Влияние падения нагрузки потребителей на оптимальную величину давления источника газоснабжения
Главные причины возникновения значительной разности в нагрузке потребителей при сезонном потреблении природного газа населением. Анализ пьезометрического графика газовой сети. Значение коэффициента оптимальности в зависимости от нагрузки потребителя.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.07.2017 |
| Размер файла | 257,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
При сезонном потреблении природного газа населением существует значительная разность в нагрузке потребителей, вызванная тем, что в летний период нагрузка на отопление отсутствует. При этом давление на выходе из источника газоснабжения остается неизменным, что приводит к повышению давления перед газоиспользующими установками и, соответственно, к снижению эффективности использования природного газа и снижению надежности системы газораспределения.
В связи с этим весьма актуально исследование влияния падающей нагрузки потребителей на оптимальную величину давления на выходе из источника газоснабжения.
Для решения данной задачи в лаборатории кафедры теплогазоснабжения и вентиляции ДГТУ разработан действующий стенд с учетом проведения научно-исследовательских работ, моделирующих газовую сеть с источником газоснабжения и потребителями, расположенными на разных расстояниях от источника, а также имеющими возможность регулирования нагрузки. Кроме того, идентичная газовая сеть смоделирована с помощью специализированной программной среды Zulu 8.0.
Для проведения натурного эксперимента использовался лабораторный стенд, моделирующий идеальную тупиковую газовую сеть с одним источником газоснабжения и одним потребителем.
Стенд состоит из нагнетателя, сети трубопроводов Ш25 мм с 5 точками отбора, имитирующими потребителей. В каждой точке отбора установлен бытовой счетчик газа, манометр и шаровой кран. На участках сети так же установлены манометры и шаровые краны для возможности изменения маршрута транспортировки газа от источника к потребителю. Каждая из точек отбора может являться источником газоснабжения.
Для проведения эксперимента нагнетатель подсоединялся к одной из точек отбора, а другая точка отбора служила потребителем. Остальные три точки отбора были перекрыты. Нагрузка потребителя устанавливалась неизменной для каждой серии замеров. Серии замеров проводились со значительной разностью расхода газа потребителем, имитируя зимний и летний режим потребления газа. Взаимное расположение источника и потребителя, а также маршрут транспортировки газа всячески изменялись. Исходя из нормативных источников, создавалось давление газа у потребителя в пределах 1,8 - 3 кПа. Давление на выходе из источника газоснабжения изменялось в каждой серии замеров в пределах 2 - 3 кПа.
Помимо натурного эксперимента в программной среде Zulu 8.0 была построена модель газовой сети в точности повторяющая экспериментальную установку: длины и диаметры трубопроводов, давления на выходе из источника газоснабжения и у потребителя, нагрузка потребителя (рис. 1).
Рис. 1. Модель газовой сети
По завершению серии замеров на экспериментальной установке и серии расчетов в программной среде Zulu 8.0 были построены пьезометрические графики (рис. 2).
Рис. 2. Пьезометрический график газовой сети
Как видно из рис. 2 результаты замеров эксперимента и результаты расчета в программной среде Zulu 8.0 практически одинаковы. Исходя из этого можно сделать вывод, что расчет в программной среде Zulu 8.0 достаточно достоверный для проведения исследования.
Следующим этапом исследования проводилось моделирование реально существующего участка тупиковой газовой сети с его характеристиками в программной среде Zulu 8.0 с целью определения влияния падения нагрузки потребителя на оптимальную величину давления источника газоснабжения (рис. 3).
Рис. 3. Модель реального участка газовой сети
Как известно, чем меньше перепад давления между источником газоснабжения и газоиспользующими установками, тем стабильнее работа этих установок.
В ходе моделирования нагрузка потребителя снижалась со 100% до 30%, так же менялось и давление источника газоснабжения с целью определения оптимального значения, обеспечивающего нормативное давление у потребителя (1,8 - 3 кПа). В результате были построены графические зависимости (рис. 4) по которым видно, что при снижении нагрузки до 30% (что характерно для летнего периода потребления газа) вовсе не обязательно давать давление на выходе из источника равным 3 кПа, а можно без ущерба для сети снизить его до 2 кПа, тем самым повысив надежность сети. Следовательно, можно сделать вывод, что для данной сети эта величина давления является оптимальной.
Рис. 4. Давление у потребителя при различной нагрузке и давлении на выходе из ГРП
нагрузка потребитель газовый пьезометрический
Исследуя зависимости давления у газоиспользующего оборудования, давления на выходе из источника газоснабжения и нагрузки потребителя был выведен коэффициент оптимальности давления, с помощью которого можно определить оптимальное значение на выходе из источника газоснабжения, зная нагрузку и желаемое давление у газоиспользующего оборудования (таблица 1).
Таблица 1. Значение коэффициента оптимальности в зависимости от нагрузки потребителя
|
№ п/п |
Нагрузка, % |
Коэффициент оптимальности |
|
|
1 |
100 |
0,95 |
|
|
2 |
30 |
0,73 |
В результате проведенных исследований можно сделать вывод: резкое снижение нагрузки в летний период потребления газа негативно сказывается на надежности газовых сетей, а именно может приводить к аварийным отключениям и выходу их строя газоиспользующего оборудования.
Исходя из вышеизложенного можно дать следующие рекомендации по повышению надежности системы газораспределения и повышению эффективности использования природного газа: пользоваться коэффициентом оптимальности для определения наиболее оптимального давления на выходе из источника газоснабжения исходя из потребности давления у газоиспользующих установок.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет параметров и построение суточных (зимних и летних) графиков нагрузки потребителей электрической сети. Составление годового и квадратичного графика нагрузки работы узла электрической сети по продолжительности в течение различных периодов времени.
