20

0,0279

3−5

0,054

20−22

0,0163

5−7

0,054

20−21

0,0163

7−8

0,013

19−23

0,0691

7−9

0,042

23−25

0,054

9−10

0,013

25−26

0,0163

9−11

0,0367

25−27

0,054

11−12

0,0218

27−29

0,0367

11−13

0,0279

29−31

0,0279

5−6

0,013

29−30

0,0163

2−15

0,0691

27−28

0,0218

15−16

0,0095

23−24

0,0218

15−17

0,0691

1−14

0,0218

Давление на выходе из ГРП 108 155 Па

Максимальный расход в сети 0,73 137 нм3/с

Таблица 12 — Результаты гидравлического расчета первого участка

Номер уч-ка

Длина уч-ка, м

Расход на участке, нм3/с

Внутр. диам., м

Скорость V, м/с

Давление в конце у-ка повер, х105 Па

Давление в конце уч-ка исх., х105 Па

Невязка давлений, %

1−2

109,8

0,6 481

0,0815

1,24 228

1,81 287 649

2−3

52,8

0,2 721

0,054

1,18 819

1,81 090 810

3−4

374,8

0,1 338

0,013

1,782

1,73 807 289

1,639 125

0,93

3−5

643,2

0,2 587

0,054

1,12 978

1,78 898 373

5−7

50,6

0,1 958

0,054

0,855 136

1,78 807 248

7−8

46,6

0,6 255

0,013

4,71 212

1,66 488 605

1,639 125

0,24

7−9

0,1 333

0,042

0, 962 148

1,75 989 965

9−10

162,4

0,1 705

0,013

1,28 454

1,71 967 489

1,639 125

0,76

9−11

660,6

0,0,1 162

0,0367

1,9 893

1,73 226 545

11−12

309,4

0,567

0,0218

1,51 908

1,69 327 559

1,639 125

0,51

11−13

930,8

0,5 955

0,0279

0, 974 055

1,69 430 969

1,639 125

0,52

5−6

20,4

0,629

0,013

4,73 886

1,7 344 945

1,639 125

0,9

2−15

0,376

0,0691

1,251

1,802 484

15−16

157,6

0,59

0,095

0, 832 367

1,75 511 764

1,639 125

1,09

15−17

0,3 701

0,0691

0, 986 777

1,78 394 833

17−18

42,4

0,213

0,066

0,62 259

1,76 420 019

1,639 125

1,18

17−19

879,8

0,3 679

0,0691

0, 981 097

1,76 679 463

19−20

192,2

0,8 816

0,0279

1,44 209

1,74 859 673

20−22

202,2

0,3 203

0,0163

1,53 513

1,71 052 537

1,639 125

0,67

20−21

23,4

0,5 613

0,0163

2,68 986

1,73 501 979

1,639 125

0,9

19−23

0,2 798

0,0691

0, 746 001

1,7 638 393

23−25

569,4

0,1 967

0,054

0, 858 869

1,7 534 803

25−26

177,2

0,3 296

0,0163

1,57 951

1,71 915 163

1,639 125

0,75

25−27

81,8

0,1 637

0,054

0, 714 953

1,75 251 017

27−29

374,8

0,1 048

0,0367

0, 990 410

1,74 020 864

29−31

0,2 353

0,0279

0, 384 878

1,72 201 447

1,639 125

0,78

29−30

17,6

0,8 124

0,0163

3,89 318

1,71 546 769

1,639 125

0,72

27−28

360,4

0,5 897

0,0218

1,5799

1,70 273 768

1,639 125

0,6

23−24

106,8

0,8 306

0,0218

2,2253

1,73 104 225

1,639 125

0,86

1−14

421,6

0,833

0,0218

2,23 173

1,68 518 207

1,639 125

0,43

Рисунок 7 — Пьезометрический график первого участка

Для второго участка:

