Для розрахунку викреслюється схема кільцевої мережі, на якій вказуються довжини ділянок і вибираються напрямки руху потоків газу по ділянках.
При виборі напряму руху потоків газу прагнуть, щоб газ рухався до споживача по найкоротшому шляху, а також до рівномірного розподілу транзитних потоків по мережі. На розрахунковій схемі показують "відсічки " - точки, через які транзитні витрати газу не проходять.
Далі визначаються шляхові і еквівалентні витрати газу за наступною методикою:
1) Визначається сумарна довжина газопроводів кожного замкнутого контуру - кільця за формулою
, м, (1.66)
де Li- довжина окремої ділянки контуру, м.
2) Визначаються питомі витрати газу по окремих контурах (кільцях) за формулою:
, м3/(год·м), (1.67)
де Qi- розрахункова витрата газу рівномірно розподілених споживачів, що обслуговуються даним контуром (витрата газу на кварталах, що входять в даний контур), м3/год.
Таблиця 1.10 - Питома витрата газу по окремих контурах
№ кварталу
Довжина газопроводу,
м
Питома витрата газу на ділянці, м3/(год?м)
№ ділянок
1
2
3
4
1
1080
0,193
1-2, 2-5, 4-5,1-4
2
1280
0,228
2-3, 3-6, 5-6, 2-5
13
1120
0,078
4-5, 5-8, 7-8, 4-7
12
1320
0,068
5-6, 6-10, 9-10, 8-9, 5-8
14
1000
0,068
7-8, 8-А, 12-А, 11-12, 7-В, 11-В
15
980
0,052
8-9, 9-С, 13-С, 12-13, 12-А, 8-А
16
810
0,024
9-10, 10-Д, 14-Д, 13-14, 12-С, 9-С
26
1040
0,074
13-14, 14-18, 17-18, 13-17
27
900
0,077
12-13, 13-17, 16-17, 12-16
28
920
0,084
11-12, 12-16, 15-16, 11-15
29
880
0,068
15-16, 16-20,
19-20, 15-19
30
860
0,069
16-17, 17-21,
20-21, 16-20
31
1270
0,075
17-18, 18-22,
21-22, 17-21
35
1530
0,154
21-22, 22-26,
25-26, 21-25
36
880
0,125
20-21, 21-25,
24-25, 20-24
37
900
0,127
19-20, 20-24,
23-24, 19-23
3) Визначаються питомі витрати газу на ділянках за формулою
, м3/(год·м), (1.68)
де qi- питомі витрати газу контурів (кілець), що обслуговуються даною ділянкою газопроводу, м3/(год·м).
Визначаються шляхові і еквівалентні витрати газу на ділянках за формулами
, м3/год, (1.69)
, м3/год, (1.70)
де Qшлях - шляхова витрата газу на ділянці, м3/год;
Qек - еквівалентна витрата газу на ділянці, м3/год;
Li- довжина ділянці, м.
При цьому сума шляхових витрат газу повинна дорівнювати витраті газу на ГРП без врахування витрати газу зосереджених споживачів (відхилення допускається не більш 0,5 %).
Далі за розрахунковою схемою обчислюються транзитні витрати газу по ділянках, тобто кількість газу, що іде на живлення наступних ділянок. Транзитна витрата визначається як сума шляхових, зосереджених і транзитних витрат всіх ділянок, які приєднуються до кінця ділянки, що розраховується. Якщо на ділянці поставлена "відсічка ", то транзитна витрата на неї дорівнює нулю. Визначення транзитних витрат газу починають з найбільш віддалених ділянок, наближаючись поступово до ГРП.
Розрахункова витрата газу Qpна ділянці визначається за формулою:
, м3/год, (1.71)
де Qтр - транзитна витрата газу на ділянці, м3/год.
Розрахунок шляхових, еквівалентних, транзитних витрат газу зводиться в таблицю 1.11.
Таблиця 1.11 - Визначення розрахункових витрат газу по ділянках мережі
Номер
ділянки
Довжина
ділянки, м
Питома витрата газу на ділянці, м3/(год?м)
Витрати газу на ділянці, м3/год
Qшлях
Qек
Qтр
Qр
1
2
3
4
5
6
7
2-1
300
0,193
57,9
28,95
0
28,95
2-3
400
0,228
91,2
45,6
0
45,6
6-3
240
0,228
54,72
27,36
0
27,36
5-4
300
0,271
81,3
40,65
0
40,65
5-6
400
0,296
118,4
59,2
0
59,2
4-1
240
0,193
46,32
23,16
0
23,16
5-2
240
0,421
101,04
50,52
149,1
199,62
7-4
260
0,078
20,28
10,14
46,32
56,46
8-7
300
0,146
43,8
21,9
73,4
95,3
8-9
290
0,12
34,8
17,4
92,52
109,92
9-10
110
0,092
10,12
5,06
74,8
79,86
8-5
260
0,146
37,96
18,98
542,54
561,52
10-6
260
0,068
17,68
8,84
54,72
63,56
7-В
100
0,068
6,8
3,4
0
3,4
А-8
100
0,12
12
6
825,02
831,02
9-С
100
0,076
7,6
3,8
0
3,8
10-Д
100
0,024
2,4
1,2
0
1,2
11-В
100
0,068
6,8
3,4
0
3,4
А-12
100
0,12
12
6
957,63
963,63
13-С
100
0,076
7,6
3,8
0
3,8
14-Д
150
0,024
3,6
1,8
0
1,8
12-11
300
0,152
45,6
22,8
48,81
71,61
12-13
290
0,129
37,41
18,71
122,68
141,39
13-14
250
0,098
24,5
12,25
66,42
78,67
11-15
160
0,084
13,44
6,72
28,57
35,29
12-16
160
0,161
25,76
12,88
677,37
690,25
13-17
160
0,151
24,16
12,08
0
12,08
14-18
230
0,074
17,02
8,51
45,8
54,31
16-15
300
0,152
45,6
22,8
0
22,8
16-17
290
0,146
42,34
21,17
80,02
101,19
17-18
400
0,149
59,6
29,8
0
29,8
18-22
200
0,075
15
7,5
30,8
38,3
17-21
140
0,144
20,16
10,08
0
10,08
16-20
140
0,137
19,8
9,59
490,23
499,82
15-19
140
0,068
9,52
4,76
19,05
23,81
20-19
300
0,195
58,5
29,25
0
29,25
20-21
290
0,194
56,26
28,13
163,22
191,35
21-22
530
0,229
121,37
60,69
0
60,69
22-26
200
0,154
30,8
15,4
0
15,4
21-25
150
0,279
41,85
20,93
0
20,93
20-24
150
0,252
37,8
18,9
174,45
193,35
19-23
150
0,127
19,05
9,53
0
9,53
24-23
300
0,127
38,1
19,05
0
19,05
24-25
290
0,125
36,25
18,13
100,1
118,23
25-26
650
0,154
100,1
50,05
0
50,05
ГРП-А
1806,65
1806,65
СУМА
1713,69
нев'язка;
нев'язка.
Порядок гідравлічного розрахунку мережі низького тиску:
Використовуючи складену схему мережі, визначають розрахункові витрати газу по ділянках;
Вибирається головний напрямок (найбільш довгий і навантажений напрямок від ГРП до нульової точки);
Для ділянок головного напрямку визначаються розрахункові довжини за формулою
, м, (1.72)
де Li - довжина ділянки напрямку, м.
Визначається середня питома втрата тиску по напрямку, що розраховується за формулою
, Па/м, (1.73)
де P - перепад тиску по напрямку, Па, що може бути визначений за формулою
, Па, (1.74)
де Pп - початковий тиск газу, Па;
Pк - кінцевий тиск газу, Па;
Lр - сума розрахункових довжин ділянок по напрямку, м.
По номограмах або таблицях, орієнтуючись на витрату газу на ділянці і hср, вибирають діаметр газопроводу і визначають дійсну питому втрату тиску - hд.
Обчислюють падіння тиску на ділянці за формулою
, Па. (1.75)
Визначається тиск газу у вузлах напрямку як різниця між тиском газу на початку ділянки і втратами тиску на ділянці. На першій ділянці за початковий тиск приймається тиск на виході з ГРП.
Сумарні втрати тиску по напрямку порівнюються з допустимими. Якщо отримані втрати тиску перевищують допустимі, то змінюють діаметри по ділянках і розрахунок повторюють.
Рнапр = УРділ, Па. (1.76)
Повинна виконуватися умова:
Рнапр ? Рдоп; (1.77)
Рдоп = Рн - Рк. (1.78)
Гідравлічний розрахунок кільцевих мереж газопроводів слід виконувати з ув'язуванням тиску газу у вузлових точках розрахункових кілець при максимальному використанні допустимої втрати тиску газу. Нев'язка втрат тиску в кільці допускається до 10%. Якщо нев'язка перевищує 10%, необхідно змінити діаметри газопроводів таким чином, щоб означена умова виконувалася.
Після розрахунку напрямків розраховуються ділянки - перемички. Ув'язування перемичок виконується по тиску у вузлах. Допустима нев'язка - 10%.
Гідравлічний розрахунок мереж низького тиску зводиться в таблицю 1.12.
Таблиця 1.12 - Гідравлічний розрахунок мережі низького тиску
Номер ділянки
Довжина ділянці, м
Середнє питоме падіння тиску hср, Па/м
Розрахункова витрата газу,Qp, м3/год
dнхS, мм
Падіння тиску
Тиск
газу у
вузлі,
Па
За планом, l, м
Розрхункова, lр=1,1•l, м
на 1 м, hд,
Па/м
на ділянці, hдxlp, Па
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Напрямок 1 (ГРП-А-12-16-20-24-25-26)
1
50
55
0,708
1806,39
426х9
0,25
13,75
2986,25
2
100
110
963,37
325х8
0,35
38,5
2947,75
3
160
176
627,98
273х7
0,45
79,2
2868,55
4
140
154
457,97
273х7
0,25
38,5
2830,05
5
150
165
193,35
159х4
0,6
99
2731,05
6
290
319
118,23
108х4
1,8
574,2
2156,85
7
650
715
50,05
108х4
0,45
321,75
1835,1
1694
1164,9
Па/м
нев'язка =
Напрямок 2 (12-13-14-18-22-26)
8
290
319
0,932
203,4
219х6
0,3
95,7
2852,05
9
250
275
78,67
108х4
0,8
220
2632,05
10
230
253
54,31
108х4
0,6
151,8
2480,25
11
200
220
38,3
76х3
1,5
330
2150,25
12
200
220
15,4
57х3
1,4
308
1842,25
1287
1105,5
Па/м
нев'язка =
Гідравлічний розрахунок мережі низького тиску з визначенням розрахункових витрат газу визначається на ЕОМ.
Щоб зробити розрахунки на ЕОМ необхідні наступні вихідні дані: