Проектування системи газопостачання машинобудівного заводу, який знаходиться в районі м. Дніпропетровськ

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Розрахунок витрат газу підприємством. Вибір та обгрунтування системи газопостачання підприємства

1.1 Розрахунок витрат газу підприємством

У відповідності до завдання необхідно запроектувати систему газопостачання машинобудівного заводу, який знаходиться в районі м. Дніпропетровськ.

Джерелом природного газу відповідно до розробленої схеми газифікації населеного пункту с вуличний газопровід високого тиску. Природний газ використовується для технологічних потреб машинобудівного заводу (виробничими цехами № 1-4), а також для потреб теплопостачання (заводською котельнею). На підприємстві встановлено обладнання, що споживає природний газ як низького,так і середнього тисків, дані записані в таблиці 1:

Таблиця - 1 Витрати газу підприємством

		Витрата газу, м 3/год
Поз.	Найменування	Н/С	С/Т	Разом
1	Адміністративний корпус	-	-	-
2	Виробничий цех № 1	0	180	180
3	Виробничий цех № 2	127	267	394
4	Виробничий цех № 3	365	0	365
5	Виробничий цех № 4	90	515	605
6	Котельня	70	0	70
	Всього	652	962	1614

1.2 Вибір та обгрунтування схеми газопостачання підприємства

Постачання газом промислових, комунально-побутових підприємств, котелень та інших об'єктів приймається в залежності від сумарної витрати газу, тиску газу перед газопальниковими пристроями агрегатів, кількості і взаємного розміщення споживачів (цехів, дільниць), довжини газопроводів і відбувається від: міських розподільних мереж низького, середнього або високого тисків; по окремому газопроводу надходить від міської ГРС; від окремої газорозподільна станція, при умові компактного розміщення декількох підприємств.

При виборі схеми газопостачання підприємства слід керуватись:

1) техніко-економічними вимогами;

2) вимогами надійності і безпечності;

3) забезпеченням необхідних параметрів (тиску і витрати) газу перед пальниками печей, котлів;

4) мінімальними капіталовкладеннями (мінімальні довжини і діаметри газопроводів, кількість ГРП і ГРУ);

5) забезпеченням надійних і безпечних будівельно-монтажних і пусконалаго- джувальних робіт, експлуатації.

З метою зменшення метало вкладень на території машинобудівного заводу запроектована одноступенева систему міжцехових газопроводів середнього тиску газу. При такій схемі на вводі газопроводу в цех влаштовується газорегуляторна установка або пункт. Оскільки витрата газу котельнею не перевищує 100 м³/год., то для зниження тиску газу котельня оснащується будинковим регулятором тиску. На вводі відгалуження від вуличного газопроводу високого тиску на території ПП проектується головний газорегуляторний пункт стаціонарного типу в окремому будинку.

У приміщенні також встановлюється лічильник для обліку природного газу, що споживає машинобудівний завод.



2. Проектування міжцехових газопроводів

2.1 Вибір та обгрунтування системи та схеми міжцехових газопроводів

При безпосередньому приєднані підприємства до міських газорозподільних мереж низького тиску система газопостачання підприємства складається з:

1) газопроводу-вводу на територію підприємства з загальним вимикальним пристроєм;

2) міжцехових газопроводів з вимикальними пристроями перед вводом у кожний цех;

3) продувних газопроводів та контрольних трубок (у випадку підземного прокладання) конденсатозбірників (при використанні вологих газів) і компенсаторів.

Загальний вимикальний пристрій встановлюють на вводі газопроводу. Він призначений для відключення подачі газу при ремонті чи аварії системи газопостачання. Розміщується він, як правило, в газовому колодязі на відстані не менше, чим 2 м від огородження території підприємства.

У одно- та двоступеневих системах після загального вимикального

пристрою на території підприємства влаштовують пункт комерційного виміру витрат газу або встановлюють головний газорегуляторний пункт промислового підприємства. ГГРП призначений для зниження тиску газ з високого чи середнього до пониженого середнього і низького.

У приміщенні ГГРП розміщується устаткування для комерційного обліку газу. Подача газу в кожний з цехів відбувається в залежності від встановленого там газовикористовуючого обладнання одним (низького або пониженого середнього) чи двома (низького і пониженого середнього) газопроводами.

Вимикальні пристрої на перед вводом міжцехових газопроводів у кожний цех чи споруду, де встановлено газовикористовуюче обладнання, як правило, влаштовують на стінах. При чому, їх необхідно розміщувати на відстані не менше, ніж 0,5 м від дверних та віконних, які відчиняються, прорізів (для газопроводів середнього тиску - 3 м, високого (0,6 МПа) - 5 м). У випадку розміщення на стіні поряд з вимикальним пристроєм повітрозабірних отворів системи припливної вентиляції відстань (по горизонталі) між ними повинна перевищувати 5 м.

Продувні газопроводи призначені для видалення повітря і газоповітряної суміші та заповнення системи газопостачання підприємства чистим газом під час першого і наступних (після ремонту міжцехових газопроводів чи тривалого відключення системи) пусків. Для визначення якості продувки на продувному газопроводі встановлюють штуцер з краном для відбору проб, склад яких може бути визначений за допомогою газоаналізатора.

На території підприємства у відповідності з вимогами нормативних документів міжцехові газопроводи можуть виконуватись як підземними, так над- чи наземними.

Вибір способу прокладання залежить від:

1. Ступеня насичення території підприємства підземними комунікаціями.

2. Типу грунту і рівня грутових вод.

3. Виду покриття доріг і проїздів.

4. Конструкції і призначення будівельних споруд.

5. Розміщення цехів, що споживають газ, і техніко-економічних міркувань.

У відповідності до вимог ДБН на підприємствах перевагу слід надавати надземному прокладанню міжцехових газопроводів.