Таблица 13 — Геометрия системы газоснабжения второго участка

Участок

Диаметр, м

Участок

Диаметр, м

1−2

0,0943

18−20

0,0691

2−3

0,0218

20−21

0,0218

2−4

0,0815

21−22

0,0163

4−5

0,013

21−23

0,0163

4−6

0,0815

20−24

0,0691

6−7

0,013

24−26

0,054

6−8

0,0815

26−28

0,042

8−9

0,0163

28−30

0,0367

8−10

0,0815

30−32

0,0279

10−11

0,0163

30−31

0,0218

10−12

0,0815

28−29

0,013

12−13

0,0163

26−27

0,0218

12−14

0,0815

24−25

0,0279

14−15

0,0163

18−19

0,0218

14−16

0,0691

16−17

0,0218

16−18

0,0691

Давление на выходе из ГРП 108 155 Па

Максимальный расход в сети 0,7 252 нм3/с

Таблица 14 — Результаты гидравлического расчета второго участка

Номер уч-ка

Длина уч-ка, м

Расход на участке, нм3/с

Внутр. диам., м

Скорость V, м/с

Давление в конце у-ка повер, х105 Па

Давление в конце уч-ка исх., х105 Па

Невязка давлений, %

1−2

190,9

0,7 252

0,0943

1,3 835

1,81 273 453

2−3

265,2

0,635

0,0218

1,70 126

1,76 920 673

1,639 125

1,22

2−4

793,7

0,6 617

0,0815

1,26 840

1,79 286 776

4−5

0,267

0,013

2,1 157

1,6 765 046

1,639 125

0,35

4−6

383,4

0,635

0,0815

1,21 722

1,78 394 889

6−7

224,9

0,295

0,013

2,22 252

1,68 673 353

1,639 125

0,45

6−8

583,6

0,6 055

0,0815

1,16 067

1,77 147 355

8−9

288,8

0,326

0,0163

1,56 226

1,71 614 355

1,639 125

0,72

8−10

283,6

0,5 729

0,0815

1,9 818

1,76 597 874

10−11

0,329

0,0163

1,57 663

1,70 139 126

1,639 125

0,59

10−12

825,9

0,0054

0,0815

1,3 512

1,75 157 133

12−13

125,6

0,424

0,0163

2,3 189

1,71 369 671

1,639 125

0,7

12−14

187,4

0,4 976

0,0815

0,953 839

1,74 874 352

14−15

52,85

0,615

0,0163

2,9472

1,71 079 413

1,639 125

0,67

14−16

259,2

0,4 361

0,0691

1,16 289

1,74 190 994

16−18

463,6

0,3 669

0,0691

0, 978 367

1,73 291 556

18−20

704,6

0,323

0,0691

0,861 304

1,72 200 833

20−21

0,518

0,0218

1,3878

1,70 741 382

21−22

0,273

0,0163

1,30 827

1,69 393 513

1,639 125

0,52

21−23

56,6

0,245

0,0163

1,17 409

1,69 926 324

1,639 125

0,57

20−24

545,2

0,2 712

0,0691

0, 723 176

1,71 637 462

24−26

363,4

0,1 883

0,054

0,822 191

1,71 040 337

26−28

0,1 154

0,042

0,832 947

1,69 824 607

28−30

63,8

0,887

0,0367

0,838 497

1,69 682 612

30−32

365,2

0,178

0,0279

0,291 153

1,69 237 479

1,639 125

0,5

30−31

11,4

0,709

0,0218

1,89 952

1,69 440 629

1,639 125

0,52

28−29

23,6

0,267

0,013

2,1 157

1,68 909 217

1,639 125

0,47

26−27

99,2

0,729

0,0218

1,9531

1,68 793 471

1,639 125

0,46

24−25

0,829

0,0279

1,35 599

1,70 604 078

1,639 125

0,63

18−19

234,2

0,439

0,0218

1,17 615

1,71 402 773

1,639 125

0,7

16−17

93,2

0,692

0,0218

1,85 397

1,72 321 579

1,639 125

0,79

Рисунок 8 — Пьезометрический график второго участка

Для третьего участка:

