Гидравлический расчет газопроводов среднего и высокого давлений.
При гидравлическом расчете газопроводов среднего и высокого давлений, в которых перепады давления в отличие от газопроводов низкого давления значительны, изменение плотности и скорости движения газа необходимо учитывать.
Поэтому потери давления на преодоление сил трения в таких газопроводах определяются по формуле:
где Рн, Рк – абсолютное давление газа в начале и конце газопровода, МПа:
l -длина рассчитываемого участка газопровода, км;
Кэ – эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней поверхности стенки трубы, см;
d- внутренний диаметр газопровода, см;
v – коэффициент кинематической вязкости, м 2 /с;
ρ – плотность газа, кг/м 3 , при температуре 0°С и давлении 101.3 кПа;
Q – расход газа, нм 3 /ч.
Расчет с использованием приведенной формулы требует значительного времени и довольно затруднителен. Поэтому для расчета газопроводов среднего и высокого давлений используют номограммы, составленные для наиболее распространенных в газовой технике труб. Для однокольцевого газопровода аварийных режимов, подлежащих расчету, два: при выключении участков сети слева и справа от точки питания. Так как при этом однокольцевой газопровод превращается в тупиковый, диаметр кольца можно определить из расчета аварийного режима при лимитированном газоснабжении.
Основными исходными данными для гидравлического расчета газопроводов высокого (среднего) давления являются схема сети, расчетные расходы газа всех потребителей и перепад давления в сети, то есть разница давлений на выходе газа из ГГРП и в самой удаленной от него точке потребления по схеме.
Расчет однокольцевой сети газопроводов проводится в следующей последовательности.
1. Составляется расчетная схема газопроводной сети, нумеруются участки, проставляются их расчетные длины, выписываются расчетные расходы газа перед каждым сосредоточенным потребителем.
2. Производится предварительный расчет диаметра кольца по приближенной зависимости;
где R – удельные потери давления, Па 2 /м;
Vр – расчетный расход газа, м 3 /ч;
Vi – расчетный расход газа потребителем, м 3 /ч;
Коб – коэффициент обеспеченности;
Рн, Рк – абсолютные давления газа в начале и конце сети, МПа;
1к – протяженность кольца, м;
1,1- коэффициент, учитывающий местные сопротивления;
0,59 – приближенное значение коэффициента а в формуле определения расчетного расхода, когда газопровод несет путевую нагрузку.
Диаметр кольца целесообразно принимать постоянным. Если это не удается, то участки газопроводов, расположенные диаметрально противоположно точке питания, следует принимать меньшего диаметра, но не менее0,75 диаметра головного участка.
3. Выполняют два варианта гидравлического расчета аварийных режимов при выключении головных участков справа и слева от точки питания. Определяются суммированием расчетные расходы газа каждого участка сети, начинается эта операция от конца тупика по направлению к головному ГРП. Диаметры участков корректируются так, чтобы давление газа у последнего потребителя не понижалось ниже минимально допустимого значения. Для всех ответвлений рассчитывают диаметры газопроводов на полное использование перепада давления с подачей им газа в объеме (Vi-Коб).
4. Подбираются диаметры ответвлений к сосредоточенным потребителям при расчетном гидравлическом режиме. В случае необходимости диаметры отводов увеличивают до необходимых размеров.
Производим расчеты для аварийных режимов при выключении головных участков 1-8 и 1-2. Узловые расходы на участках принимаем равными 0.7Vр.
При отключении участка кольцевая сеть становится тупиковой. По выбранному диаметру и расходу на участке по номограмме определяем величину удельного падения квадрата давления и давление в конце участка по формуле:
1- длина участка, м;
Rд– действительная величина удельного падения квадрата давления, Па 2 /м.
В процессе расчета выясняем, что кольцо подобранным диаметром обеспечивает необходимое давление в концевых точках.