При підземному способі глибина прокладання сталевих газопроводів приймається: на глибині на менше 0,8 м до верха труби чи футляра, в місцях де не передбачається рух транспорту глибина прокладання зменшується до 0,6 м;

При надземному способі висота прокладання труб приймається (до низу труби) не менше: в місцях проходу людей - 2,2 м; проїзду машин 4,5 м; при перетині трамвайних і залізничних шляхів 5,6...7,1 м.

Газорозподільні трубопроводи влаштовуються з сталевих труб: електрозварних прямошовних (ГОСТ 10704, 10705), електрозварних спіральношовних (ГОСТ 8696, 20295; ТУ 14-3 808, 14-3 684), безшовних (ГОСТ 8731, 8732, 8733, 8734; ТУ 14-3-190) інших діаметром 50 та більше мм і товщиною стінки не менше 3 мм.

Вибір варіанту системи міжцехових газопроводів промислового підприємства слід визначати на основі техніко-економічного порівняння одно- і двоступеневих схем. При проектуванні нових чи реконструкції існуючих систем газопостачання перевагу необхідно надавати одноступеневим системам середнього тиску.

2.2 Визначення розрахункових витрат та гідравлічний розрахунок міжцехових газопроводів

Вихідними даними для розрахунку є:

· тиск газу в точці підключення до міського розподільного газопроводу відгалуження до промислового підприємства;

· топографічний план підприємства з нанесеними цехами, дільницями, в яких встановлено газовикористовуюче обладнання;

· відомості про витрати газу окремих цехів;

· номінальний тиск газу перед пальниками газовикористовуючого обладнання.

З врахуванням рекомендацій, які викладено вище, розробляють схему газопостачання промислового підприємства і на її основі будують розрахункову схему міжцехових газопроводів.

На розрахункову схему наносять назви всіх споживачів і джерело газопостачання.

Сумарний наявний перепад тиску в мережі газопроводів промислового підприємства не повинен перевищувати 50 % від номінального тиску газу перед пальником. Так як розрахунки міжцехових і внутрішньоцехових газопроводів

виконують окремо, то втрати тиску в кожній з цих систем необхідно приймати однаковими. В звязку з цим сумарні втрати тиску на шляху від головного газорегуляторного пункту підприємства (ГГРП) до вимикального пристрою на вводі до найбільш віддаленого цеху не повинні перевищувати 25% від номінального тиску газу перед пальником.

Гідравлічний розрахунок газопроводів промислових підприємств виконують у два етапи, так як вважається, що при невеликій геометричній довжині окремих ділянок мережі лінійні витрати тиску близькі за величиною втратами тиску в місцевих опорах. Тому останні слід визначати окремо і детально.

У першому наближенні діаметр ділянки газопроводу необхідно знаходити за формулою. Обчислення витрат газу на ділянках розпочинають від найбільш віддаленого споживача і виконують у напрямку до джерела газопостачання.

В першу чергу розраховують головну магістраль, а потім ув'язують відгалуження. Розрахунок цих газопроводів, виконують методом питомих втрат тиску на тертя.

В якості головної магістралі системи міжцехових газопроводів вибрано таку: 1-2-3-4-5-6. ЇЇ сумарна геометрична довжина становить 277 м, а наявний перепад тиску - 85,6 кПа. Розрахункова схема газопроводів наведена на рис. 1.

Тоді розрахункова питома витрата тиску в головній магістралі системи міжцехових газопроводів дорівнює:

?Р_розр.= ;

де: Р_п - початковий тиск на ділянці, кПа; Р_к - кінцевий тиск на ділянці, кПа.

?Р_розр.=0,31 кПа/м.

Згідно з отриманим значенням ?Р_розр. визначають тиск газу в кінці ділянки на підставі формули:

Р_к = Р_п - ?Р_розр.• L, кПа.

На ділянках 1-2 (у вузлі 2) :

Р_к = 300 - 0,31 • 45 = 286,1; кПа.

Середній тиск газу на ділянці визначається таким чином:

Р = , МПа,

на ділянках 1-2:

Р_1-2 == 293,1 кПа або 0,2931 МПа.

Попереднє визначення внутрішнього діаметра ділянки виконують згідно формули:

d = 0.036238 • , см,

де t - температура газу, рівна 10 ; Р - середній тиск газу на ділянці, яка розглядається, Мпа; W - швидкість руху газу, приймається для мережі середнього тиску - 15 м/с.

Внутрішній діаметр ділянки 1-2 головної магістралі:

d = 0.036238 • = 11,7 см.

Аналогічним чином обчислюються попередні значення внутрішніх діаметрів інших ділянок головної магістралі системи міжцехових газопроводів.

Користуючись даними про сортамент сталевих труб для ділянки 1-2 вибирають діаметром D_з S = 108 (d_y = 100) мм.

Результати розрахунку наведені у таблиці 2.

Таблиця 2 - Попереднє визначення діаметрів ділянок системи міжцехових газопроводів

№ діл.	V, м3/год.	L, м	?Ррозр., кПа/м	?Р, кПа	Рп, кПа	Рк, кПа	Р, МПа	d, см	DзxS, мм
1 - 2	1614	45	0,31	13,9	300	286,1	0,2931	11,7	108x4
2 - 3	1009	77		23,9	286,1	262,2	0,2742	9,55	108x4
3 - 4	644	29		9	262,2	253,2	0,2577	7,87	89x3
4 - 5	250	51		15,8	253,2	237,4	0,2453	5,02	57x3
5 - 6	70	74		23	237,4	214,4	0,2259	2,77	38x3
		?=277		?= 86
Відгалуження:
2 -10	605	43	-	-	296	215	0,2555	7,7	76x3
3 - 9	365	39	-	-	292	215	0,2535	6	60x3
4 - 8	394	53	-	-	286	215	0,2505	6,2	60x3
5 - 7	180	17	-	-	282	215	0,2485	4,1	57x3

Еквіваленту довжину знаходять за формулою:

L_d = , м,

де: n - еквівалентна абсолютна шорсткість внутрішньої поверхні стінки труби: сталевої - n =0,01, поліетиленової - n = 0,002; d - внутрішній діаметр газопроводу, см; v - коефіцієнт кінематичної в'язкості природного газу, v=14,3• 10^-6 м²/с; V - розрахункова витрата газу, м³/год.