Таблица 15 — Геометрия системы газоснабжения третьего участка

Участок

Диаметр, м

Участок

Диаметр, м

1−2

0,0815

26−27

0,0218

2−10

0,0691

24−25

0,0218

10−11

0,0279

18−19

0,0367

11−13

0,0218

19−20

0,0095

11−12

0,0218

19−21

0,0367

10−14

0,0691

21−22

0,0218

14−15

0,0163

21−23

0,0367

14−16

0,0691

16−17

0,0163

16−18

0,0691

2−3

0,054

18−24

0,054

3−5

0,042

24−26

0,054

5−7

0,0367

26−28

0,042

7−9

0,0218

28−30

0,042

7−8

0,0279

30−32

0,0279

5−6

0,0218

30−31

0,0279

3−4

0,0218

28−29

0,013

Давление на выходе из ГРП 108 155 Па

Максимальный расход в сети 0,8 038 нм3/с

Таблица 16 — Результаты гидравлического расчета третьего участка

Номер уч-ка

Длина уч-ка, м

Расход на участке, нм3/с

Внутр. диам., м

Скорость V, м/с

Давление в конце у-ка повер, х105 Па

Давление в конце уч-ка исх., х105 Па

Невязка давлений, %

1−2

761,4

0,8 038

0,0815

1,54 079

1,78 857 179

2−10

39,4

0,5 518

0,0691

1,47 142

1,78 699 271

10−11

702,8

0,608

0,0279

0, 994 501

1,75 773 267

11−13

611,6

0,223

0,0218

0, 597 451

1,73 267 718

1,639 125

0,88

11−12

0,385

0,0218

1,3 147

1,73 566 554

1,639 125

0,91

10−14

224,6

0,491

0,0691

1,30 929

1,77 968 132

14−15

0,503

0,0163

2,41 048

1,71 678 862

1,639 125

0,73

14−16

41,6

0,4 407

0,0691

1,17 516

1,77 856 393

16−18

908,2

0,3 776

0,0691

1,0069

1,76 002 231

18−24

0,2 763

0,054

1,20 643

1,75 397 032

24−26

266,4

0,2 332

0,054

1,1 824

1,74 676 091

26−28

63,2

0,1 651

0,042

1,19 168

1,74 384 185

28−30

252,8

0,151

0,042

1,0899

1,73 436 089

30−32

493,2

0,731

0,0279

1,19 569

1,7 041 999

1,639 125

0,61

30−31

187,2

0,779

0,0279

1,2742

1,72 108 187

1,639 125

0,77

28−29

175,6

0,141

0,013

1,6 229

1,70 787 299

1,639 125

0,65

26−27

101,6

0,681

0,0218

1,8245

1,72 712 966

1,639 125

0,83

24−25

275,8

0,431

0,0218

1,15 471

1,73 213 287

1,639 125

0,87

18−19

102,4

0,1 013

0,0367

0, 957 607

1,75 691 536

19−20

56,6

0,91

0,0095

1,28 382

1,73 067 802

1,639 125

0,86

19−21

0,922

0,0367

0, 871 583

1,72 742 607

21−22

221,4

0,0002

0,0218

0, 53 583

1,71 929 144

1,639 125

0,75

21−23

397,8

0,722

0,0367

0, 68 252

1,72 085 715

1,639 125

0,77

16−17

49,2

0,631

0,0163

3,2 388

1,74 105 388

1,639 125

0,97

2−3

942,4

0,252

0,054

1,10 033

1,75 792 081

3−5

310,8

0,1 888

0,042

1,36 274

1,73 767 679

5−7

99,2

0,1 357

0,0367

1,2828

1,73 172 337

7−9

0,526

0,0218

1,40 923

1,72 283 829

1,639 125

0,79

7−8

135,6

0,831

0,0279

1,35 926

1,7 205 395

1,639 125

0,77

5−6

63,6

0,531

0,0218

1,42 263

1,73 079 939

1,639 125

0,86

3−4

278,2

0,632

0,0218

1,69 322

1,71 276 099

1,639 125

0,69

Рисунок 9 — Пьезометрический график третьего участка

1.5 Подбор регуляторного устройства

Первый участок. Максимальный расход составляет 26,33 м3/час, выходное давление 108 155 Па (абсолютное) или 6830 Па (избыточное).

В соответствии с методикой расчёта ГРП, максимальный расход должен быть увеличен на величину до 20% от расчётного. В соответствии с приложением A, выбираем регулятор FE-25.

Таким образом, входное давление в ГРП составляет 0,1 МПа (изб.) или 0,2 (абс.), расход 30,7 м3/час.

Второй участок. Максимальный расход составляет 26,11 м3/час, выходное давление 108 155 Па (абсолютное) или 6830 Па (избыточное).

В соответствии с методикой расчёта ГРП, максимальный расход должен быть увеличен на величину до 20% от расчётного. В соответствии с приложением A, выбираем регулятор FE-25.

Таким образом, входное давление в ГРП составляет 0,1 МПа (изб.) или 0,2 (абс.), расход 30,7 м3/час.

Третий участок. Максимальный расход составляет 28,94 м3/час, выходное давление 108 155 Па (абсолютное) или 6830 Па (избыточное).

В соответствии с методикой расчёта ГРП, максимальный расход должен быть увеличен на величину до 20% от расчётного. В соответствии с приложением A, выбираем регулятор FE-25.

