![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Гидравлический расчет низкого давления
Перед гидравлическим расчетом определяется допустимый (максимальный) перепад давления в газопроводе от ГРП до точки встречи потоков. От правильного использования расчетного перепада давления зависит металлоемкость сооружения и, следовательно, эффективность и экономичность всей системы. Расчетный перепад давления должен обеспечить давление газа у газовых приборов, отрегулированных на номинальную тепловую нагрузку. Номинальная тепловая нагрузка Q ном (по паспорту завода изготовителя) обеспечивает работу газового прибора с максимальным КПД, наилучшей полнотой сгорания и не вызывает опасных тепловых напряжений, сокращающих срок работы приборов. На основании статистических данных выявлены возможно-допустимые колебания тепловых нагрузок, позволяющие эксплуатировать приборы с параметрами, близкими к номинальным и допустимыми отклонениями по качеству сжигания. Согласно рекомендациям Мосгазпроекта допускается перегрузка газового прибора, при которой нет повышенных тепловых напряжений и содержание окиси углерода в продуктах сгорания не превышает нормы. Эта перегрузка должна составлять не более 20% и может быть только кратковременной. Допустимая недогрузка газового прибора не должна превышать 20%. Количество газа, поступающее в газовый прибор, пропорционально давлению газа. Эта зависимость выражается следующей формулой:
для номинального режима
для максимального
Приняв перегрузку прибора 20%, т. е. Q макс =1, 2 Q ном, получим:
откуда
и p макс = 1, 44 p ном» 1, 5 p ном. (19) Таким же образом, проведя вычисления для минимальной нагрузки газового прибора, получим: p мин = 0, 64 p ном» 0, 6 p ном. (20) Величина суммарного расчетного перепада давления на ветке между ГРП и самым удаленным газовым прибором определится как разность между максимально и минимально допустимым давлением газа перед газовым прибором. Это положение можно интерпретировать как изменение тепловой нагрузки газового прибора в сторону уменьшения или увеличения ее против номинальной нагрузки, т. е.: ∆ p = 1, 5 p ном – 0, 6 p ном = 0, 9 p ном (21) Номинальное давление перед газовыми приборами, выпускаемыми нашей промышленностью, составляет 200 даПа, следовательно, ∆ p = 0, 9 · 200 = 180 даПа. Расчетные потери давления в газопроводах низкого давления по п. 3.25 [4] рекомендуется распределять следующим образом: в распределительной (уличной) сети – не более 120 даПа; в газопроводах-вводах (квартальном и дворовом газопроводах) и внутренних (внутридомовых) газопроводах – не более 60 даПа. Для вывода формул, по которым производится гидравлический расчет, используются три уравнения: 1) уравнение Дарси – Вейсбаха
где ∆ p – потери давления, Па; l – коэффициент гидравлического трения; l – длина трубопровода, м; w – средняя скорость движения газа, м/с; ρ – плотность газа, кг/м3; d – внутренний диаметр трубопровода, м; 2) уравнение состояния p = ρ R T; (23) 3) уравнение сплошности (неразрывности) потока M = ρ w F = ρ 0 w 0 F = ρ 0 Q 0, (24) где M – массовый расход газа, кг/ч; ρ 0, w 0, Q 0 – соответственно плотность, кг/м3, средняя скорость движения газа, м/с, и объемный расход газа, м3/ч, приведенные к нормальным условиям. При выводе формул гидравлического расчета принимаются следующие граничные условия: по трубам движется несжимаемая жидкость, температура газа не изменяется, т. е. процесс течения газа – изотермический, движение газа по трубам происходит от участков с более высоким давлением к участкам с более низким давлением, и при этом осуществляется переход потенциальной энергии в кинетическую. Движение газа связано с потерей потенциальной энергии (давления) на преодоление сопротивлений на его пути, которые складываются из сопротивлений трению (линейных потерь давления) и местных сопротивлений. В результате совместного решения трех основных уравнений получается расчетная формула для определения гидравлического сопротивления газопроводов низкого давления
где p н, p к – давление соответственно в начале и в конце газопровода, Па;
Для газопроводов среднего и высокого давления расчетная формула для определения гидравлического сопротивления где p н, p к – давление соответственно в начале и в конце газопровода, Па;
где z- коэффициент сжимаемости газа, который при давлении газа до 1, 2 МПа практически равен 1 и при расчетах его можно не учитывать. Рисунок 3 – Номограмма для определения потерь давления в газопроводах низкого давления для природного газа (r = 0, 73 кг/м3, n = 14, 3 · 10–6 м2/с при 0°С и 0, 1013 МПа)
|