Расчет узла редуцирования

Для снижения и поддержания давления газа на заданном уровне используются автоматические регуляторы прямого и непрямого действия.[2]

В зависимости от величины давления и расхода газа дросселирование его на ГРС может осуществляться в несколько линий и на каждой устанавливают регулятор давления наибольшей пропускной способности из выпускаемых промышленностью страны.

Регуляторы давления выбирают по величине коэффициента пропускной способности, который можно определить

,

.

Для обеспечения нормальной работы регулятор давления должен быть выбран по типоразмеру так, чтобы при режиме Q_макс оставался запас хода до полного открытия в 15÷20%, а при режиме Q_мин - запас хода до полного закрытия 10÷15%.

Если отсутствуют значения, то количество рабочих линий редуцирования газа определяется соотношением Q_макс / Qp наибольшего из выпускаемых регуляторов. Общее количество линий редуцирования не должно быть меньше двух (одна из них резервная). При >100 тыс.м³/ч может предусматриваться дополнительно линия постоянного расхода, содержащая вместо автоматического регулирующего устройства(РД) ручной кран или другое дросселирующее устройство. Величина расхода по линии постоянного расхода составляет (30÷40)% от Q_макс.

Надземные трубопроводы - линии редуцирования и расходомерные линии (при измерении расхода газа после редуцирования) следует проектировать с виброшумоизоляцией. Вибрация и повышенный шум вызываются резким увеличением скорости потока газа после регулятора. Из условия допустимого уровня шума максимальная скорость движения газа в трубопроводах блока редуцирования составляет 25 м/с для газопроводов высокого давления, 15- среднего, 7- малого давления.

Скорость движения газа определяется

где Q'_макс - максимальный расход газа в линии редуцирования, м³/ч; D - внутренний диаметр линии, м; P₀=0,1 МПа; Р - давление газа в линии редуцирования, МПа.

Газораспределительные станции могут быть предназначены для снабжения газом одного или нескольких потребителей, а также иметь один и два выхода (для потребителей, требующих обеспечения разных параметров газа). Следовательно ГРС будут иметь разное количество блоков редуцирования. Кроме того, ГРС могут быть выполнены как по типовым, так и по индивидуальным проектам. Характеристика основных типов регуляторов давления газа приведена в приложении 3. В настоящее время на ГРС используются регуляторы давления РД, РДМ, РДУ.

Регулятор давления выбирают по величине коэффициента пропускной способности K_v, который можно определить по формулам:

, при Р₂ >0,5Р₁, (3.1)

, при Р₂£0,5Р₁, (3.2)

где Р₁ и Р₂ соответственно абсолютное давление до и после регулятора, МПа; – плотность газа при нормальных условиях, кг/м³; Т₁ – температура газа на входе ГРС; К; Z – коэффициент сжимаемости газа при условиях входа газа; Q_p – расчетная пропускная способность выбранного клапана, Q_p = (1,15 + 1,20)Q_max, где Q_max – максимальная производительность, нм³/ч.

Скорость движения газа в трубопроводах линии редуцирования определяется:

1. до регулятора давления

, (3.3)

2. после регулятора давления

, (3.4)

где D – внутренний диаметр, м; P₀ = 0,1 МПа – атмосферное давление.

Из условия допустимого уровня шума максимальная скорость движения газа в трубопроводах блока редуцирования составляет 25 м/с для газопроводов высокого; 15 м/с – среднего, 7 м/с – низкого давлений.

Производительность одной нитки редуцирования не должна превышать 90% минимальной производительности ГРС.

Газораспределительные станции могут быть рассчитаны для снабжения одного или нескольких потребителей.