контрольная работа [317,2 K], добавлен 17.12.2011Определение характеристики относительного прироста расхода топлива конденсационной тепловой электростанции. Расчет оптимального распределения нагрузки между агрегатами тепловой электростанции. Определение графика электрической нагрузки потребителей ЭЭС.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 08.01.2017Понятие и назначение линии передачи, ее структура и компоненты. Вычисление коэффициента отражения от нагрузки в линиях передачи. Сопротивление нагрузки четвертьволнового трансформатора. Расчет параметров, построение графика распределения амплитуды.
курсовая работа [63,9 K], добавлен 03.12.2009Характеристика цеха и потребителей электроэнергии. Определение действительной нагрузки потребителей. Расчет постоянных и переменных потерь мощности. Построение суточного графика потребителей. Определение реактивной мощности трансформаторов подстанции.
курсовая работа [575,5 K], добавлен 19.04.2012Расчет суточных графиков нагрузок потребителей. Определение годового графика по продолжительности, который является проекцией суммарных графиков нагрузки. Выбор количества и мощности трансформаторов. Построение эквивалентного графика нагрузки подстанции.
контрольная работа [79,5 K], добавлен 05.05.2014Влияние величины нагрузки на значение тока ударного, периодического, апериодического. Действие токов короткого замыкания (КЗ), их величина в зависимости от удаленности точки КЗ от источника питания. Особенности влияния синхронного компенсатора на токи КЗ.
лабораторная работа [1,6 M], добавлен 30.05.2012Протяженность линий электропередачи. Установленная мощность трансформаторных подстанций. Энергетические показатели сети. Суммарный максимум активной нагрузки потребителей. Годовой полезный отпуск электроэнергии. Потери мощности в электрической сети.
дипломная работа [265,0 K], добавлен 24.07.2012Категория электроустановок шахты по бесперебойности электроснабжения. Анализ потребителей электроэнергии. Проверка устойчивости работы защиты от утечек тока. Построение графика нагрузки и определение расхода энергии. Расчет токов короткого замыкания.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 09.12.2012Определение расчетных характеристик используемого природного газа. Выбор системы газоснабжения города. Пример гидравлического расчета распределительных городских газовых сетей среднего давления. Определение расчетных расходов газа жилыми зданиями.
курсовая работа [134,4 K], добавлен 19.04.2014Выбор номинального напряжения сети. Расчет тока нагрузки и выбор сечения проводов. Расчет схемы замещения и выбор силовых трансформаторов. Определение радиальной сети. Расчет установившегося режима замкнутой сети без учета потерь мощности и с ее учетом.
курсовая работа [188,4 K], добавлен 17.04.2014Физические свойства природного газа. Описание газопотребляющих приборов. Определение расчетных расходов газа. Гидравлический расчет газораспределительной сети низкого давления. Принцип работы газорегуляторных пунктов и регуляторов газового давления.
курсовая работа [222,5 K], добавлен 04.07.2014Тепловые нагрузки потребителей и выбор основного оборудования теплоэлектростанции, анализ годовых показателей ее деятельности и производительности. Теплоутилизационная установка: внутреннее устройство и элементы, анализ оборудования и показатели.
контрольная работа [550,5 K], добавлен 28.05.2016Разработка сети для электроснабжения потребителей промышленного района. Составление баланса мощностей. Выбор конфигурации сети, схем подстанций потребителей, трансформаторов. Расчет потоков мощности режима наибольших нагрузок и послеаварийного режима.
курсовая работа [1018,2 K], добавлен 06.12.2015Определение расчетной нагрузки промышленных предприятий. Выбор и обоснование схемы внешнего электроснабжения. Выбор цеховых трансформаторов и кабелей потребителей высоковольтной нагрузки. Расчет токов короткого замыкания, заземления и молниезащиты.
дипломная работа [538,3 K], добавлен 24.04.2015Производственно-технологические потребители пара, горячей воды. Отпуск теплоты по сетевой воде. Выбор паровых турбин. Расчетные, годовые и средние тепловые нагрузки. Построение графика нагрузки по продолжительности. Выбор основного оборудования ТЭЦ.
курсовая работа [223,4 K], добавлен 09.06.2015Расчет электрических нагрузок инструментального цеха, общая характеристика потребителей. Определение осветительной нагрузки. Выбор оборудования и его обоснование. Схема питания наиболее удаленного электроприемника цеха. Расчет токов короткого замыкания.
курсовая работа [210,0 K], добавлен 27.09.2014Определение расхода тепла на отопление и горячее водоснабжение. Построение годового графика тепловой нагрузки. Составление схемы тепловой сети. Гидравлический расчет водяной тепловой сети. Выбор теплофикационного оборудования и источника теплоснабжения.
курсовая работа [208,3 K], добавлен 11.04.2015Определение токов в элементах сети и напряжений в ее узлах. Расчет потерь мощности в трансформаторах и линиях электропередач с равномерно распределенной нагрузкой. Приведенные и расчетные нагрузки потребителей. Мероприятия по снижению потерь мощности.
презентация [66,1 K], добавлен 20.10.2013Определение плотности и теплоты сгорания природного газа. Анализ основных параметров системы газоснабжения. Расчёт расхода теплоты на горячее водоснабжение. Локальный сметный расчет на внутренний и наружный газопровод. Оптимизация процессов горения.
дипломная работа [370,5 K], добавлен 20.03.2017Расчет электрической и тепловой нагрузки потребителей района. Выбор водогрейных котлов низкого и высокого давления. Калькуляция себестоимости энергии. Капитальные вложения в ТЭЦ. Расчет расхода электроэнергии на собственные нужды по отпуску тепла.
курсовая работа [562,6 K], добавлен 17.02.2013
