розрахункових навантажень.

Для прямолінійних пружнозігнутих дільниць поздовжні напруження визначають за формулою

, (4.6)

де ; (4.7)

; (4.8)

- коефіцієнт лінійного розширення труби;

E - модуль пружності (Юнга);

- розрахунковий температурний коефіцієнт деформації сталі або

коефіцієнт Пуасона;

Dвн - внутрішній діаметр труби;

- інтенсивність напружень

, (4.9)

- інтенсивність деформації

, (4.10)

m0 - коефіцієнт поперечної деформації в пружній області, приймається

рівним 0,25;

E0 - модуль пружності,

.

Кільцеві напруження від розрахункового тиску визначаються за форму-лою

, (4.11)

.

Визначимо поздовжні напруження в першому наближенні

.

Тоді

.

Уточнимо значення модуля пружності і коефіцієнта Пуасона

;

.

Уточнимо значення поздовжних напружень

.

Визначаємо коефіцієнт

.

Проводимо перерахунок товщини стінки

.

За товщину стінки газопроводу приймаємо найближче більше стандарт-не значення товщини стінки газопроводу =4 мм.

Отже внутрішній діаметр вхідного газопроводу буде рівний d=292 мм.

Проведемо гідравлічний розрахунок газопроводу, тобто розрахуємо за-пас потужності газопроводу по газу. Для цього приймаємо Tср=T0; zср=zп , отже середній на ділянці тиск визначається за формулою

, (4.12)

.

Визначимо коефіцієнт стисливості газу за формулою

, (4.13)

.

Приведений об’єм газу визначимо за формулою

, (4.14)

де Рст ,Тст - тиск та температура за стандартних умов (Рст =0,101325МПа,

Тст = 293К),

.

Визначимо швидкість газу в трубі за формулою

, (4.15)

.

Газова постійна визначається за формулою

, (4.16)

де R* - універсальна газова постійна, яка приймається згідно [3],

R*=8314 кДж/(кмоль.К),

.

Густина газу за умов перекачки визначається за формулою

, (4.17)

.

Визначимо критерій Рейнольдса за наступною формулою

, (4.18)

.

Коефіцієнт гідравлічного опору визначаємо за універсальною для всіх зон формулою

, (4.19)

де - еквівалентна шорсткість поверхні трубопроводу, приймаємо

рівну =0,03 мм.

.

Тиск на вході в АГНКС знаходимо за формулою

, (4.20)

.

Розрахуємо запас потужності вхідного газопроводу по газу за форму-лою

. (4.21)

Отже запас потужності газопроводу по газу складає

.

5 обслуговування акумуляторів газу

Геометричний об’єм акумуляторів газу визначається, виходячи з забез-печення N заправок з акумулятора при вимкнених компресорах. При цьому тиск в акумуляторі буде падати від максимального - 25 МПа, до мінімаль-ного - 21 МПа за проміжок часу, який дозволяє конструкція приводу ком-пресора.

Щоб заправити певну кількість автомобілів m з середнім об’ємом зап-равки Qз за певний проміжок часу t0, компресори станції, кількість яких n, повинні мати сумарну подачу за v хв. При цьому, якщо заправка здійснюється з акумулятора газу або від працюючих компресорів. Тиск газу в акумуляторі при цьому падає. При тиск в акумуляторі росте до максимального.

Процес вмикання-вимикання компресорів здійснюється наступним чи-ном. З встановлених на АГНКС М компресорів М0 (назвемо їх основними) призначені для заправки автомобілів. Інші Ма=М-М0 (назвемо їх резервни-ми) призначені для резервування. В свою чергу з М0 в роботі знаходяться Мр (робочі), а інші Мі вмикаються під час пікових навантажень.

Нерегулярний потік надходжень автомобілів на АГНКС призводить до необхідності періодичних зупинок компресора. Зі збільшенням акумулятора зменшується число зупинок.

Перебування автомобілів в черзі на заправку змінюється протягом доби, тому інтенсивність обслуговування в різні моменти доби може істотно від-різнятись.

Відношення інтенсивності надходження автомобілів на АГНКС до за-гальної інтенсивності обслуговування називається коефіцієнтом заванта-ження. Стан АГНКС в момент часу t визначається числом автомобілів, що на ній знаходяться.

Розглянемо випадок, коли компресори вмикаються-вимикаються окремо один від одного. Приймаємо, що в початковий період часу тиск в акумуля-торі об’ємом Vак рівний р1 і з повною подачею працюють Мр компресорів і Мі з Мрез компресорів. Тоді загальна подача працюючих компресорів за v хв буде рівна

. (5.1)

Розглянемо ситуацію, коли . При роботі (Мр+Мі) компресорів тиск газу в акумуляторі досягне максимального ре за Ті хв

, (5.2)

де

, (5.3)

де - тиск газу в балонах автомобіля в кінці і на початку заправки;

- стандартні умови.

При досягнені тиску рz відбудеться вимкнення Мі компресорів. Тиск в акумуляторі почне падати і досягне мінімального значення р1 за Т2 хв.

. (5.4)

Після вмикання частини резервних компресорів процес вмикання-вими-кання повториться.

На роботу компресорної установки накладають обмеження за числом зупинок-запусків. Протягом часу t0 максимальне число вмикань (вимикань) в розрахунку на один компресор буде:

. (5.5)

У випадку, коли всі резервні компресори вмикаються і вимикаються одночасно маємо М0=Мрез=Мі. Тоді

. (5.6)

У випадку, коли компресорні установки працюють без зупи-нок.

Якщо не забезпечується проектне число заправок, тому така АГНКС має функціонувати лише за параметрами, які нижче проектних.

Вище приведена методика реалізована у програмі , текст якої приведе-ний у додатку А. Одержані результати приведені у додатку Е. Перелік іден-тифікаторів подано у таблиці 5.1.

Таблиця 5.1 – Результати розрахунку об’єму акумулятора

Параметр | Одиниці вимір. | Іденти-фікатор | Значення

Мінімальний тиск | МПа | PMN | 21

Максимальний тиск | МПа | PBK | 25

Кількість встановлених компресорів | шт. | MO | 2

Кількість робочих компресорів | шт. | MP | 1

Кількість компресорів готових до роботи | шт. | MI | 1

Подача одного компресора | м 3/год | QK | 1406,8

Заправка автомобілів | м 3 | Q3 | 17019,8

Подача усіх компресорів за день | м 3 | QVM | 30949,2

Подача робочих компресорів за день |