Гидравлический расчет газопроводов высокого и среднего давлений

Расчетный расход газа по газопроводу высокого давления составляет 422,4 н.м3/ч.
Принимаем диаметр проектируемого газопровода 110x10 мм. Для строительства газопровода высокого давления предполагается применить трубы ПЭ 100 SDR 11 ø110x10.
Рисунок 6 – Принципиальная сема газоснабжения (среднее давление)
Протяженность проектируемого газопровода 554 м. Отсюда
Lp=554∙1,1=609,4 м
Начальное давление газа Pн = 0,52 МПа.
Давление в конце участка определим как:

(3.13)

где Рн – давление в начале участка, кПа.
Потери давления на на участке для сети высокого и среднего давления , МПа, определяются по формуле:
(3.14)
гдеPн и Pк – давление газа в начале и конце участка, МПа.
Р0 – величина атмосферного давления, Р0 =101,325 кПа;
B– расход природного газа на участке, м3/ч;
L – расчетная длина участка (считается участок с постоянным диаметром и расходом), м;
– коэффициент трения;
0 – плотность природного газа, кг/м3;
n – эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней поверхности;
d – внутренний диаметр трубопровода, см.
Коэффициент трения , определяется в зависимости от величины критерия Рейнольдса по следующим формулам:
, (3.15)
гдеν – кинематическая вязкость, м2/с;
(3.16)
(3.17)
(3.18)
Таким образом, получаем:
Пропускная способность МРП-1000 при расчетном давлении 0,516 МПа составляет 500 м3/ч.
Газопровод среднего давления имеет разветвленную конфигурацию. Общая длина газопровода (сумма длин всех веток) 1951 м, расход газа 422,4 н.м3/ч. Поэтому удельный расход газа, приходящийся на 1 м газопровода, определяется соотношением:
(3.19)
Т.к. все расходы газа по схеме являются сосредоточенными (путевые расходы отсутствуют), расчетные расходы газа i-го участка определяется следующим образом:
(3.20)
– сумма расходов газа к квартирам, снабжаемым данным участком.
Расчет сводится в таблицу 9