Вона становить для ділянки 1-2:

L_d = = 5,1 м.

Розрахункову довжину ділянки визначають за формулою:



L_Р = L_г + L_d • ? ж, м,

де L_г - геометрична довжина ділянки, яка вимірюється за топографічним планом підприємства, відповідно до прийнятої схеми газопроводів, м; L_d - еквівалентна довжина ділянки, м; ?ж - сума коефіцієнтів місцевих опорів на ділянці.

На ділянці 1-2 знаходяться такі місцеві опори: засувка - ж₁ =0,5; поворот на б = 90 - ж₂ = 1 • 0,3=0,3; трійник на прохід - ж₃ = 1.

Тоді сума коефіцієнтів місцевих опорів ділянки 1-2 складає:

?ж_1-2 = 0,5+0,3+1= 1,8.

Таким чином, розрахункова довжина ділянки 1-2 згідно з формулою дорівнює:

L_Р1-2 = 45 + 5,1 • 2,15= 56 м.

Для прийнятого діаметра ділянки газопроводу D_зS=108 мм, витрата газу на ній V_1-2 =1614 м³/ год, і визначеної вище довжини L_Р1-2 = 56 м вирішую обернену задачу гідравлічного розрахунку - за допомогою номограми знаходжу різницю квадратів тиску на ділянці. Вона складає (P²₁ - P²₂ )_{Д 1-2}= 2000 кПа².

Тоді значення тиску в кінці ділянки дорівнює:

P₂= , кПа.

На підставі формули тиск газу у вузлі 2 дорівнює:

P₂= = 296 кПа.

Отримане значення тиску газів в кінці ділянки 1-2 є початковим для розрахунку ділянки 2-3. Результати розрахунку наведені в таблиці 3. Згідно з ними значення тиску газу у найбільш віддаленого споживача - котельні

становить P₆= 270 кПа, що дещо вище від прийнятого значення -215 кПа. Отриманий запас 270 - 215 = 55 кПа може бути здросельований за допомогою крана на вході газопроводу в котельню або безпосередньо в регулятори тиску. Запас також може відігравати позитивну роль у разі зменшення тиску газу в міській розподільній мережі, а відповідно і на вході газопроводу на територію машинобудівного заводу.

На інших ділянках головної магістралі згідно з прийнятою схемою міжцехових газопроводів такі місцеві опори:

1) ділянка 2-3, d_у = 100 мм:трійник з поворотом - ж₁ = 1,5;

4 поворотів траси на кут б=90 - ж₂ = 4• 0,3= 1,2;

звуження - ж₃ = 0,35;

?ж_2-3 = 3,05;

2) ділянки 3-4, d_у = 80 мм: трійник на прохід - ж₁ = 1;

звуження - ж₂ = 0,35

?ж_3-4 = 1,35;

3) ділянки 4-5, d_у = 50 мм: трійник на прохід - ж₁ = 1;

звуження - ж₂ = 0,35

?ж_4-5 = 1,35;

4) ділянка 5-6 , d_у = 32 мм: кран - ж₁ = 2;

5 поворотів траси на кут б=90 - ж₂ = 5• 0,3= 1,5;

?ж_2-3 = 3,5.

Після закінчення гідравлічного розрахунку головної магістралі переходжу до розрахунку відгалужень. Значення тисків газу біля кожного з інших чотирьох споживачів - виробничих цехів № 1-4 - також прийнято 215 кПа. довжини відгалужень визначаю за топопланом підприємств відповідно до прийнятої схеми міжцехових газопроводів.

При виконанні першого етапу гідравлічного розрахунку - попереднього визначення діаметрів - при знаходженні середнього тиску на кожній з ділянок в якості тиску на початку ділянки використовують значення тиску, що отримані в результаті кінцевого розрахунку головної магістралі.

При розрахунку відгалуження 2-10 середній тиск на цій ділянки складає:

Р = (P_J + P_N) / 2 , Мпа,

де P_J - тиск газу у точці підключення відгалуження до головної магістралі ( приймається за результатом розрахунку головної магістралі), МПа; P_N - тиск газу на вводі газопроводу в цех, МПа.

P_2-10 =(296+215) / 2 = 255,5 кПа або 0,2555 МПа.

Оскільки кожне з відгалужень складається лише з однієї ділянки, то визначати питому втрату тиску для відгалужень не має необхідності. Тобто графи 4 і 5 табл. 2 не заповнюю.

В іншому гідравлічний розрахунок відгалужень не відрізняється від аналогічного розрахунку головної магістралі.

Місцевими опорами на ділянках є:

1) ділянка 2-10, d_у = 70 мм:трійник з поворотом - ж₁ = 1,5;

звуження - ж₂ = 0,35;

засувка - ж₃ =0,5

?ж_2-10 = 2,35;

2) ділянка 3-9, d_у = 54 мм:трійник з поворотом - ж₁ = 1,5;

звуження - ж₂ = 0,35;

засувка - ж₃ =0,5

?ж_3-9 = 2,35;

3) ділянка 4-8, d_у = 54 мм:трійник з поворотом - ж₁ = 1,5;

4 повороти траси на кут б=90 - ж₂ = 4•0,3 = 1,2;

засувка - ж₃ =0,5

?ж_4-8 = 3,2;

4) ділянка 5-7, d_у = 51 мм:трійник з поворотом - ж₁ = 1,5;

звуження - ж₂ = 0,35;

засувка - ж₃ =0,5

?ж_5-7 = 2,35.

Отримані значення тисків в кінці кожної з ділянок-відгалужень також перевищують попередньо прийняті значення тиску газу на вході газопроводу в цех - 215 кПа. Їх зменшення може відбутися аналогічним чином як для котельні.

Результати розрахунку наведено у таблиці 3.

Таблиця 3 - Гідравлічний розрахунок міжцехових газопроводів середнього тиску

№ діл.	V, м3/год.	DзxS, мм	dвн, см	Lг, м	Ld, м	?о	Lp, м	?P2, кПа2	Рп , кПа	Рк , кПа
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1-2	1614	108x4	10	45	5,1	1,8	56	2000	300	296
2-3	1009	108x4	10	77	4,8	3,05	92	1900	296	292
3-4	644	89x3	8,3	29	3,8	1,35	34	3300	292	286
4-5	250	57x3	5,1	51	2,1	1,35	54	2100	286	282
5-6	70	38x3	3,2	74	1,1	3,5	78	4100	282	270
	?= 276
Відгалуження:
2-10	605	76x3	7	43	1,9	2,35	47	3000	296	290,9
3-9	365	60x3	5,4	39	2,25	2,35	44	2500	292	286
4-8	394	60x3	5,4	53	5,4	3,2	70	4500	286	278
5-7	180	57x3	5,1	17	2,1	2,35	22	2000	282	275



3. Проектування внутрішньоцехових газопроводів

3.1 Вибір системи та схеми внутрішньоцехових газопроводів

Цехи підприємств можуть використовувати газ як низького, так і середнього тисків. Вибір тиску газу залежить від виду та кількості агрегатів, їх обладнання і ви- конується на підставі вимог ДБН.

Внутрішньоцехова система газопроводів включає:

· загальний вимикальний пристрій на вводі газопроводу в цех незалежно від н аявності вимикального пристрою на міжцеховому газопроводі перед цехом;

· показуючий манометр на вводі газопроводу в цех після загального вимикального пристрою;

· вузол виміру витрати газу з фільтром перед ним;

· розподільні газопроводи (прокладають, як правило, за тупиковою схемою) і поагрегатні відгалуження;

· вимикальні пристрої на відгалуженнях до агрегатів;

· продувні газопроводи.

Внутрішньоцехові газопроводи проектуються за тупиковою схемою. По кількості ступенів тиску газу вони влаштовуються одноступеневими та двоступеневими.

В кожному цеху влаштовується ГРУ: одно- чи двониткова в залежності від наявних споживачів. Розміщення ГРУ здійснюється у відповідності з вимогами ДБН. газопостачання міжцеховий газопровід

Внутрішньоцехові газопроводи прокладають відкрито по стінах, колонах та інших спорудах у місцях, зручних для обслуговування, і які виключають можливість пошкодження цеховим транспортом, крановим обладнанням. Умови прокладання регламентовані вимогами ДБН В.2.5-20-2001.

Не дозволяється прокладання газопроводів через:

§ підвальні приміщення,

§ приміщення вибухонебезпечних і корозійноактивних виробництв,

§ склади горючих і вибухових матеріалів,

§ приміщення електророзподільних пристроїв та електрощитові,

§ вентиляційні камери.

Допускається передбачати прокладку газопроводів низького і середнього тисків транзитом через виробничі приміщення, де газ не використовується за умови відсутності різьбових з'єднань, арматури та при забезпеченні цілодобового доступу в ці приміщення.

Газопроводи не прокладають в зоні безпосереднього теплового опромінення топок, у місцях можливого омивання продуктами спалювання або контакту з розігрітим чи розплавленим металом.

Для газопроводів, що зазнають температурних впливів, слід передбачати можливість компенсації температурних деформацій.

Висоту прокладання газопроводів, а також відстань між газопроводами та огородженнями вибирають з розрахунку забезпечення огляду та ремонту трубопроводів, встановленої на них арматури. У місцях проходу людей їх розташовують на висоті не менше, ніж 2,2 м від підлоги до низу труби. За наявності кранових балок газопроводи прокладають нижче.

В окремих випадках, при неможливості підвести газопровід до обладнання надземно, дозволяється його підземне прокладання у каналі з дотриманням вимог ДБН.

Допускається прокладання підвідних газопроводів до окремих агрегатів та газових приладів в підлогах монолітної конструкції з наступним забиванням борозни цементним розчином

Внутрішньоцехові газопроводи у кінцевих, найбільш віддалених від вводу точках підключають до продувних газопроводів, які призначені як для видалення повітря з системи газопостачання перед пуском газовикористовуючого обладнання, так і для видалення газу за допомогою повітря перед початком ремонту чи зупинкою системи.

Системи газопроводів низького і середнього тисків мають окремі продувні газопроводи. До відповідних цехових продувних газопроводів можна підключати і продувні газопроводи агрегатів, печей, котлів тощо. Продувні газопроводи прокладають поряд з внутрішньоцеховими. Їх виводять з будівлі і по зовнішній поверхні стін піднімають нагору на висоту не менше, ніж на 1 м над поверхнею даху.

Принципові схеми обв'язувальних газопроводів мають бути влаштовані таким чином, щоб була забезпечена безпечна експлуатація агрегату. В залежності від типу пальників, запірної арматури, тиску газу і продуктивності

агрегату вибирають:

· необхідну кількість послідовно встановлених відключаючих пристроїв;

· прокладають трубопроводи безпеки;

· передбачають автоматичні клапани блокування подачі газу та повітря;

· передбачають продувочні трубопроводи;

· влаштовують спеціальні штуцера з пробками, які дозволяють

періодично перевіряти герметичність запірної арматури.

