Гидравлический расчет газопровода среднего давления от ввода до ГРП

    Содержание

Введение 4

Исходные данные 5

1 Построение годового графика потребления газа и определение его расчетных часовых расходов 6

2 Выбор общей схемы подачи газы заданным потребителям и составление расчётной схемы 10

3 Гидравлический расчет межцехового газопровода 12

низкого давления 12

4 Гидравлический расчет газопровода среднего давления от ввода до ГРП 15

4.1 Выбор фильтров и определение давления газа перед регулятором давления РД 17

4.2 Выбор регулятора давления для ГРП 19

Заключение 21

Список используемых источников 22 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

     Введение

    Развитие  газовой промышленности одно из важнейших  отраслей экономики имеет существенное значение в создании материально-технической  базы страны, в связи, с чем правительство  уделяет этой отрасли большое  внимание.

    Природный газ как высокоэффективный энергоноситель, широко применяемый в настоящее  время во всех звеньях общественного  производства, оказывает прямое воздействие  на увеличение выпуска промышленной продукции, рост производительности труда  и снижение удельных расходов топлива.

    Интенсивная добыча природного газа и необходимость  доставки его к потребителю наиболее экономичным способом вызвали бурное развитие трубопроводного транспорта. Транспортирование газа по трубопроводам  удобнее и дешевле, чем другими  транспортными средствами, так как  оно обеспечивает непрерывное (и  практически без потерь) поступление  газов к потребителю непосредственно  из месторождений или подземных  хранилищ. Важным звеном в общей  системе газоснабжения страны являются подземные городские газопроводы, по которым газ поступает непосредственно  к жилым домам, коммунально-бытовым  и промышленным предприятиям.

    Природный газ имеет ряд преимуществ  по сравнению с другими видами топлива:

• Стоимость добычи природного газа значительно ниже, чем других видов топлива.
• Производительность труда при его добычи значительно выше, чем при добычи угля и нефти.
• Высокая теплота сгорания, делает целесообразным транспортировку газа по магистральным трубопроводам на значительные расстояния.
• Обеспечивается полнота сгорания, и облегчаются условия труда обслуживающего персонала.

    Конечно, имеются недостатки и отрицательные  свойства взрыво- и пожароопасность  природного газа, но всё это не уменьшает  всех достоинств природного газа. 
 
 
 
 
 

    Исходные  данные 

    

          
 
 

    1 Построение годового  графика потребления  газа и определение  его расчетных  часовых расходов

    Часовой расход газа на производство в летние месяцы:

    Часовой расход газа на производство в зимние месяцы:

    Расход  газа на производственные нужды за год:

 

Таблица 1.1 - Расход газа по цехам (при пятидневной рабочей неделе)

      

    Годовой расход газа на к/б нужды, отопление  и производство:

   

 

Таблица 1.2 - Распределение по месяцам годового количества газа, расходуемого на отопление и коммунально-бытовые нужды

    

Таблица 1.3- Суммарный расход газа объектом газоснабжения по месяцам,

    

    На  основании таблицы 1.3 строим годовой  график расхода газа объектом газоснабжения (рисунок 1) 

Рисунок 1- График годового расхода  газа по объектам газоснабжения

 

    Максимальный  часовой расход газа на отопление:

 

    Максимальный  часовой расход газа на к/б нужды:

  ,

где - месячный расход газа соответственно на отопление                                                                                             и к/б нужды для месяца максимального расхода газа (таблица.1.3);

     - число дней в месяце;

     - средняя температура внутри  отапливаемого помещения;

     - средняя температура наружного  воздуха в расчетном месяце;

     - максимальная расчетная температура  для данного месяца;

     - коэффициент, определяющий долю максимального суточного расхода газа на к/б нужды в приделах недели;

     - коэффициент, определяющий  долю максимального суточного  расхода газа на к/б нужды  в приделах зимних суток. 