Таким образом, входное давление в ГРП составляет 0,4 МПа (изб.) или 0,5 (абс.), расход 34,5 м3/час.

2. Расчет газовой сети среднего давления

2.1 Исходные данные

Выполним выбор трассы для сети среднего давления, которые соединяет точки с координатами: ГРП 1 x1=1,22 км., y1=3,235 км.; ГРП 2 x2=9,56 км., y2=5,5 км.; ГРП 3 x3=5,69 км., y3=9,72 км.; точка врезки xв=1,275 км., yв=6,87 км.

2.2 Определение основного направления главной магистрали системы

Решая с новыми данными уравнения (3) и (4) (для газопровода высокого и среднего давления m=0,38), получим:

aopt=5,9565, bopt=0,28 335

y=5,9565+0,28 335· x

2.3 Минимизация используемых трубопроводов

Построим точку врезки на координатной плоскости XOY, точки ГРП и уравнение основного направления.

Рисунок 10 — Общий вид потребителей, ГРП и точки врезки

На основании полученной схемы формируем структуру распределительной сети.

Рисунок 11 — Структура распределительной сети среднего давления

2.4 Гидравлический расчет сети с использованием программы Setti_hi

Исходные данные для выполнения гидравлического расчёта занесём в таблицы 17 и 18.

Таблица 17 — Геометрия системы газоснабжения среднего давления

Номер участка

Длина участка, м

Номер участка

Длина участка, м

1−2

172,2

4−5

2−3

320,6

4−6

302,2

2−4

302,2

6−7

101,9

Таблица 18 — Расходы потребителей системы

Потребитель

Расход, м3/ч

Расход, м3/с

3(ГРП 1)

26,33

0,7 314

5(ГРП 3)

27,37

0,7 603

7(ГРП 2)

28,94

0,8 039

Выполним гидравлический расчёт сети. Результаты представлены в таблице 19 и 20.

Таблица 19 — Геометрия системы газоснабжения среднего давления

Участок

Диаметр, м

Участок

Диаметр, м

1−2

0,013

4−6

0,0095

2−3

0,0066

6−7

0,0066

2−4

0,013

4−5

0,0095

Давление на входе в сеть среднего давления 3 МПа, максимальный расход составляет 82,64 м3/час.

Таблица 20 — Результаты расчета сети среднего давления

Номер уч-ка

Длина уч-ка, м

Расход на участке, нм3/с

Внутр. диам., м

A, х109 Па2/м

Давление в конце у-ка повер, х106 Па

Давление в конце уч-ка исх., х105 Па

Невязка давлений, %

1−2

172,2

0,2 296

0,013

5,54 292

2,83 646 064

2−3

320,6

0,7 314

0,0066

19,7129

1,313 599 073

556,8

2−4

302,2

0,1 564

0,013

2,5893

2,694 999 704

4−6

302,2

0,8 039

0,0095

3,55 202

2,487 891 051

6−7

101,9

0,8 039

0,0066

23,7915

1,940 425 082

870,21

4−5

0,0076

0,0095

3,18 075

2,47 344 997

394,69

Рисунок 12 — Пьезометрический график сети среднего давления

Заключение

В ходе выполнения курсовой работы был выполнен расчет газовой сети, состоящей из участков среднего и низкого давления. В результате была получена оптимальная трассировка по каждому из трех участков, выполнен гидравлический расчет всей сети, освоена методика работы с программным комплексом «Setti_lo» и «Setti_hi», получены пьезометрические графики для участков сети. Так же были сведены в таблицу параметры трубопровода по всем участкам, содержащие значения расхода, скорости, диаметра, длины и давления в тупиковых ветвях.

На участках низкого давления вычисления дали низкую погрешность, а на участках среднего — очень большую, что говорит о невозможности построения газовой сети с расчетными параметрами, полученными в задании.

1.Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов, учебное пособие для вузов / П. И. Тугунов. В. Ф. Новоселов и др. — Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2002. 685с.

2.Трубопроводный транспорт нефти и газа: учеб. для вузов/ Р. Алиев. В. Д. Белоусов. А. Г. Немудров и др. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Недра, 1988. — 368 с.

3.СНиП 2.04.08−87* «Газоснабжение».

Интернет-страница http://gazovik-gaz.ru/oborudovanie/regulyatoryi-davleniya-gaza/regulyator-davleniya-gaza-universalnyij-rdu-32C.html

Приложение

Показать весь текст
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!