Витрата газу на вентиляцію громадських будівель | 74 | 96

Разом | 1071 | 2017

Розрахунок витрат газу споживачами села також здійснений за допомогою програми Excel. Даний розрахунок представлений в додатку Б.

3 РОЗРАХУНОК КІЛЬЦЕВИХ ГАЗОВИХ МЕРЕЖ НИЗЬКОГО ТИСКУ БЕЗ ЗАСТОСУВАННЯ НОМОГРАМ

Проектування газової мережі низького тиску можна ви-конувати за двома методами. Перший метод включає два ета-пи. На першому етапі виконується графоаналітичний розраху-нок за допомогою спеціальних графіків - номограм. Викорис-тання номограм дозволяє вибрати необхідні діаметри ділянок газової мережі та обчислити приблизні значення втрат тиску від тертя на окремих ділянках. На другому етапі виконується уточнений аналітичний розрахунок газових мереж, низького тиску, який дозволяє уточнити втрати тиску від тертя, а для кільцевих структур - виконати з необхідною точністю гідрав-лічну ув'язку кілець з врахуванням законів Кірхгофа.

Другий метод розрахунку, що реалізується за один етап, є виключно аналітичним, він не передбачає використання гра-фіків, всі розрахунки виконуються за математичними моде-лями, які закладаються в обчислювальні алгоритми і програми розрахунку на ПЕОМ.

Нижче наведені методика і характеристика програмного забезпечення для виконання одноетапних проектних розраху-нків газових мереж низького тиску кільцевої структури.

3.1 Постановка задачі і формування вхідних даних

Розглянемо газову мережу низького тиску довільної стру-ктури, яка складається з будь-якої кількості контурів (кілець). Кожний контур складається з довільної кількості ділянок ни-зького тиску. Кожний контур може мати ділянки, які межують з будь-яким іншим контуром. Приклад газової мережі низького тиску наведений на рисунку 3.1. Газова ме-режа низького тиску складається із трьох контурів та двох тупикових ділянок, які не входять в дані кільця.

Вхідні дані для аналітичного розрахунку:

- конфігурація газової мережі (рисунок 3.1);

- масиви довжин і розрахункових витрат газу ділянок газової мережі;

- допустимі втрати тиску у мережі МПа;

- фізичні властивості газу: густина =0,726кг/м3 і кінематична в'язкість =14,284 сСт за нормальних умов;

- середня температура газу в газовій мережі Т=278К;

- абсолютна еквівалентна шорсткість внутрішньої по-верхні труб kе=0,01см.

Мета розрахунку полягає у визначенні діаметрів ділянок мережі, при яких максимально використовується заданий пе-репад тиску і виконуються закони Кірхгофа із необхідною то-чністю.

Використаємо програму GMN1 для про-ектного розрахунку кільцевої газової мережі низького тиску, схема якої зображена на рисунку 3.1. Це система вуличних газопроводів сільського населеного пункту.

Питома шляхова витрата газу для всіх ділянок газової мережі однакова і визначається за формулою

, (3.1)

де - витрата газу на ГРП, м3/год;

- загальна довжина усіх ділянок газової мережі низького тиску, м.

Знаходимо витрату газу на ГРП за наступною формулою

, (3.2)

де - максимальна годинна витрата газу на господарсь-ко-побутові потреби населення, м3/год;

- максимальна годинна витрата газу на опа-лення житлових і громадських будівель, м3/год.

Обчислюємо витрату газу на ГРП за формулою (3.2)

м3/год.

Знаходимо питому витрату газу за формулою (3.1)

м3/(год·м).

Визначаємо потужність районної котельні за такою формулою

, (3.3)

де - максимальна годинна витрата газу на вентиляцію будівель.

м3/год.

Оскільки питома шляхова витрата газу більша за 0,25м3/год, то ділимо її на 2 і отримаємо 0,14 м3/год, а це означає що село живиться газом від двох ГРП.

Визначаємо усереднені значення витрат газу за формулою

, (3.4)

де сума шляхових витрат газу;

кількість ділянок газової мережі.

За формулою (3.4) визначаємо перше усереднене значення витрат газу

м3/год.

Друге усереднене значення витрати газу визначаємо за формулою

. (3.5)

м3/год.

Третє усереднене значення витрати газу визначаємо за формулою

(3.6)

м3/год.

Розрахунок ділянок контурів буде проводитись за вище наведеними усередненими значеннями витрат газу.

Складаємо розрахункову схему кільцевої газової мережі низького тиску (рисунок 3.2). На рисунку 3.2 вказані довжи-ни ділянок у метрах. Стрілками позначені умовні тупики.

Попередньо визначаємо шляхову , транзитну і розрахункову витрату газу для кожної ділянки газової мережі. Шляхову витрату газу знаходимо за формулою

, (3.7)

де - геометрична довжина ділянки газопроводу.

Транзитну витрату газу для кожної ділянки визначаємо за формулою

, (3.8)

де - кількість ділянок по даному напрямку руху газу, початок яких збігається з кінцем ділянки, для якої обчислюється транзитна витрата газу.

Розрахункова витрата газу для кожної ділянки газової мережі знаходимо за формулою

. (3.9)

Одержані результати розрахунку ви-трат газу зводимо у таблицю 3.1.

Таблиця 3.1 – Результати розрахунку витрат газу газової мережі низького тиску комбінованої структури

Ділянка | Довжина, м | Питома шляхова витрата газу, м3/год | Шляхова витрата газу, м3/год | Транзитна витрата газу, м3/год | Розрахункова витрата газу, м3/год

5-6 | 260 | 0,14 | 36,4 | 0 | 18,2

4-5 | 250 | 0,14 | 35 | 36,4 | 53,9

3-4 | 240 | 0,14 | 33,6 | 71,4 | 88,2

3-7 | 170 | 0,14 | 23,8 | 0 | 11,9

3-8 | 240 | 0,14 | 33,6 | 0 | 16,8

2-3 | 250 | 0,14 | 35 | 162,4 | 179,9

1-2 | 210 | 0,14 | 29,4 | 197,4 | 212,1

11-5 | 240 | 0,14 | 33,6 | 0 | 16,8

10-11 | 220 | 0,14 | 30,8 | 33,6 | 49

8-5 | 230 | 0,14 | 32,2 | 0 | 16,1

10-8 | 230 | 0,14 | 32,2 | 32,2 | 48,3

9-10 | 190 | 0,14 | 26,6 | 128,8 | 142,1

1-9 | 220 | 0,14 | 30,8 | 155,4 | 170,8

Виконуємо перевірку правильності визначення транзитних витрат газу для ділянок газової мережі. Спочатку знаходимо суму шляхових витрат газу для всієї газової мережі і результат заносимо в таблицю 3.1.

Далі знаходимо суму шляхових і транзитних витрат