Гидравлический расчет газопроводов среднего давления приведен в
Гидравлический расчет газопроводов среднего и высокого давлений. При гидравлическом расчете газопроводов среднего и высокого давлений, в которых перепады давления в отличие от газопроводов
Источник: 3-net.ru
Гидравлический расчет газопровода среднего давления от ввода до ГРП
Моя записка.docx
Давление за регулятором давления:
4 Гидравлический расчет газопровода среднего давления от ввода до ГРП
При подборе диаметра газопровода на участке до ГРП особых ограничений по перепаду давлений нет. Однако для экономии металла будем выбирать минимально возможный диаметр. Необходимый запас давления перед РД создадим исходя из требуемого значения давления за ним и учитывая вероятность снижения в эксплуатации начального давления по сравнению с заданным. Такой запас можно считать остаточным, если давление перед РД будет равно:
Известно, что отношение , для определенного вида газа и характера движения зависит только от объема проходящего газа и диаметра газопровода.
При расчете значения А для области гидравлической шероховатости используем формулу:
где – приведенная длина рассчитываемого участка газопровода от ввода до ГРП, определенная с учетом местных сопротивлений на этом участке,
, -фактическая длина участка,
-сумма коэффициентов местного сопротивления.
Значения приводятся в таблице 6[1]. Выбираем по приведенным ранее значениям в зависимости от диаметра. При d=200 мм: =0,49 – при повороте, =0,46 – на задвижках. При d=150 мм: =0,47 – при повороте,
=0,5 – на задвижках. Значение для ПЗК принимаем равным 5. Для конденсатоотводов считаем =2.
Значения для области гидравлической шероховатости для газопроводов среднего и высокого давления зависит только от их условного диаметра, таблица 6а [1]. При мм – =8,7 м; при мм – =13 м.
Для наглядности составим таблицу, в которую внесем все расчетные величины:
Таблица 4.1 – Определение приведенных длин участка газопровода от ввода до ГРП и расчет потерь давления на этом участке
влений и их вид
Продолжение таблицы 4.1
результату расчета делаем проверку по следующему условию:
Т.е. выбираем диаметр равный 150 мм.
4.1 Выбор фильтров и определение давления газа перед регулятором давления РД
При определении сопротивления газопровода от ввода до ГРП не учитывалось сопротивление фильтра и измерительной диафрагмы.
Обозначая ΔРф – сопротивление чистого фильтра
ΔРд – сопротивление измерительной диафрагмы
Значение абсолютного давления газа перед РД определяется:
Сопротивление диафрагмы может быть принято:
где 40 – принимаемый перепад по ртутному дифманометру, мм;
0,75 – коэффициент, учитывающий потери давления при дросселировании;
13,6 – перевод показаний ртутного дифманометра, кг/м².
Сопротивление представляет собой перепад давления в загрязненном фильтре, (фильтре, находящемся в эксплуатации).
По условиям механической прочности перепад давления по обе стороны сетки фильтра не должен превышать 1000 кг/м² для волосяных и 500 кг/м² – для сетчатых фильтров. Не следует допускать слишком малый перепад , так как это указывает на выбор фильтра завышенного типоразмера, что несомненно скажется на стоимости сооружения системы газоснабжения. Нужно стремиться к тому, например для волосяных фильтров, чтобы перепад (чистый фильтр) был 1000 кг/м² 20% .
Таким образом, выбор фильтра состоит в выборе типа и его типоразмера, сопротивление которого в чистом состоянии не превышало бы для волосяных фильтров 500-600 кг/м², а для сетчатых – 250-300 кг/м².
Действительное расчётное давление газа после фильтра:
Рпф = Рк – 0,15*98,0665= 156698 Па
Значение при действительном расходе газа, через фильтр и его параметрах определяется по формуле:
где “т” – параметры, принятые для чистого фильтра
Действительное расчетное давление газа после фильтра:
что удовлетворяет условию перепада давления для чистого волосяного фильтра
Давление газа перед РД определяется:
Окончательно принимаем волосяной фильтр при входном давлении 1,4МПа и допускаемой проходной способности 4900 м³/ч.
