Гидравлический расчет наружных тупиковых сетей низкого давления

Сети низкого давления принято прокладывать тупиковыми:

1) внутри кварталов, подавая тем самым газ отдельным жилым домам и другим потребителям;

2) в сельской местности или на территории с малой плотностью застройки, причем уличные газопроводы, соединяющие большое количество индивидуальных домов, можно рассматривать при расчете как трубопроводы с постоянной раздачей газа и принимать расход равным ;

3) на территории промышленных предприятий.

Кроме перечисленных случаев представленная ниже методика расчета распространяется также на тупиковые ответвления кольцевых систем (см. пункт 7.3).

Расчет начинают с обоснования требуемого перепада давления для сети , который в соответствии с пунктом 3.25 [4] не должен превышать 1200 Па. Подбор диаметров участков и выяснение фактического перепада давления принято начинать с наиболее протяженной (основной) ветви. Именно для нее располагаемый перепад давления, необходимый для ориентировочного выбора того или иного диаметра, будет равен требуемому, то есть . Другие совокупности расчетных участков без участков, общих с основной ветвью, образуют так называемые боковые ответвления. Для них , где суммирование производится как раз по упомянутым смежным участкам, так как фактический перепад давления на каждом из них уже оказывается рассчитанным. В конце каждого направления (ветви) рассчитывается невязка

,

которая не должна превышать 10 %. В случае если невязка превысила 10% и , необходимо диаметр одного, а может и нескольких участков увеличить. Если же и диаметр необходимо уменьшать.

Рис. 3

Для гидравлической увязки отдельных направлений возможно использование составных участков (здесь варьируя длинами составляющих участка можно довести если не до нуля, то до очень малой величины) или, при , дроссельных шайб, внутренний диаметр которой определяется следующим образом. В начале рассчитывают коэффициент местного сопротивления шайбы, способной погасить необходимый перепад давления , в соответствии с зависимостью

,

 

Рис.4

Рис. 5. Схема тупиковой газопроводной сети низкого давления.

 

где значение внутреннего диаметра подставляется в мм. Далее, используя график функции , представленный в различных масштабах на рис. 3 и 4, определяют относительную площадь отверстия шайбы, а из нее диаметр шайбы ( ). В случае, если диаметр шайбы получился менее 5 мм, целесообразно на трассе устанавливать несколько шайб с большим диаметром отверстия.

Таблица 6

№ уч.	Длина уч-ка	Длина ветви lв=Sli,	Расход Q,	Диаметр dн x s,	Располагаемые потери давления	Фактические потери давления	Невяз- ка d,
	l, м	м	м3/час	мм	Dpр, Па	Dpр,Па1,1lв м	Dp/l, Па/м	1,1×Dp, Па	%
0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6				325´8 273´7 219´6 219´6 159´4,5 159´4,5		0,412	0,324 0,446 0,657 0,213 0,659 0,105	17 .	0,84
5-7				159´4,5		0,227	0,237		4,36
4-8				108´4		0,648	0,585		9,8
3-9 9-10				159´4,5 133´4		0,559	0,659 0,473	82 .	2,61
9-11	105{50			114´4 133´4		0,589	0,920 0,387	23 .	8,86
2-12 12-13				159´4,5 159´4,5		0,598	0,834 0,165	67 .	4,84
12-14	84{24			114´4 133´4		0,952	1,593 0,67	44 .	1,94
1-15 15-16 16-17				159´4,5 133´4 114´4		1,263	0,989 1,468 1,124	247 .	5,16
16-18	138{80			89´3 108´4		1,857	2,356 0,889	57 .	6,43
15-19	226{126			76´3 89´3		2,478	3,241 1,325	146 .	3,4

Пример 2. Выполнить гидравлический расчет для сети, представленной на рис. 5. Здесь основная ветвь представляется совокупностью участков: «0-1», «1-2», ..., «5-6». Для нее, ориентируясь на величину располагаемого удельного перепада давления , подбираем необходимый диаметр каждого участка. Далее оцениваем величину невязки, а данные по участкам и результаты расчета заносим в таблицу 6. Диаметры боковых ответвлений подбираем так, чтобы примерно

полностью затратить оставшийся, нереализованный участками основной ветви, перепад давления. Из рис. 5 видно, что боковые ответвления могут быть простыми (такие, как «5-7» и «4-8») или сложными, то есть состоящими из трех и более участков (например, ответвление «3-9-10-11»). В последнем случае, также, в принципе, как и для всей сети в целом, можно выделить по протяженности основные и второстепенные направления.