Котли, що газифікуються повинні бути обладнані КВП, автоматикою безпеки та регулювання згідно з вимогами СНіП ІІ-35.

На підводах до КВП повинні передбачатися вимикаючі пристрої.

Газифіковані виробничі агрегати повинні бути обладнані автоматикою безпеки, що забезпечує припинення подачі газу при:

· неприпустимому відхилені тиску газу від заданого тиску біля пальників;

· загасанні полум'я робочих пальників або групи пальників об'єднаних у блок;

· неприпустимому зменшення розрідження у топці (для агрегатів обладнаних димососами або інжекційними пальниками;

· неприпустимому знижені тиску повітря (для агрегатів обладнаних паль- никами з примусовою подачею повітря);

· неприпустимому зменшенні розрідження у вихідному патрубку зонту (для печей з відводом продуктів згоряння під зонт);

· вимикання електроенергії.

Для агрегатів, окремих пальників або групи пальників, об'єднаних у блок, які мають номінальну теплову потужність менше 5,6 кВт (витрата газу менше 0,5 м³/год) автоматику безпеки допускається не встановлювати.

3.2 Визначення розрахункових витрат та розрахунок внутрішньоцехових газопроводів

Послідовність і методика розрахунку внутрішньоцехових газопроводів прий мається такою, як міжцехових. Вони розраховуються на величину перепаду тиску 25% від номінального тиску перед газопальниковим пристроєм.

Розглядаю газопостачання споживачів, які знаходяться в цеху №2. Обладнання споживає газ як низького, так і середнього тисків. Відповідно запроектовано двоступеневу систему внутрішньо цехових газопроводів.

На вводі міжцехового газопроводу в споруду влаштовується двонитковий ГРП в осях А-Б і 4-5. Внутрішньоцехові газопроводи прокладають відкрито надземно по стінах,колонах і на окремих опорах на відм. 3,50 м над рівнем підлоги.

3.2.1 Розрахунок газопроводів низького тисків

На виході з ГРП підтримується надлишковий тиск 5000 Па, а у споживачів 2500 - 3000 Па. План цеху наведено на рис. 2. Гідравлічний розрахунок газопроводів також виконую згідно методики питомих втрат тиску на тертя з використанням залежностей, які рекомендовані вимогами нормативних документів. Як і для газопроводів середнього тиску, спочатку визначають діаметр ділянки мережі, а потім уточнюють його значення з урахуванням втрат тиску в місцевих опорах.

Згідно з вимогами ДБН В.2.5-20-2001 швидкість руху газу в мережі низького тиску становить 7 м/с. Температуру газу прийнята рівною 16. В якості головної магістралі вибрано трасу 1-2-3-4-5-6-7.

Питома втрата тиску при сумарній довжині головної магістралі:

R₁ = , МПа/м,

де Р₁ - тиск газу на виході з джерела, Мпа; Р_N - тиск газу перед газопальниковим пристроєм, Мпа.

R₁ = = 64,4 Па/м.

Визначення середнього тиску на кожній з ділянок головної магістралі виконується аналогічно, як і для головної мережі міжцехових газопроводів середнього тиску.

Середнє значення надлишкового (манометричного) тиску згідно з виконаними розрахунками (табл. 4) становить 4839 Па, а абсолютне в МПа:

_1-2=4839•10^-6+ 0,101325=0,106164 МПа,

Результати попереднього розрахунку діаметрів ділянок внутрішньоцехової мережі низького тиску подано у таблиці 4.

Таблиця 4 - Попереднє визначення діаметрів ділянок системи внутрішньо- цехових газопроводів

№ діл.	V, м3/год.	L, м	R, Па/м	?Р, Па	Рп, Па	Рк , Па	Р, Па	P, Мпа	d, см	Dз xS, мм
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Головна магістраль: 1-2-3-4-5-6-7
1-2	134,5	5	64,4	322	5000	4678	4839	0,106164	8,29	89x3,0
2-3	81,6	9		579,6	4678	4098,4	4388,2	0,105713	6,47	70x3,0
3-4	66,8	6,5		418,6	4098,4	3679,8	3889,1	0,105214	5,87	70x3,0
4-5	52	5,4		347,76	3679,8	3332	3505,9	0,104831	5,19	57x3,0
5-6	26,8	4,9		315,56	3332	3016,5	3174,3	0,104499	5,93	60x3,0
6-7	14,8	4,7		302,68	3016,5	2713,8	2865,1	0,10419	2,78	33,5x3,2
7-8	14,8	3,3		213,8	2713,8	2500	2606,9	0,103932	2,78	33,5x3,2
		?=38,8		?=2500
Відгалуження: 2-10-11-12-13
2-10	38,1	6,2	86	533,2	4678	4144,8	4411,40	0,105736	4,42	45x3,0
10-11	25,4	1,8		154,8	4144,8	3990	4067,40	0,105392	3,61	38x3,0
11-12	12,7	8,2		705,2	3990	3284,8	3637,40	0,104962	2,56	26,8x2,8
12-13	12,7	3,3		284,8	3284,8	3000	3142,40	0,104467	2,57	26,8x2,8
		?=19,5
Відгалуження: 2-14-15
2-14	14,8	15,4	89,1	1372,14	4388,2	3016,1	3702,13	0,105027	2,76	33,5x3,2
14-15	14,8	5,8		516,06	3016,1	2500	2758,03	0,104083	2,78	33,5x3,2
		?=21,2		?=1888,2
Відгалуження: 4-9
4-9	14,8	5,2	226,9	1179,8	3679,8	2500	3089,90	0,104415	2,77	26,8x2,8

Після попереднього визначення діаметрів ділянок переходимо до обчислення сум коефіцієнтів місцевих опорів на ділянках:

Так, наприклад, для ділянки 1-2:

2 повороти траси на кут 90⁰ - о₁=3*0,3=0,9; трійник з поворотом - о₂=1,5; засувка -о₃= 0,5.