4.2 Выбор регулятора давления для ГРП
В настоящее время для расходов газа больше 800 нм 3 /ч на ГРП промышленных предприятий повсеместно используются регуляторы давления типа РДУК-2 с пилотом Казанцева:
Выбираем регулятор давления
РДУК-2-200: dкл=105мм; пропускная способность =6000 нм 3 /ч.
Регулятор РДУК-2 пригоден для установки на любое давление за собой в интервале 0,005–6 ати.
Для нахождения расчётной пропускной способности намеченного к установлению РД используем формулу, [1]:
– давление за регулятором.
Эта формула справедлива при условии ;
Регулятор давления должен быть подобран так, чтобы максимальная загрузка была не более 85% , минимальная не менее 10% от .
Через РД проходит газ, направляемый промышленным и коммунально-бытовым потребителям, следовательно:
Загрузка в часы максимального потребления газа
Максимальная загрузка не более 85%. Условие выполняется. Загрузка регулятора в часы минимального потребления газа
Минимальная загрузка не менее 10%. Условие выполняется.
Таким образом, выбранный нами регулятор давления РДУК – 2-200 пригоден для установки в ГРП.
Был произведен расчет общезаводского газопровода с заданными нагрузками и давлениями вначале газопровода и у последнего цеха. В результате расчета мы определили расходы газа по объекту газоснабжения: , , , н , а также общий расход газа по объекту . Далее был предложен ситуационный план (согласно заданию), на котором указаны месторасположение цехов, расчетные участки, отводы, задвижки, конденсатоотводчики и т.д. Согласно ситуационному плану, строилась общая расчетная схема, на которой указывались длины участков и расходы газа (объемные), проходящие через определенные сечения газопровода.
После этого расчета был произведен гидравлический расчет межцехового газопровода низкого давления. В результате этого расчета были подобраны диаметры труб газопровода, с учетом условий равномерного распределения потерь по участкам газопровода, постепенным уменьшением диаметров при продвижении к последнему потребителю тупикового газопровода и суммы всех потерь, не превышающей половины конечного давления в газопроводе.
Диаметры участков газопровода составили: d1,2,3=350 мм, d4,5=300 мм.
Окончанием расчета является гидравлический расчет газопровода среднего давления (от ввода до ГРП), а также подбор регулятора давления. В результате этого расчета определили диаметр трубопровода до ГРП, с учетом условия ограничения по давлению. Диаметр составил 150 мм. Был произведен выбор фильтра: волосяной фильтр допускаемой пропускной способности 4900 м 3 /ч. Затем приступили к выбору регулятора давления для ГРП. При подборе РД была определена его пропускная способность, также в соответствии с ограничением по загрузке был выбран регулятор давления РДУК-2-200 с диаметром клапана 105 мм и пропускной способностью 6000 нм 3 /ч .
Список используемых источников
1. Методическое пособие.
2. Н. Л. Стаскевич. Справочное руководство по газоснабжению.-Л.: Недра,1960.-871с.
Гидравлический расчет газопровода среднего давления от ввода до ГРП Моя записка.docx Давление за регулятором давления: 4 Гидравлический расчет газопровода среднего давления от ввода до ГРП
Источник: stud24.ru
Гидравлический расчет газопроводов среднего давления
Газовые сети высокого (среднего) давления (рис. 2.7) являются верхним иерархическим уровнем городской системы газоснабжения.
Рис. 2.7 Монтажная схема сети среднего давления
К газопроводам среднего давления подключаются потребители с расходом газа, превышающим 50 м3/ч. К ним относятся ГРП, мелкие и крупные (квартальные и районные) котельные, промышленные предприятия.
Для гидравлического расчета необходимо выбрать диктующего потребителя, т.е. потребителя при обеспечении у которого требуемого расхода и давления, другие потребители будут заведомо обеспечены требуемым расходом и давлением. Расположить этого потребителя желательно максимально удаленно от ГРС.
При расчете кольцевых сетей необходимо оставлять резерв для увеличения пропускной способности системы при аварийных гидравлических режимах. Принятый резерв следует проверять расчетом при возникновении наиболее неблагоприятных аварийных ситуаций. Такие режимы обычно возникают при выключении головных участков сети.