    Минимальный часовой расход газа на к/б нужды:

  ,

где - месячный расход газа на к/б нужды для месяца минимального расхода газа (из табл.3);

- число дней в месяце;

- коэффициент, определяющий долю  минимального суточного расхода  газа на к/б нужды в приделах  недели;

- коэффициент, определяющий  долю минимального суточного  расхода газа на к/б нужды  в приделах летних суток. 

    Результаты  расчетов сводим в таблицу 1. 4:

Таблица 1.4- Сводная таблица расхода газа по объекту

      
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    2 Выбор общей схемы подачи газы заданным потребителям и составление расчётной схемы

    Составляем  схему расположения ГРП и газопровода  на основании исходных данных задания, на которую впоследствии нанесем  полученные в ходе расчета диаметры участков. На схеме указываем территорию завода, расположение цехов, промразводки, каналы и другие подземные сооружения, присоединяемые к системе заводского газоснабжения коммунальные и коммунально-бытовые  потребители газа (столовые, ясли, школы  и т.п.). На основании этого производим правильный выбор места ввода  газа на территорию промышленного предприятия, определяем необходимость и месторасположение  центральных и цеховых ГРП, сгруппировываем  для присоединения к ним потребителей газа, выбираем трассу общезаводского газопровода, размещаем на ней водоотделители, задвижки и т.п. Система газопровода  тупиковая, низкого давления.

   Определяем  часовое количество газа, проходящее через рассматриваемое сечение:

;

;

  ;

;

  ;

Сведём расчёты  в таблицу, с помощью которой  построим расчётную схему.

_{Таблица 2.1 - Сводная таблица  для построения расчётной схемы}                    

      

    По  результатам расчетов и в соответствии с исходными данными строим расчетную  схему (рисунок 2).

Рисунок 2 – Расчётная схема

`  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    3 Гидравлический расчет межцехового газопровода

низкого давления

    Из  расчетной схемы  видно, что расчетный  расход газа V_{до ГРП} убывает в направлении от первого к последнему рассматриваемому участку. Соответственно, диаметр участков должен либо уменьшаться (при сохранении задаваемой скорости газа) или оставаться неизменным. Во втором случае будет наблюдаться уменьшение скорости газа по его ходу к последнему расчетному участку.

    Расчет  участков газопровода после ГРП  сводиться к подбору их диаметров  с тем, чтобы при этом наиболее полно выполнялись условия:

    а) значение всех участков после ГРП не должно превышать ;

    б) общий перепад давления должен, по возможности, равномерно распределяться между отдельными участками межцехового газопровода и

    в) диаметры смежных участков нужно  уменьшать в направлении от ГРП (без значительных скачков).

    Принимаем скорость газа w = 15 м/с.

    Рассчитаем  условные диаметры участков газопровода: 

    D_y1= м;

    D_y2= м;

    D_y3= м;

    D_y4= м;

    D_y5= м; 

    Число Рейнольдса при истечении коксового газа с кинематическим коэффициентом вязкости ν=25·10^-6 м²/с: 

    Re_1,2,.3= ;

    Re_4,5= ;

    Эквивалентные коэффициенты длин волн: 

     ;

     ; 

    _{Условные  длины труб:} 

     ;

      

    Условное  увеличение длины участков вследствие наличия местных сопротивлений: 

     ;

     ;

     ;

     ;

     ; 

    _{Потери  давления на 1 погонный метр трубы:} 

     ;

     ;

     ;

     ;

     ;  

    Результаты  расчетов представим в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Определение приведенной длины участков газопровода      (после ГРП) и расчет потерь давления на них

    

Продолжение таблицы 3.1

      

    Правильность  расчёта межцехового газопровода  низкого давления проверяется при  выполнении соотношения 

    43,34+56,78+38,96+98,82+52,19 < 0,5·591,9

      т.е. 288 Па ≤ 296 Па,

    где - давление у последнего цеха.

    Таким образом, можно сделать вывод, что  расчёт выполнен верно.