Курсовая работа: Гидравлический расчет систем газоснабжения

Соответствующий средний диаметр будет dcp~204 мм. Оставляем принятые диаметры.

В результате расчета ошибка в кольцах не превысила 12%, (т. е. максимальную по СНиПу), поэтому производим гидравлическую увязку колец.

3. Гидравлическая увязка колец

Производим гидравлическую увязку колец. Сначала рассчитаем первые поправочные круговые расходы ДQм_k для всех колец, по формуле:

Рассчитаем по формуле поправки ДQ"_k, учитывающие ошибки в соседних кольцах, и полные круговые расходы ДQ_k,

где Дp_ij/Q_ij - относительная потеря давления на общих с соседними кольцами участках

ДQм_j - первая поправка соседнего кольца

Вводим поправочные расходы во все кольца, определяем новые расчетные расходы для всех участков и новые значения потерь давления. Все расчеты сводим в табл. 9. Проведенные расчеты показывают высокую точность увязки колец.

Процент ошибки составил:

д₁=6,17%; д₂=7,82%; д₃=-5,44%;

Вводим поправочные расходы и производим перерасчет. В результате одной итерации все кольца были увязаны с ошибкой менее 12%. Таким образом, задача потокораспределения при новых диаметрах колец решена.

Проверим полноту использования расчетного перепада давления в сети. Направления: 9-5-4-8, ДР=580,8 Па; 9-13-12-8, ДР=660 Па; 9-5-6-10, ДР=678 Па; 9-13-12-16-17, ДР=981,5 Па; 9-13-14-18-17, ДР=989,3 Па.

В итоге второго этапа расчета можно отметить, что, используя методику ранжировки колец, по значимости и усредняя их диаметры, можно существенно улучшить структуру кольцевой сети и повысить надежность газоснабжения. Но для повышения надежности необходимы дополнительные металловложения. В изложенном примере материальная характеристика разработанного варианта превышает на 15 % материальную характеристику сети, полученную в первом этапе расчета, структура сети которого характеризовалась меньшей надежностью. Однако, теория и практика показывают, что расходы на повышение надежности всегда окупаются за счет снижения ущерба от ненадежности систем. Поэтому следует рекомендовать для использования второй, более надежный вариант.

4. Расчет тупиковых ответвлений

При расчете тупиковых ответвлений стремимся использовать весь расчетный перепад давления. Все расчеты сводим в табл. 9 . Расчетные расходы берем из табл. 6 . Располагаемые перепады, на которые подбираем диаметры, рассчитываем по данным последней графы табл. 8 . Располагаемый перепад для участка 4-3 определяем, исходя из потерь давления по направлению 9-5-4, которые равны: 445,5+85,8=531,3. Располагаемый перепад для участка 4-3 равен: 1000-531,3=468,7 Па. Диаметры газопроводов принимаем не менее 50 мм.

Проверяем степень использования расчетного перепада в сети по основным направлениям. Определяем потери давления по направлениям: 9-5-4-3, ДР=927,3 Па; 9-5-1, ДР=940,5 Па; 9-5-6-2, ДР=853,6 Па; 9-5-6-7, ДР= 813,12 Па; 9-13-12-11, ДР= 737Па; 9-13-14-15, ДР=898,2 Па;

Таблица 9.

Гидравлический расчет тупиковых газопроводов.

Таблица 8.

Гидравлическая увязка кольцевой сети (второй этап расчета).

1. 5. Расчет надежности системы газоснабжения

Рассчитаем надежность кольцевой газовой сети среднего города с численностью населения в 80 тыс. чел. и годовым потреблением газа 70 млн. м ³. Бытовое, коммунально-бытовое потребление газа и расход на отопление зданий составляют 43300 м ³/ч. Промышленность потребляет 12000 м ³/ч. Суммарный расход газа городом 55300 м ³/ч. Схема сети высокого давления показана на рис. 5. Главные магистрали сети закольцованы. Сеть состоит из двух колец и ответвлений. Закольцовка основных потребителей обеспечивает их резервирование и повышает надежность газоснабжения.

Рисунок 2 Схема газоснабжения города

Газоснабжение жилых микрорайонов (МР) осуществляется через ГРС и сети низкого давления. Сети низкого давления кольцевые. Каждый микрорайон имеет несколько точек питания, которые по низкой ступени давления объединены газопроводом таких диаметров, при которых возможно резервирование ГРП. К сетям высокого давления присоединены сетевые ГРП, районные котельные (РК), крупные коммунальные и промышленные предприятия (ПП). Сеть секционирована задвижками.

Расходы газа различными потребителями приведены в табл. 10

Таблица 10

Проведем расчет надежности городской газовой сети, показанной на рис.2. В расчетах примем следующие численные значения расчетных параметров:

1/(1*год) t=10лет

1/(1*год)

проставлены длины участков; рассчитан параметр потока отказа для каждого участка щ_i=0,0025*L_i. При расчете величин щ_i/?щ_i сумма взята для всех 75 аварийных ситуаций, возникающих при отказах как участков, так и задвижек. Недоподача газа отключаемым в j-той аварийной ситуации потребителям определялась по схеме (см. рис. 2). Для каждого отказа участка по схеме устанавливалось число задвижек, которые необходимо перекрыть при ремонте отказавшего участка. Этим определялись отключенные от сети газопроводы и все присоединенные к ним потребители.

Таблица 11.