Рекомендуется следующий порядок расчета однокольцевой газовой сети высокого (среднего) давления:
1. Производим предварительный расчет диаметра кольца по приближенным зависимостям:
AL=(Pн2 – Pк2) /1,1Lк, (2.29)
где рн, рк — абсолютные давления газа в начале и в конце сети, кПа; Lк — протяженность кольца (коэффициент 1,1 учитывает местные сопротивления), м;.
Для определения диаметров газопроводов среднего давления воспользуемся номограммой.
2. Рассчитываем распределение потоков при нормальном режиме и определяем давление газа во всех узловых точках.
3. Проверяем диаметры ответвлений к сосредоточенным потребителям при расчетном гидравлическом режиме. При недостаточности диаметров увеличиваем их до необходимых размеров.
Полученные значения заносим в таблицу П.2.8.
Проектирование газорегуляторных пунктов
Для снижения давления и поддержания его на заданных уровнях в системах газоснабжения предусматривают газорегуляторные пункты (рис. 2.8).
Отдельно стоящие ГРП в населенных пунктах рекомендуется размещать в зоне зеленых насаждений, внутри кварталов на расстоянии не менее указанных в СНиП 2.07.01-89*. [13]
Таблица 2.6 Исходные данные на проектирование ГРП
Гидромеханический выгода посредственного сила
Источник: area.refepic.ru
3. Описание принятой схемы газоснабжения 22
4. Расчет газопровода среднего давления
При проектировании трубопроводов для транспорта газа выбор диаметров труб осуществляется на основании их гидравлического расчета , имеющего целью определить диаметр труб для п уска необходимого количества газа при допустимых для конкретных условий потерях давления или, наоборот, потери давления при транспорте необходимого количества газа по трубам заданного диаметра.
где Р АБС.Н , Р АБС.К — абсолютное давление газа в начале и в конце газопровода, ата;
L — длина рассчитываемого участка газопровода, км.
Местные гидравлические сопротивления в газопроводах и вызываемые ими потери давления возникают в результате изменения значений и направления скоростей движения газа, а также в местах разделения и слияния потоков. Источниками местных сопротивлений являются переходы с одного размера газопровода на другой, колена, отводы, тройники, крестовины, компенсаторы, а также запорная, регулирующая и предохранительная арматура, сборники конденсата, гидравлические затворы и другие устройства, приводящие к сжатию, расширению и изгибу потоков газа, Падение давления в местных сопротивлениях, перечисленных выше, допускается учитывать путем увеличения расчетной длины газопровода на 5—10%.
Начальное давление – давление после головного ГРП, при переходе с высокого давления на среднее.
Конечное давление принимают таким, что бы при максимальной нагрузке сети было минимально допустимое давление газа перед регулятором ГРП.
Первоначально определяем потери давления, возникающие на основном участке, т.е. определяем среднее значение А СР
Р АБС.Н = 3 + 1 = 4 ата
Р АБС.К = 2.5 + 1 = 3.5 ата
L = 3481 м – длина наиболее удаленного и нагруженного участка.
По расчетному расходу на участке и среднему значению потерь давления определяем диаметр и толщину стенки газопровода на данном участке и уточняем значение потерь при данном диаметре газопровода по номограмме 14 [6].
Расчетным считается участок на котором расход постоянен.
Расчетная длина участка газопровода с учетом местных сопротивлений
Тип: Реферат; Размер: 0.82 Mb.; Потребление газа на отопление и вентиляцию и централизованное горячее водоснабжение 11; Расчет газопровода среднего давления; страница №5
Источник: rudocs.exdat.com
Гидравлический расчет газопровода
Гидравлич. расчет газопровода.docx
Пропускную способность ЕСГ необходимо наращивать. Это связано с перспективой увеличения добычи газа как «Газпромом», так и другими компаниями. Например, в Энергетической стратегии России предусмотрено, что к 2020 г. независимые производители будут добывать до 170 млрд куб. м газа. Это позволит удовлетворить платежеспособный спрос российских потребителей, выполнить международные обязательства России по поставкам природного газа, но, с другой стороны, значительно увеличит нагрузку на газотранспортную систему. 6
Трубопроводный транспорт по сравнению с другими видами транспорта обладает ценнейшими преимуществами:
- наиболее низкая себестоимость перекачки;
- небольшие удельные капитальные вложения за единицу транспортируемого груза;
- быстрая окупаемость затрат при строительстве трубопроводов;
- бесперебойная поставка в течение года, практически не зависящая от климатических условий;
- высокая производительность труда;
- незначительные потери при перекачке;
- сравнительно короткие сроки строительства;
- возможность перекачки нескольких сортов и видов груза по одному трубопроводу;
- возможность наращивания пропускной способности трубопровода за счет строительства дополнительных насосных станций и прокладки параллельных участков (лупингов).
Трубопроводный транспорт имеет и ряд недостатков, в определенной мере снижающих экономическую эффективность и сдерживающих темпы роста трубопроводного строительства, сюда можно отнести:
- крупные единовременный капительные вложения в строительство, т.к. нужно положить весь трубопровод;
- потребность в крупных материальных затратах на заполнение всего трубопровода грузом при вводе в эксплуатацию;
- необходимость устойчивого грузопотока на длительное время;
- небольшая скорость движения груза. 7
Глава 2. Гидравлический расчет газопровода.
Теоретические аспекты расчетов газопровода.
Основная задача гидравлических расчетов заключается в том, чтобы определить диаметры газопроводов. С точки зрения методов гидравлические расчеты газопроводов можно разделить на следующие типы:
- расчет кольцевых сетей высокого и среднего давления;
- расчет тупиковых сетей высокого и среднего давления;
- расчет многокольцевых сетей низкого давления;
- расчет тупиковых сетей низкого давления.
Для проведения гидравлических расчётов необходимо иметь следующие исходные данные:
- расчетную схему газопровода с указанием на ней номеров и длин участков;
- часовые расходы газа у всех потребителей, подключенных к данной сети;
- допустимые перепады давления газа в сети.
Расчетная схема газопровода составляется в упрощенном виде по плану газифицируемого района. Все участки газопроводов как бы выпрямляются и указываются их полные длины со всеми изгибами и поворотами. Точки расположения потребителей газа на плане определяются местами расположения соответствующих ГРП или ГРУ.
Гидравлический режим работы газопроводов высокого и среднего давления назначается из условий максимального газопотребления.
Расчёт подобных сетей состоит из трёх этапов:
- расчет в аварийных режимах;
- расчет при нормальном потокораспределении;
- низкого – не более 0,05 кгс/см 2 ;
- среднего – от 0,05 до 3 кгс/см 2 ;
- высокого – от 3 до 12 кгс/см 2 .
Методы расчета.
Гидравлические расчеты газопроводов выполняются на основании общих уравнений газовой динамики, устанавливающих связь между диаметром, расходом газа и перепадом давления для трубопроводов известной длины и конструкции. Из этих уравнений можно определить любой параметр по заданным значениям двух остальных.
Использование общих уравнений газовой динамики для гидравлического расчета городских газопроводов производится с учетом эксплуатационных и экономических факторов, отражающих специфику систем распределения газа. Эксплуатационные требования выражаются ограничением диапазона колебаний давления газа у потребителей. Таким образом, обеспечивается нормальная работа бытовых газовых приборов и горелок агрегатов коммунально-бытовых и промышленных предприятий в пределах допускаемых отклонений от номинальной тепловой нагрузки. Выполнение эксплуатационных требований осуществляется путем ограничения величины перепада давления между газорегуляторным пунктом и потребителем – за счет оптимального распределения её по отдельным участкам газопровода. 8
Основными вопросами проведения гидравлических расчетов трубопроводов является определение коэффициента гидравлического трения, который входит в исходное уравнение движения газа и определяет гидравлическую характеристику труб. Ламинарного режима течения этот коэффициент, как показывают все имеющиеся исследования, достаточно точно может быть определен по известной формуле Хагена-Пуазейля 9 . Явления, происходящие в турбулентном потоке, из-за своей сложности длительное время не поддавались теоретическому анализу. Поэтому для вычисления коэффициента гидравлического трения были предложены эмпирические формулы, которые в большинстве своем не учитывали физических свойств транспортируемой среды и характер внутренней поверхности труб. Более поздние формулы представляли математическое выражение опытных кривых, построенных в безразмерных координатах, без проникновения в механизм турбулентного движения 10 .