. Расчет падения давления на участке и значений давления газа в начале и конце участка производится по формулам, указанным в таблице 10.
Давление на входе в ДРП наиболее удалённого потребителя - жилого дома № 11 (расчетная точка 24) по результатам расчета составило 81,1 кПа = 0,081 МПа. В других расчетных точках сети давление на входе в ДРП также не менее 0,08 МПа. Отсюда следует, что принятая схема газопроводов высокого и среднего давления, диаметры газопроводов и предусмотренный ГРПШ типа МРП-1000 с регуляторами РДСК-50М3 обеспечивают устойчивое газоснабжение всех жилых домов, предусмотренных генпланом.
Таблица 10 – Гидравлический расчет газопровода среднего давления
№ участка Фактическая длина Lф, м Расчетная длина Lр, м Расчетный расход Qрi, м3/ч Диаметр трубопровода dн x s, мм х мм Критерий Рейнольдса Re Коэффициент гидравлического трения λ Падение давления на участке
pн2– pк2, кПа2 Давление газа, кПа
в начале в конце
Основная магистраль ( к жилому дому №11)
1-2 123 135,3 422,52 110x6,3 107388 0,018 652,8 100,0 96,7
2-3 21 23,1 403,56 110x6,3 102569 0,018 101,6 96,7 96,2
3-4 57 62,7 397,19 110x6,3 100950 0,018 268,1 96,2 94,7
4-5 39 42,9 390,82 110x6,3 99331 0,018 178,3 94,7 93,8
5-6 26 28,6 385,47 110x6,3 97971 0,018 116,0 93,8 93,2
6-7 109 119,9 379,10 110x6,3 96352 0,018 472,5 93,2 90,6
7-8 22 24,2 369,27 110x6,3 93854 0,018 91,1 90,6 90,1
8-9 41 45,1 275,20 110x6,3 69944 0,019 101,5 90,1 89,5
9-10 30 33 256,38 110x6,3 65162 0,020 65,6 89,5 89,2
10-11 19 20,9 248,69 110x6,3 63207 0,020 39,4 89,2 89,0
11-12 38 41,8 213,37 75x4,3 79549 0,019 371,8 89,0 86,8
12-13 20 22 187,89 75x4,3 70049 0,019 156,6 86,8 85,9
13-14 52 57,2 162,41 75x4,3 60550 0,020 315,6 85,9 84,1
14-15 8 8,8 136,93 75x4,3 51050 0,021 36,0 84,1 83,9
15-16 24 26,4 124,19 75x4,3 46301 0,022 91,1 83,9 83,3
16-17 27 29,7 98,71 75x4,3 36801 0,023 68,6 83,3 82,9
17-18 14 15,4 85,97 75x4,3 32051 0,024 27,9 82,9 82,7
18-19 46 50,6 73,23 75x4,3 27302 0,025 69,3 82,7 82,3
19-20 61 67,1 47,75 75x4,3 17802 0,027 43,5 82,3 82,1
20-21 51 56,1 35,01 75x4,3 13052 0,030 21,1 82,1 81,9
21-22 49 53,9 29,66 75x4,3 11058 0,031 15,2 81,9 81,8
22-23 30 33 24,31 50x4,6 14750 0,029 66,3 81,8 81,4
23-24 35 38,5 18,96 50x4,6 11504 0,031 50,1 81,4 81,1
Продолжение таблицы 10
№ участка Фактическая длина Lф, м Расчетная длина Lр, м Расчетный расход Qрi, м3/ч Диаметр трубопровода dн x s, мм х мм Критерий Рейнольдса Re Коэффициент гидравлического трения λ Падение давления на участке
pн2– pк2, кПа2 Давление газа, кПа
в начале в конце
Ответвление 1 (к жилому дому №10)
11-25 14,3 15,7 35,3 50x4,6 21430 0,026 60,6 89,0 88,6
25-26 28,6 31,4 29,0 50x4,6 17565 0,027 85,6 88,6 88,1
26-27 37,5 41,2 23,1 50x4,6 14010 0,029 75,7 88,1 87,7
Ответвление 2 (к жилому дому №31)
8-28 99,9 109,9 94,1 63x5,8 45308 0,022 787,1 90,1 85,6
28-29 80,3 88,3 56,4 63x5,8 27185 0,025 258,7 85,6 84,1
29-30 26,8 29,4 37,6 50x4,6 22832 0,026 127,0 84,1 83,3
30-31 103,5 113,8 18,8 50x4,6 11416 0,031 146,0 83,3 82,5
Ответвтление к отдельным жилым домам
2-2' 22,3 24,5 18,96 38x2,5 14223 0,029 87,4 96,7 96,2
3-3' 17,0 18,6 6,37 38x2,5 4779 0,038 9,8 96,2 96,1
4-4' 28,6 31,4 6,37 38x2,5 4779 0,038 16,6 94,7 94,7
5-5' 36,6 40,2 5,35 38x2,5 4013 0,040 15,7 93,8 93,7
6-6' 23,2 25,5 6,37 38x2,5 4779 0,038 13,5 93,2 93,1
7-7' 25,9 28,5 9,83 40x3,7 7465 0,034 34,0 90,6 90,4
9-9' 15,2 16,7 18,82 40x3,7 14287 0,029 62,1 89,5 89,2
10-10' 19,6 21,6 7,69 40x3,7 5840 0,036 16,8 89,2 89,1
12-12a 15,2 16,7 25,48 40x3,7 19349 0,027 105,6 86,8 86,2
12a-12' 3,6 3,9 12,74 40x3,7 9674 0,032 7,4 86,2 86,2
12a-12'' 9,8 10,8 12,74 40x3,7 9674 0,032 20,3 86,2 86,1
13-13a 27,7 30,4 25,48 40x3,7 19349 0,027 192,6 85,9 84,8
13a-13' 3,6 3,9 12,74 40x3,7 9674 0,032 7,4 84,8 84,8
13a-13'' 4,5 4,9 12,74 40x3,7 9674 0,032 9,2 84,8 84,8
14-14a 15,2 16,7 25,48 40x3,7 19349 0,027 105,6 84,1 83,4
14a-14' 4,5 4,9 12,74 40x3,7 9674 0,032 9,2 83,4 83,4
Продолжение таблицы 10
№ участка Фактическая длина Lф, м Расчетная длина Lр, м Расчетный расход Qрi, м3/ч Диаметр трубопровода dн x s, мм х мм Критерий Рейнольдса Re Коэффициент гидравлического трения λ Падение давления на участке
pн2– pк2, кПа2 Давление газа, кПа
в начале в конце
14a-14'' 8,9 9,8 12,74 40x3,7 9674 0,032 18,5 83,4 83,3
15-15' 31,2 34,4 12,74 40x3,7 9674 0,032 64,7 83,9 83,5
16-16a 40,1 44,2 25,48 40x3,7 19349 0,027 279,6 83,3 81,6
16a-16' 10,7 11,8 12,74 40x3,7 9674 0,032 22,2 81,6 81,5
16a-16'' 5,4 5,9 12,74 40x3,7 9674 0,032 11,1 81,6 81,6
17-17' 19,6 21,6 12,74 40x3,7 9674 0,032 40,6 82,9 82,7
18-18' 30,3 33,4 12,74 40x3,7 9674 0,032 62,8 82,7 82,4
19-19a 14,3 15,7 25,48 40x3,7 19349 0,027 99,4 82,3 81,7
19a-19' 3,6 3,9 12,74 40x3,7 9674 0,032 7,4 81,7 81,7
19a-19'' 6,2 6,9 12,74 40x3,7 9674 0,032 12,9 81,7 81,6
20-20' 12,5 13,7 12,74 40x3,7 9674 0,032 25,9 82,1 81,9
21-21' 14,3 15,7 5,35 40x3,7 4063 0,040 6,5 81,9 81,9
22-22' 16,1 17,7 5,35 40x3,7 4063 0,040 7,3 81,8 81,8
23-23' 17,0 18,6 5,35 40x3,7 4063 0,040 7,7 81,4 81,4
25-25' 14,3 15,7 6,37 40x3,7 4837 0,038 8,8 88,6 88,6
26-26' 8,0 8,8 5,86 40x3,7 4450 0,039 4,3 88,1 88,1
28-28a 22,3 24,5 37,63 40x3,7 28575 0,024 307,3 85,6 83,8
28a-28' 3,6 3,9 18,82 40x3,7 14287 0,029 14,6 83,8 83,7
28a-28'' 12,5 13,7 18,82 40x3,7 14287 0,029 51,2 83,8 83,5
29-29' 25,0 27,5 18,82 40x3,7 14287 0,029 102,3 84,1 83,5
30-30' 30,3 33,4 18,82 40x3,7 14287 0,029 124,3 83,3 82,6