Уо_1-2 =2,9

Еквівалентну довжину ділянки знаходимо за формулою:

,

де n - еквівалентна абсолютна шорсткість внутрішньої поверхні стінки труби, для сталі n=0,01;d - внутрішній діаметр газопроводу, см; х - коефіцієнт кінематичної в'язкості природного газу, х=14,3•10^-6 м²/с; V - розрахункова витрата газу, м³/год.

м.

Розрахункова довжина ділянки визначають за формулою:

L_p = L_г + L_d•?ж, м,

де Lг - геометрична довжина ділянки, яка вимірюється за топографічним планом підприємства, відповідно до прийнятої схеми газопроводів, м; Ld - еквівалентна довжина ділянки, м; ?ж - сума коефіцієнтів місцевих опорів на ділянці.

L_p=5 + 3,25•2,9=14,43 м.

За номограмою визначаю питому втрату тиску на ділянці 1-2, R_1-2=10 Па/м

ДР= L_р • R=14,43 • 10=144,29 Па.

Після закінчення розрахунку головної магістралі переходять до розрахунку відгалужень.

Значення тисків газу перед пальниками найвіддаленіших споживачів, що підключені до них, у відповідності із завданням прийняті рівними відповідно 3000Па і 2500 Па.

Гідравлічний розрахунок відгалужень виконують аналогічно розрахунку головної магістралі (приведений в таблиці 5).



Таблиця 5 - Гідравлічний розрахунок внутрішньоцехових газопроводів низького тиску

№ діл.	V, м3/год.	DзxS, мм	dвн, см	Lг, м	Ld, м	?о	Lp, м	R, Па/м	? Р, Па	Рп, Па	Рк, Па
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Головна магістраль: 1-2-3-4-5-6-7-8
1-2	134,5	89x3,0	8,3	5	3,25	2,9	14,43	10	144,3	5000	4855,7
2-3	81,6	70x3,0	6,8	9	2,50	2,35	14,87	14	208,1	4855,7	4647,5
3-4	66,8	70x3,0	6,8	6,5	2,42	1	8,92	9	80,3	4647,5	4567,3
4-5	52	57x3,0	5,1	5,4	1,77	2,15	9,22	22	202,8	4567,3	4364,5
5-6	26,8	60x3,0	5,4	4,9	1,67	1,35	7,16	15	107,41	4364,5	4257,1
6-7	14,8	33,5x3,2	2,71	4,7	0,81	1,35	5,79	24	138,9	4257,1	4118,2
7-8	14,8	33,5x3,2	2,71	3,3	0,81	2,9	5,64	24	135,3	4118,2	3983
				?=38,8
Відгалуження: 2-10-11-12-13
2-10	38,1	45x3,0	3,9	6,1	1,31	1	7,41	15	111,1	4855,7	4744,5
10-11	25,4	38x3,0	3,2	1,7	1,02	1,35	3,08	25	76,96	4744,5	4667,6
11-12	12,7	26,8x2,8	2,12	8,2	0,62	1,35	9,04	30	271,1	4667,6	4396,4
12-13	12,7	26,8x2,8	2,12	3,4	0,62	2,9	5,20	30	155,9	4396,4	4240,5
				?=19,4
Відгалуження: 2-14-15
2-14	14,8	33,5x3,2	2,71	15,4	0,81	1,5	16,61	23	382,1	4855,7	4473,7
14-15	14,8	33,5x3,2	2,71	5,8	0,81	2,9	8,14	23	187,2	4473,7	4286,5
				?=21,2
Відгалуження: 4-9
4-9	14,8	26,8x2,8	2,12	5,2	0,63	2,6	6,84	28	191,6	4567,3	4375,7
				?=5,2

3.2.2 Розрахунок газопроводів середнього тиску

На виході з цехового ГРП (нитка середнього тиску) підтримується абсолютний тиск 180 кПа, а у споживачів перед газопальниковими пристроями в залежності від характеристики технологічного обладнання - 125-160 кПа.

Розрахункова схема внутрішньо цехових газопроводів середнього тиску наведена на кресленні, їх прокладають аналогічно газопроводам низького тиску поряд з ними на одних кронштейнах, підвісах тощо.

Методика і послідовність розрахунку внутрішньоцехових газопроводів не відрізняється від розрахунку міжцехових.

В якості головної магістралі вибрана магістраль: 1-2-3-4-5-6-7.

Тиск газу перед ГПП нагрівальної печі - найвіддаленішого споживача - становить 125 кПа.

Тоді розрахункова питома втрата тиску в головній магістралі системи внутрішньо-цехових газопроводів дорівнює:

_РОЗР. =, кПа/м.

_РОЗР. = = 1,47 кПа/м.

Температура газу прийнята рівною 16^?С. Швидкість руху - 10 м/с. Результати розрахунку попередніх значень діаметрів ділянок внутрішньоцехових газопроводів середнього тиску наведено у таблиці 6.

