Материал: Проектирование и эксплуатация магистральных газопроводов, Методичка

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

										Таблица 1
Десятые					Сотые доли D/D0
доли D/D0	0	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,06	0,07	0,08	0,09
0	0	0,0000063	0,000038	0,00011	0,000232	0,000414	0,000666	0,000994	0,001406	0,00191
0,1	0,002512	0,003218	0,004035	0,004969	0,006025	0,007208	0,008525	0,009981	0,01158	0,013328
0,2	0,015229	0,017289	0,019512	0,021902	0,024465	0,027205	0,030125	0,033231	0,036527	0,040016
0,3	0,043704	0,047593	0,051688	0,055993	0,060513	0,06525	0,070208	0,075392	0,080805	0,086451
0,4	0,92333	0,098455	0,104821	0,111431	0,118298	0,125416	0,132792	0,140428	0,148330	0,156499
0,5	0,164939	0,173653	0,182646	0,191919	0,201476	0,211321	0,221457	0,231886	0,242612	0,253639
0,6	0,264968	0,276604	0,288548	0,300806	0,313378	0,326268	0,339481	0,353017	0,366880	0,381073
0,7	0,395599	0,410461	0,425662	0,441205	0,457091	0,473325	0,489909	0,506846	0,524139	0,541790
0,8	0,559802	0,578178	0,59692	0,616033	0,635516	0,655374	0,67561	0,696226	0,717225	0,738608
0,9	0,760381	0,782541	0,805099	0,828048	0,851399	0,875149	0,899302	0,923862	0,948828	0,974209

Так как эквивалентный диаметр DЭК и коэффициент расхода kР учитывают особенности конструкции рассчитываемого газопровода, то определение DЭК и kР означает приведение сложного газопровода к простому.

Таким образом, чтобы рассчитать сложный газопровод (вычислить Q или рH2 рK2 ), необходимо прежде всего о п- ределить DЭК или kР.

В общем случае участки сложного трубопровода соединяются между собой последовательно или параллельно.

2. Зависимости для определения эквивалентного диаметра и коэффициента расхода

2.1. Последовательное соединение

В случае квадратичного режима течения в участке эквивалентный диаметр трубопровода определяется по формуле

				1

						5,2

		L
DЭК					,		(6)
DЭК	n
	n	li
		li
			5,2
			5,2
	i 1	Di

где li и Di – длина и внутренний диаметр подучастка. Коэффициент расхода определяется зависимостью

kР		L

	n	,	(7)
		li
		2
	i 1	К Рi

где kРi – коэффициент расхода подучастка.

2.2. Параллельное соединение

Для случая квадратичного режима течения эквивалентный диаметр трубопровода (при одинаковых длинах всех ветвей) определяется по формуле

			1
		n
		n	2,6
DЭК		Di2,6	.	(8)
	i 1
Коэффициент расхода определяется зависимостью
		n
kP	kPi .			(9)

i 1

3. Примеры расчета

Пример 1

Определить пропускную способность газопровода, состоящего из пяти последовательных участков: l1 = 20 км, D1 × δ1 = 426 × 9 мм, l2 = 15 км,

D2 × δ2 = 530 × 10 мм, l3 = 25 км, D3 × δ3 = 630 × 9 мм, l4 = 40 км,

D4 × δ4 = 720 × 10 мм, l5 = 20 км, D5 × δ5 = 530 × 8 мм. Абсолютное давление в начале и в конце газопровода рН = 5,4 МПа, рК = 1,4 МПа, относительная плот-

ность газа = 0,63, коэффициент сжимаемости Z = 0,94, температура грунта на глубине заложения t = 13 ºС, эквивалентная шероховатость труб k = 0,5 мм.

Задачу решить, используя понятия «эквивалентный диаметр» и «коэффициент расхода».

Решение:

Общая длина газопровода

n 5

L l i 20 15 25 40 20 120 км.

i 1

Примем за эталонный диаметр третьего участка D3 = D0.

Предполагая квадратичный закон сопротивления, определяем коэффициент гидравлического сопротивления эталонного газопровода.

		2k	0.2		2 0,5	0,2



ТР	0,067			0,067		0,0186 .
		D0
					612

Расчетное значение коэффициента гидравлического сопротивления будет

λ (1,02 1,05)λТР 1,05 0,0186 0,0195 .

Определим пропускную способность эталонного газопровода

	K	( р2		р2			)D5			105,087						(5,42 1,42 )0,6125								8,01 млн. м3/сут.
Q0			H			K		0
Q0		z T L
		z T L													0,0195 0,94 0,63 290 120
	По формуле (4) определяем коэффициенты расхода
					D		2,6				408	2,6								510	2,6
												2,6									2,6

					i
	kР1													0,348 ;			kР 2					0,622 ; kР3				1;
	kР1													0,348 ;			kР 2					0,622 ; kР3				1;
					D0						612									612
									700 2,6				1,418 ; k						514 2,6
						kР1											Р5					0,635 .
						kР1											Р5					0,635 .
									612									612
	Коэффициент расхода для газопровода в целом определим по формуле (7).

	kР				L												120								0,634 .

					n	li					20					15		25		40			20
											20					15		25		40			20
													2			2					2		2
						2							2			2					2		2
					i 1	К Рi					0,348					0,622	1			1,418			0,635

Тогда пропускная способность сложного газопровода будет равна

Q Q0 kP 8,01 0,634 5,08 млн м3/сут.

Определим пропускную способность сложного газопровода через эквивалентный диаметр.

Принимая режим течения в участке квадратичным, найдем эквивалентный диаметр трубопровода по формуле (6):

			1																				1
																							1
				5,2
				5,2																				5,2
		L													120000
DЭК		L													120000										0,53	м.
DЭК	n	li						20000				15000			25000		40000				20000				0,53	м.

									5,2				5,2			5,2			5,2			5,2
		5,2
		5,2						0,408							0,612		0,7				0,514
	i 1	Di						0,408				0,51			0,612		0,7				0,514
													0.2			2 0,5		0,2
																		0,2

											2k
		ЭК.ТР				0,067								0,067						0,0191 ;
										DЭК						530
					ЭК		(1, 02 1, 05)							ЭК.ТР	1, 05 0, 0191 0, 02 .
					ЭК									ЭК.ТР

Тогда пропускная способность сложного газопровода будет равна

Q K	( р2	р 2	)D5	105,087	(5,42 1,4	2 )0,535	5,52 млн м3/сут.
	H	K	ЭК
	z T L
					0,02 0,94 0,63 290 120

Пример 2

Определить пропускную способность системы параллельных газопроводов длиной L = 75 км, D1 × δ1 = 426 × 9 мм, D2 × δ2 = 530 × 10 мм, D3 × δ3 = 630 × 9 мм.

Абсолютное давление в начале и конце газопровода рН = 7,5 МПа, рК = 2,5 МПа, относительная плотность газа = 0,75, коэффициент сжимаемости Z = 0,91, температура окружающей среды t0 = –8 ºС. Трубы новые (k = 0,03 мм).

Решение:

Примем за эталонный диаметр D3 = D0 = 630 мм. Предполагая квадратичный закон сопротивления, определяем коэффициент гидравлического сопротивления эталонного газопровода

			0.2		2 0,03	0,2


		2К
ТР	0,067			0,067		0,0105 .

		D0			612

Расчетное значение коэффициента гидравлического сопротивления будет

λ (1, 02 1, 05)λТР 0, 0105 1, 05 0, 0111.

Находим пропускную способность эталонного газопровода

	(P2	P2 )D5						(7,52	2,52 )0,6125
Q K	H	K 0		105,087										17,73 млн м3/сут.
Q K				105,087										17,73 млн м3/сут.
0	z T L						0,0111 0,91 0,75 265 75
	z T L						0,0111 0,91 0,75 265 75
Определяем коэффициент расхода для каждой нитки
			D1		408	0, 67 ;				D2		510	0,83 .
						0, 67 ;							0,83 .
			D0		612					D0	612

По таблице 1 находим kР1 = 0,353; kР2 = 0,616; kР3 = 1.

Тогда общий коэффициент расхода параллельной системы будет равен kР kР1 kР2 kР3 0,353 0,616 1 1,969 .

Находим пропускную способность системы параллельных газопроводов

Q Q0 kP 17,73 1,969 34,91 млн м3/сут.

Расходы каждой нитки найдем по формуле

	Qi	Q	kPi		Q1 34,91	0,353	6,26	3
				;				млн м /сут;
			kP			1,969

Q 34,91	0,616	10,92			млн м3/сут;	Q 34,91		01	17,73 млн м3/сут.

2	1,969					3	1,969

Определим пропускную способность системы параллельных газопроводов через эквивалентный диаметр.

Принимая режим течения в газопроводах квадратичным, найдем эквивалентный диаметр трубопровода по формуле (8):

			1
		n			1
				2,6
DЭК		Di2,6			0,4082,6 0,512,6 0,6122,6		0,794 м.
						2,6
	i 1

		2k	0.2		2 0,03	0,2



ЭК.ТР	0,067			0,067		0,01 ;

		DЭК			794

λЭК (1, 02 1, 05)λЭК.ТР 1, 05 0, 01 0, 0105 .

Тогда пропускная способность системы параллельных газопроводов бу-

дет равна

Q K

( р2

р 2

)D5

105,087

(7,5

2 2,5

2 )0,7945

35 млн м3/сут.

ЭК

z T L

0,0105 0,91 0,75 265 75

Смотрите также:


«ДОХОДЫ, РАСХОДЫ И ПРИБЫЛЬ КОММЕРЧЕСКОГО БАНКА.»
«ДОХОДЫ, РАСХОДЫ И ПРИБЫЛЬ КОММЕРЧЕСКОГО БАНКА.»
Значение, сущность и содержание социально — педагогической деятельности в организации для детей-сирот и детей, оставшихся без попечения родителей
Проактивные методы PR-деятельности российских авиационных компаний «Россия», «Азимут»
__RGR2
__RGR2
_10_Эмиль Золя для эл версии
_11_А. Франс для эл версии
_3 тема - Диффузия