В результате теоретических и экспериментальных исследований XX в. получены формулы для определения коэффициента сопротивления трения λ при турбулентном режиме движения для труб с равномерно-зернистой и нерегулярной шероховатостью внутренней поверхности. Благодаря этому появилась возможность практического использования уравнений движения газа и повысилась степень точности расчетов.
Питание природным газом всех потребителей газифицированного города или населенного пункта осуществляется через специальную систему распределения газа, состоящую из гидравлически связанных между собой газопроводов разных диаметров и газорегуляторных пунктов и установок. Газорегуляторные пункты и установки оборудуют регуляторами, поддерживающими постоянное давление газа, и запорно-предохранительными устройствами, предотвращающими повышение давления сверх допустимого предела. 11
Строительными нормами и правилами 12 для городских систем газоснабжения установлены следующие категории давления газа:
Жилые и общественные здания, мелкие промышленные потребители, детские и лечебные учреждения, предприятия общественного питания и бытового обслуживания, размещенные в жилых и общественных зданиях, подключают к распределительным газопроводам низкого давления. Отопительные и производственные котельные, коммунальные предприятия, расположенные в отдельностоящих зданиях, можно подключать к газопроводам среднего или высокого (до 6 кгс/см 2 ) давления через местные газорегуляторные пункты или установки. Промышленные предприятии обычно питают газом высокого давления. 13
Распределение подключений рассредоточенных потребителей с расходом газа от 50 до 700 м 3 /ч к городским сетям низкого давления, среднего или высокого давления осуществляется на основании сравнения затрат по разным вариантам с учетом их технологический и эксплуатационных особенностей. Сосредоточенных потребителей с нагрузкой более 700 м 3 /ч рекомендуется подключать к сетям среднего или высокого давления.
К газопроводам давлением 6-12 кгс/см 2 присоединяются и городские газорегуляторные пункты и промышленные предприятия, нуждающиеся в газе высоких давлений (газотурбинные установки, мартеновские цехи при оборудовании печей горелками высокого давления) для осуществления технологических процессов. 14
Распределительные газопроводы бывают тупиковые и кольцевые. Кольцевание газопроводов повышает надежность систем распределения. Обычно распределительные газопроводы низкого давления представляют собой замкнутую многокольцевую сеть, охватывающую всю территорию района, снабжаемого газом. Трассировка газопроводов всех давлений выполняется с учетом установленных норм разрывов от зданий и сооружений.
Потребление газа в городах отличается значительной неравномерностью. В этих условиях газопроводы систем распределения должны быть рассчитаны на максимальный часовой расход, определенный по совмещенному суточному графику разбора газа всеми подключенными объектами. Построение совмещенных суточных графиков во многих случаях затрудняется неопределенным характером нагрузок потребителей и отсутствием установленных закономерностей их колебаний по величине и во времени. Поэтому практически газопроводы проектируются на расчетные часовые расходы, определяемые двумя методами. По первому методу неравномерность потребления выражается коэффициентом часового максимум, в по второму – коэффициент одновременности. 15
Гидравлический режим газопроводов.
Гидравлический расчет газопроводов необходим для определения диаметров газопроводов, обеспечивающих пропуск необходимых количеств газа при допустимых перепадах давления. При движении газа по трубопроводам происходит постепенное снижение первоначального давления за счет преодоления сил трения и местных сопротивлений, т. е.