Таблиця 6 - Попереднє визначення діаметрів ділянок системи внутрішньоцехових газопроводів

№ діл.	V, м 3 /год.	L, м	?Pрозр., кПа/м	?Р, кПа	Рп, кПа	Рк , кПа	Р, МПа	d, см	Dз xS, мм
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Головна магістраль: 1-2-3-4-5-6-7
1-2	278,2	4,8	1,47	7,06	180,00	172,94	0,17647	7,73	89x3
2-3	64,4	12,9		18,96	172,94	153,98	0,163459	3,87	38x3
3-4	49,9	11,1		16,32	153,98	137,66	0,145819	3,60	38x3
4-5	35,4	2,9		4,26	137,66	133,40	0,135529	3,15	33,5x3,2
5-6	20,9	2,4		3,53	133,40	129,87	0,131633	2,45	26,8x2,8
6-7	20,9	3,3		4,87	129,87	125,00	0,127435	2,49	26,8x2,8
		?=37,4		?=55
Відгалуження: 2-9-10-11-12
2-9	213,8	12,7	1,32	16,76	172,94	156,18	0,16456	7,02	70x3
9-10	143,6	4,8		6,34	156,18	149,84	0,15301	5,97	60x3
10-11	40,5	4,1		5,41	149,84	144,43	0,147135	3,23	33,5x3,2
11-12	40,5	3,3		4,43	144,43	140	0,142215	3,29	33,5x3,2
		?=24,9		?=32,94
Відгалуження: 10-13
10-13	103,1	4,6	1,05	4,84	149,84	145	0,14742	5,15	57x3
		?=4,6
Відгалуження: 3-8
3-8	14,5	6,4	1,4	8,98	153,98	145	0,14949	1,92	21,3x2,8
		?=6,4

Після попереднього обчислення величин діаметрів ділянок мережі переходять до визначення суми коефіцієнтів місцевих опорів на них.

В залежності від діаметра ділянки, приймаємо значення коефіцієнтів місцевих опорів.

Для ділянки 1-2:

1) Засувка - о₁=0,5.

2) Трійник з поворотом - о₂=1,5.

3) 2 повороти на б=90 - ж₃=2 • 0,3=0,6.

Уо_1-2 =3,6.

Еквівалентну довжину ділянки знаходимо за формулою:

, м

де n - еквівалентна абсолютна шорсткість внутрішньої поверхні стінки труби, для сталі n=0,01;d - внутрішній діаметр газопроводу, см; х - коефіцієнт кінематичної в'язкості природного газу, х=14,3*10^-6 м²/с; V - розрахункова витрата газу, м³/год.

м.

м

За допомогою номограми для визначення різниці квадратів тисків визначаємо ДP².

Для ділянки 1-2 ДP²=1200кПа²

кПа.

Отримані значення (табл. 7) тисків в кінці останніх ділянок відгалужень також перевищують попередньо прийняті величини тисків газу перед пальниками газовикористовуючого обладнання.

Надлишок тиску може бути здросельований в арматурі обв'язувальних трубопроводів газопальникових пристроїв при проведенні їх еколого-теплотехнічних випробовувань.

Таблиця 7 - Гідравлічний розрахунок внутрішньоцехових газопроводів середнього тиску

№ діл.	V, м 3 /год.	DзxS, мм	d вн, см	Lг , м	Ld, м	?о	Lp, м	? Р 2, кПа2	Рп, кПа	Рк, кПа
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Головна магістраль: 1-2-3-4-5-6-7
1-2	278,2	89x3	8,3	4,8	3,56	3,6	17,61	100	180	179,7
2-3	64,4	38x3	3,2	12,9	1,12	2,45	15,65	480	179,7	178,4
3-4	49,9	38x3	3,2	11,1	1,10	2,1	13,41	205	178,4	177,8
4-5	35,4	33,5x3,2	2,71	2,9	0,89	1,35	4,11	510	177,8	176,4
5-6	20,9	26,8x2,8	2,12	2,4	0,65	1,35	3,28	1100	176,4	173,3
6-7	20,9	26,8x2,8	2,12	3,3	0,65	3,25	5,43	1100	173,3	170,1
				?=37,4
Відгалуження: 2-9-10-11-12
2-9	213,8	70x3	6,4	12,7	2,63	1,5	16,65	190	179,7	179,2
9-10	143,6	60x3	5,4	4,8	2,12	1,35	7,66	110	179,2	178,9
10-11	40,5	33,5x3,2	2,71	<...

Подобные документы

• Послуга газопостачання

  Житлово-комунальне господарство як найкрупніша частина міського господарства. Системи газопостачання міста - комплекс інженерних пристроїв, що складаються з джерела газопостачання, газових мереж і внутрішніх газопроводів. Надання послуг з газопостачання.
  
  курсовая работа [56,5 K], добавлен 01.12.2010
  

• Проектування газопостачання населеного пункту

  Визначення витрат газу на потреби теплопостачання та на потреби промислових підприємств. Розрахунок кількості мережевих газорегуляторних пунктів. Гідравлічний розрахунок зовнішніх газопроводів. Газопостачання житлового будинку, загальні втрати тиску.
  
  курсовая работа [82,1 K], добавлен 07.11.2011
  

• Газопостачання населеного пункту

  Поняття газопостачання та його значення на сучасному етапі розвитку суспільства та промисловості. Порядок проектування системи газопостачання міста Маріуполь, її структура та елементи, визначення кількості його жителів та території, норми витрат газу.
  
  курсовая работа [148,3 K], добавлен 05.05.2010
  

• Газифікація с. Комиші Сумської області природним газом двохступеневою системою поліетиленовими газопроводами з розробкою газифікації житлового будинку та технології будівництва поліетиленовими газопроводами з висвітленням технології зварювання поліетилено

  Методика та основні етапи проектування системи газопостачання населеного пункту, визначення його об'єктів та споживачів. Особливості кліматичних умов даної місцевості та їх вплив на процес газопостачання. Економічне обґрунтування даного проекту.
  
  дипломная работа [935,5 K], добавлен 04.06.2010
  

• Газопостачання населеного пункту

  Розробка системи газопостачання населеного пункту, розміщеного в Кіровоградській області. Розрахунок витрати газу на комунально-побутові потреби, теплопостачання і потреби промислових підприємств. Визначення оптимальної кількості та обладнання ГРП.
  
  курсовая работа [82,7 K], добавлен 15.07.2010
  

• Газопостачання району мiста

  Оцінка витрат газу на побутове та комунальне споживання, на опалення і вентиляцію. Підбір газового фільтра, регулятора тиску, запобіжних клапанів і обвідного трубопроводу для проектування мережі газопостачання району. Економічне обґрунтування проекту.
  
  курсовая работа [503,2 K], добавлен 21.11.2010
  

• Газифікація с. Козіївка Харківської області природним газом одноступеневою системою, з розробкою газифікації житлового будинку та рекомендацій по забезпеченню водопостачання, водовідведення та опалення будинку

  Методика та принципи проектування системи газопостачання населеного пункту сільського типу Козіївка, його специфічні риси та визначення об'єктів опалення. Переваги використання газоподібного палива, економічне та екологічне обґрунтування даного проекту.
  
  дипломная работа [147,5 K], добавлен 04.06.2010
  

• Магістральні газопроводи та міські системи газопостачання

  Системи розподілення газу, норми споживання, річні та погодинні витрати газу окремими споживачами, режими споживання, місця розташування та продуктивність газорегуляторних пунктів. Сучасні системи газопостачання природним газом міст, областей, селищ.
  
  дипломная работа [276,7 K], добавлен 11.12.2015
  

• Автоматизація процесу виготовлення еритроміцину

  Техніко-економічне обґрунтування проектованої системи автоматизації. Характеристика продукту виробництва еритроміцину, опис його технології. Розрахунок та проектування системи автоматичного керування технологічним процесом. Організація охорони праці.
  
  дипломная работа [2,3 M], добавлен 08.11.2011
  

• Формалізація процесу проектування

  Проектування технічного об'єкта, проектні рішення. Блочно-ієрархічний підхід до проектування. Функціональний, конструкторський, технологічний аспекти проектування. Схема проектування апаратно-програмного комплексу інформаційно-обчислювальної системи.
  
  реферат [65,7 K], добавлен 20.06.2010
  

• Лінія обробки яловичих черев К6-ФЛК

  Основні процеси обробки кишок. Опис фрагмента апаратурно-технологічної схеми виробництва, що включає в себе об’єкт розробки та вибраного для проектування типу обладнання. Вимоги до монтажу та наладки вальців для віджимання кишок, експлуатація обладнання.
  
  курсовая работа [345,5 K], добавлен 25.11.2014
  

• Конструкторське рішення гідравлічної схеми дискового розпилувального верстата

  Особливості розрахунку гідравлічної схеми дискового розпилювального верстата LL/30 фірми "Бра". Основні етапи розрахунку: вибір гідроциліндрів і гідронасоса, підбір розподільників, клапанів. Підбір необхідної гідроапаратури для заданої гідросистеми.
  
  курсовая работа [56,8 K], добавлен 20.08.2011
  

• Судова автоматизована електростанція рефрижератора

  Коротка характеристика рефрижераторного судна. Вибір та опис структурної схеми суднової електроенергетичної системи, кількість та потужність її генераторів. Розрахунок струмів короткого замикання, перевірка автоматичних вимикачів, опис конструкції ГРЩ.
  
  курсовая работа [10,1 M], добавлен 14.05.2009
  

• Проектування ліфтової установки для житлової будівлі

  Характеристика ліфту, елементи установки, її призначення та сфери використання, кінематична схема. Принцип дії електронної принципіальної схеми ліфта. Опис електроприводу, системи управління та електрообладнання. Технологія регулювання замків ліфту.
  
  курсовая работа [800,2 K], добавлен 09.12.2010
  

• Технологічна схеми установки деасфальтизації гудрону бензином (процесс добен)

  Характеристика технологічного об’єкту деасфальтизації гудрону бензином (процес добен) як об’єкту контролю. Підбір технічних засобів вимірювання, їх характеристики. Проектування функціональної схеми. Метрологічний аналіз інформаційно-вимірювальних каналів.
  
  курсовая работа [2,4 M], добавлен 23.09.2014
  

• Проект цеху по виготовленню деталей насоса

  Службове призначення і конструктивна характеристика насоса, технічні вимоги та методи виготовлення його деталей. Розробка та обґрунтування принципу дії пристрою та його розрахункової схеми. Проектування цеху і системи керування технологічним процесом.
  
  дипломная работа [2,2 M], добавлен 14.02.2013
  

• Проектування хлібозаводу

  Техніко-економічне обґрунтування будівництва хлібозаводу. Асортимент хлібобулочних виробів. Технологія приготування хліба мінського на рідкій заквасці та рогаля козацького безопарним способом. Вибір обладнання, розрахунок рецептури. Проектування цеху.
  
  дипломная работа [188,9 K], добавлен 23.11.2014
  

• Технологія форпресування насіння соняшнику

  Структура та опис цеху пресування. Аналіз та вибір асортименту продукції. Розрахунок продуктів запроектованого асортименту. Проектування технологічного процесу. Опис апаратурно-технологічної схеми попереднього вилучення олії з насіння соняшника.
  
  курсовая работа [210,6 K], добавлен 02.12.2015
  

• Проектування жіночих черевиків на блискавці на середньому каблуці на байковій підкладці

  Технічний опис моделі, конструктивні особливості. Структурна таблиця деталей взуття. Припуски на шви. Проектування деталей верху. Коефіцієнти для розрахунку положення базисних ліній. Опис процесу проектування деталей низу в середовищі AutoCAD 2011.
  
  контрольная работа [36,2 K], добавлен 08.10.2016
  

• Проектування та експлуатація Семиренківського газоконденсатного родовища

  Опис технологічної схеми Семиренківського УКПГ. Гідравлічний розрахунок трубопроводу по якому рухається газ, визначення діаметру викидної лінії газопроводу, підбір комбінованого сепаратора. Система збору і підготовки газопромислової продукції на родовищі.
  
  курсовая работа [1,5 M], добавлен 16.05.2011
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам