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 ΣDp всех участков после ГРП не должно превышать 0,5h_к;

б) общий перепад давления ΣDp 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. [1]

Для более наглядного расчета составим таблицу, в которую внесём все расчетные величины, [1]:

- , нм³/ч - расчетный расход газа;

- , м - принятый диаметр;

- - коэффициент местных сопротивлений;

- - сумма коэффициентов местных сопротивлений;

- - коэффициент сопротивления конденсатоотводчика;

- , м - условная длина; [3.1]

- , м - условное увеличение длины участка вследствие наличия местных сопротивлений; [3.2]

- , м - фактическая длина;

- , м - приведенная длина; [3.3]

- , Па - потери давления,, где ρ=0,89 кг/м³ – плотность для шебелинского газа,;. [3.4]

-

- , Па – потеря напора на участке. [3.5]

Для сварных отводов при повороте на 90º значения коэффициента местного сопротивления в зависимости от величины диаметра представлены в таблице 6, [1]:

Таблица 6

Значения коэффициента местного сопротивления в зависимости от величины диаметра для сварных отводов при повороте на 90º

Dyi					250-300	350-400
ξп	0,43	0,46	0,47	0,49	0,51	0,53

Для задвижек со степенью открытия 3/4 значения коэффициента местного сопротивления в зависимости от величины диаметра представлены в таблице 7, [1]:

Таблица 7

Значения коэффициента местного сопротивления в зависимости от величины диаметра для задвижек со степенью открытия 3/4

Dyi					>300
ξз	0,7	0,55	0,5	0,46	0,42

Полученные значения, [2]:

D_y1= м

D_y2= м;

D_y3= м;

D_y4= м;

D_y5= м;

Принимаем диаметры, [2]:

D_y1= 400 мм; D_y2= 400 мм; D_y3= 400 мм; D_y4= 350 мм; D_y5= 350 мм.

Коэффициент сопротивления:

, где число Рейнольдса Re_i= , К_э=0,01 см,

ν=15·10^-6 м²/с – кинематическая вязкость газа .

Числа Рейнольдса для всех участков:

Re_1,2,3= ;

Re_4,5= .

Коэффициенты сопротивлений для всех участков:

;

Условные длины всех участков, [2]:

;

.

Имея таблицу h=f(V,d) для газа Дашава [2] и задаваясь принятыми диаметрами при расходе V для соответствующих участков, находим для каждого из участков значения h и lэ, которые заносим в таблицу 8.

Условное увеличение длины участков из-за наличия местных сопротивлений, [1]:

Потери давления на участках:

;

;

;

.

Значения приведенных длин участков, потерь напора на участках, а также все приведенные в пункте 3 результаты расчетов представлены в таблице 8.

Таблица 8

Определение приведенной длины участка газопровода от ввода до ГРП и расчет потери давления на этом участке

N участка	Расчётный расход газа Vi,нм3/ч	Диаметр Dy, мм	Расчёт местных сопротивлений
Количество и вид Местного сопротивления	значение ζ	∑ζ на участке
	6246,4		Поворот на 90° - 0 Конденсатоотводчик - 1 Задвижка - 0
	6166,4		Поворот на 90° - 2 Конденсатоотводчик - 0 Задвижка - 0	1,06	1,06
	5366,4		Поворот на 90° - 0 Конденсатоотводчик - 0 Задвижка - 0
	5066,4		Поворот на 90° - 3 Конденсатоотводчик - 1 Задвижка - 0	1,59	3,59
	4866,4		Поворот на 90° - 2 Конденсатоотводчик - 0 Задвижка - 1	1,06 0,42	1,48

Продолжение таблицы 8

N участка	lэкв, м	Lэкв, м	LФ, м	Lпр= Lэкв + LФ, м	h, Па/м	∆p, Па
	25,93	51,86		60,86	0,183	11,14
	25,93	27,49		44,49	0,178	7,92
	25,93			22,00	0,135	2,97
	30,77	110,50		133,50	0,152	20,29
	30,77	45,54		61,54	0,140	8,62

Проверка необходимых условий для осуществления правильного выбора диаметров участков газопровода:

1. ∑∆р ≤ 0,5·h_к, [3.6]

т.е. 11,14+7,92+2,97+20,29+8,62≤ 0,5·80·9,865, т.е. 50,94 ≤ 394,6, где

h_k-давление у последнего цеха, Па.

h_k=80мм вод.ст.=80·9,865=789,2 Па, [1].,т.о. условие выполняется;

2. общий перепад давления равномерно распределяется между отдельными участками межцехового газопровода;

3. диаметры смежных участков уменьшаются в направлении от ГРП без скачков.

Давление за РД:

p₂=р_ат+ h_к+ ∑∆р=98650+789,2+50,94=99490,14 Па. [3.7]