Чтобы установить факторы, от которых зависит падение давления, рассмотрим основные положения динамики потока газа. 16
При движении газа в трубе из-за проявления сил трения у стенок трубы скорость потока меньше, а в центре больше. Однако в расчетах ориентируются на среднюю скорость, м/сек,
где V – объемный расход газа, м 3 /сек; F – площадь поперечного сечения трубы, м 2 .
В зависимости от скорости потока, диаметра трубы и вязкости газа течение его может быть ламинарным, т.е. упорядоченным в виде движущихся один относительно другого слоев, и турбулентным, когда в потоке газа возникают завихрения и слои перемешиваются между собой. Режим движения газа характеризуется величиной критерия Рейнольдса 17
где w – скорость потока, м/сек; D – диаметр трубопровода, м; v – кинематическая вязкость, м 2 /сек.
Интервал перехода ламинарного движения в турбулентное называется критическим и характеризуется Re = 20004000. При Re 4000 – турбулентное. 18
Практически в распределительных газопроводах преобладает турбулентное движение газа. Лишь в газопроводах малого диаметра, например во внутридомовых, при небольших расходах газ течет ламинарно. Течение газа по подземным газопроводам считают изотермическим процессом, так как температура грунта вокруг газопровода за короткое время протекания газа изменяется мало. С учетом этих положений падение давления в газопроводах за счет сил трения определяют на основании формулы Дарси-Вейсбаха 19 :
где р – потери давления, кгс/м 2 ; – коэффициент трения; l – длина трубопровода, м; D – внутренний диаметр трубопровода, м; p – плотность газа, кг/м 3 (0,102 кг/м 3 =1 кгссек 2 м 4 ); w – средняя скорость движения газа, м/сек.
Приведенная формула справедлива для несжимаемых жидкостей, протекающих с постоянной скоростью при неизменной плотности. Поэтому она применима для расчета лишь газопроводов низкого давления, в которых при небольших перепадах давления незначительными изменениями плотности и скорости газа можно пренебречь. Однако в газопроводах коэффициент трения является переменной величиной, зависящей от критерия Рейнольдса и относительной шероховатости стенок трубопровода (k9 /D). 20
Для ламинарного режима движения при Re 2000 коэффициент трения по формуле Пуазейля 21
для критического режима при Re = 2000 4000 по формуле Зайченко
для турбулентного режима при Re > 4000 по формуле Альтшуля 22
Подставляя указанные коэффициенты трения в формулу Дарси-Вейсбаха (Ф-2.3.4) и заменяя размерности, после преобразований получаем следующие формулы для расчета газопроводов низкого давления:
для ламинарного режима
для критического режима
для турбулентного режима
где V – расход газа, м 3 /ч; d – внутренний диаметр газопровода, см; l – длина газопровода, м; p – плотность газа, кг/м 3 ; v – кинематическая вязкость, м 2 /сек; э – эквивалентная абсолютная шероховатость стенки трубы, см; для стальных труб э = 0,01 см.
При гидравлическом расчете газопроводов среднего и высокого давлений, в которых перепады давления значительны, изменение плотности и скорости движения газа необходимо учитывать. Поэтому потери давления на преодоление сил трения в таких газопроводах определяются по формуле
Подставив в эту формулу значение из формулы Альтшуля (Ф-2.3.7), после преобразований получим формулу для расчета газопроводов среднего и высокого давлений в области турбулентного режима:
где рн и рк – абсолютные давления газа в начале и в конце газопровода, кгс/см 2 ; L – длина газопровода, км. 23
При расчете газопроводов низкого давления, прокладываемых в условиях резко выраженного переменного рельефа местности, надо учитывать гидростатический напор 24 , кгс/м 2 ,
где z – разность геометрических отметок газопровода, м; рв и рr – плотности воздуха и газа, кг/м 3 ; знак «+» – относится к более, а знак «-» – к менее высоким отметкам местности по отношению к исходной плоскости.
Гидравлический расчет газопровода Гидравлич. расчет газопровода.docx Пропускную способность ЕСГ необходимо наращивать. Это связано с перспективой увеличения добычи газа как «Газпромом», так и
Источник: referat911.ru
Станьте первым!