Газоснабжение района

Допустимые потери давления во внутридомовом газопроводе принимаем равными 350 Па. Расчёт сведён в таблицу 15

Таблица 14 - Определение расчётных расходов газа на участках газопровода

Определение диаметров и потерь давления на участках газопровода

Расчётная длина участков определяется по формуле

(43)

где lф.i. - фактическая длина на i-том участке, м;

?? - сумма коэффициентов местных сопротивлений;

lЭ?=1 - эквивалентная длина, соответствующая местному сопротивлению с ?=1.

Гидростатическое давление определяется по формуле

(44)

где h - геодезическая разность отметок начала и конца участка, м;

?в - плотность воздуха, равная 1,293 кг/м3;

?г - плотность газа, равная 0,748 кг/м3;

Допустимые потери давления во внутридомовом газопроводе принимаем равными 350 Па. Расчёт сведён в таблицу 15

Таблица 15 - Определение диаметров и потерь давления на участках газопровода

Проверка (45)

где ?Pпр - потери давления в приборе, равные 60 - 80 Па;

1,1 - коэффициент на неучтённые потери.

11. Расчёт, подбор и настройка оборудования сетевого ГРП

Принципиальная схема ГРП приведена на рисунке 9.

Рисунок 9 - Принципиальная схема ГРП

ГРП структурно состоит из следующих элементов:

1 - запорное устройство на входе линии регулирования;

2 - фильтр, предназначен для очистки газа от механических примесей;

3 - предохранительно - запорный клапан, предназначен для «отсечки» подачи газа потребителю в случаях повышения P1 или понижения P2 до пределов настройки ПЗК;

4 - регулятор давления, предназначен для понижения давления газа с входного P1 до заданного настраиваемого давления P2 и поддержания давления P2 постоянным, независимо от колебания давления P1 и изменения расхода газа в сети;

5 - запорное устройство на выходе с линии регулирования;

6 - обводной газопровод (байпас), предназначен для подачи газа потребителю при невозможности подачи через линию редуцирования, при этом понижение давления с P1 до P2 производится запорным устройством 7 и 8. За давлением P2 следят непрерывно по манометру всё время работы через байпас;

9 - кран на сбросном трубопроводе, используется при пусконаладочных работах, после чего пломбируется в открытом положении;

10 - предохранительно - сбросной клапан, предназначен для понижения P2, до заданного при его повышении на 5-15%, путём стравливания части газа в атмосферу через свечу 11.

Подбор регулятора давления

Известно: P1, P2, Qрmax, Qрmin.

P1 = 0,4 МПа абс.,

P2 = 0,15 МПа абс.,

Qрmax = 1930.6 м3/ч,

Qрmin = 0,3 · 1930,6 = 579,1 м3/ч.

(46)

Предварительно принимаем РДУК2В-50/50 с диаметром седла клапана 50 мм, площадью седла клапана 19,6 см2 и коэффициентом расхода 0,6. Определяем фактическую пропускную способность регулятора

(47)

где f - площадь седла клапана, см2;

L - коэффициент расхода;

P1 - абсолютное входное давление в МПа;

? - коэффициент принимаем ;

Приведём условие нормальной работы регулятора

(48)

(49)

Условие выполняется.

Подбор фильтра

Предварительно принимаем диаметр условного фильтра по диаметру условного прохода регулятора давления.

Фактические потери давления в фильтре определяются по формуле

(50)

Принимаем фильтр чугунный волосяной с условным проходом по регулятору давления.

Подбор предохранительно-запорного клапана

ПЗК принимается по диаметру условного прохода регулятора давления. В сетевых ГРП в отдельно стоящих зданиях наибольшее распространение получили клапаны ПКН. Принимаем клапан ПКН-50

Подбор предохранительно - сбросного клапана

Кол-во газа, подлежащее сбросу определяется по формуле

(51)

Принимаем клапан типа ПСК-50Н.

Принятый клапан удовлетворяет требованиям по пропускной способности.

Обоснование диаметра обводного газопровода

Согласно [6] диаметр байпаса должен быть не менее седла клапана регулятора давления. Принимаем 50 мм.

Обоснование запорной арматуры

В качестве запорной арматуры принимаем задвижки. Запорная арматурой должна быть предназначена для природного или сжиженного газа и иметь соответствующую запись в паспорте.

Настройка оборудования ГРП

PРД = P2 = 3000 Па (52)

PмаксПЗК = (1,2 - 1,25) PРД = 1,25 · 3000 = 3750 Па(53)

PминПЗК = Pминпр + (200 - 300) = 1000 + 300 = 1300 Па(54)

PПСК = (1,05 - 1,15) PРД = 1,05 · 3000 = 3150 Па.(55)

12. Расчёт газовой горелки

Теоретические основы

Расчет горелок приходится выполнять как при проектировании новых конструкций (конструктивный расчет), так и в случае применения ранее разработанных горелок для новых условий работы (поверочный рас чет).

Сопловая часть. Подавляющее большинство горелок работает в условиях докритической скорости истечения газа, т.е. при его избыточном давлении не более 85 кПа. При давлении газа перед соплом более 85 кПа наступают критические условия истечения. В нерасширяющемся сопле скорость газа достигает скорости звука и дальнейшего увеличения ее не происходит. Для получения максимальной (сверхзвуковой) скорости следует применять сопло с расширяющимся насадком (сопло Лаваля).

Однако до избыточных давлений 100-150 кПа расширяющийся насадок сопла получается таким малым, что практически те же результаты дают обычные сопла, изготовление которых значительно проще.

Истечение газа из отверстия или сопла сопровождается двумя явлениями:

снижением скорости струи из-за наличия сопротивления трения и потерь энергии за счет завихрения потока;

сжатием струи, заключающимся в том, что минимальное сечение ее оказывается меньше, чем сечение отверстия или сопла. Это имеет место из-за наличия инерции газовых струй при входе в отверстие или сопловой канал.

Тракт воздуха и смеси. При расчете тракта движения воздуха и смеси в пределах горелки учитываются только местные сопротивления, вызываемые изменениями величины или направления скорости потока.

В горелках полного и частичного предварительного смешения кроме неизбежных изменений скорости и направлений потока воздуха и смеси, обусловленных конструкцией горелки, имеют место значительные потери давления в смесителе, так как наиболее эффективное смешение происходит при больших скоростях взаимодействующих струй газа и воздуха.

Как правило, наибольшая потеря давления в кинетических горелках связана с необходимостью создания такой выходной скорости, которая может обеспечить устойчивую работу горелки без проскоков пламени при заданных минимальных нагрузках.

Для диффузионных горелок и горелок с частичным предварительным смешением, если смесь лежит вне концентрационных пределов воспламенения, выходная скорость может быть значительно ниже. В-этом случае она определяется требованиями процесса турбулентной диффузии в топке или условиями стабилизации факела

Рисунок 9 - Схема газовой горелки

Расчёт горелки низкого давления

Для расчёта газовой горелки принимаем мощность огнеупорного туннеля равную 80 кВт, Qн = 35522 кДж/м3, плотность газа 0,723 кг/м3, tг=10 °С, Vo=9,07 м3/м3. Коэффициент избытка первичного воздуха ?=0,6. Давление газа 2 кПа.

1) Определяем расход газа:

2) Определяем скорость выхода газа из сопла, приняв коэффициент расхода сопла ?=0,9

3) Рассчитываем площадь и диаметр сопла

4) Определяем коэффициенты эжекции

5) Учитывая достаточно высокое давление газа перед горелкой, принимаем эжекционный смеситель укороченного типа, с коэффициентом потерь К=3,0

6) Принимаем коэффициент расхода огневых отверстий головки ?0=0,8 и находим коэффициент сопротивления огневых отверстий

7) Рассчитываем коэффициент К1, учитывающий потери в головке горелки, принимая температуру подогрева гозовоздушной смеси на выходе из головки горелки Тсм=373К

8) Рассчитываем оптимальное значение суммарной площади выходных отверстий горелки

9) Рассчитываем скорость выхода газовоздушной смеси из огневых отверстий

10) Для Wо и ?=0,6 значение диаметра огневых отверстий равно d=6 мм; Wотр=2,95 м/с

11) Находим количество огневых отверстий

12) Шаг отверстий принимаем S=20 мм, находим длину головки горелки

13) Определяем оптимальный диаметр горловины смесителя

Диаметр горловины будет равен

14) Рассчитываем остальные размеры смесителя:

- диаметр входного конфузора

- длина входного конфузора

- диаметр на выходе из диффузора dд=1,4 dг=135,8

- длина диффузора lд = 3,8 dг = 570 мм

- длина смесителя lсм = 1,6 dг =155,2 мм

- длина эжекционной смесителя lэж = 5,6 dг = 543,2 мм

- Радиус сопряжения конфузора с горловиной R=2,4 dг = 232,8 мм

- общая длина газовой горелки L= lэж+ lсм=543,2+155,2=698,4

Список использованных источников

Ионин А.А. Газоснабжение - М.: Стройиздат, 1989 г. - 439с

СНиП 42.01-2002 Газораспределительные системы. М.: Стройиздат, 1987 г.

Прохоров С.Г. Примеры расчёта газовых горелок. - Пенза: ПГАСА, 2000 г.

СНиП 23-01-99 Строительная климатология.

СНиП 2.04.07-86* Тепловые сети.

СП 42-101-2003 Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полимерных труб.

Стаскевич Н.Л., Северинец Г.Н. Справочник по газоснабжению и использованию газа - Л.: Недра, 1990 г.

Учитель И.Л., Ярошенко В.Н., Гладких И.И., Капочкин Б.Б. Основы неогеодинамики. Сети газопроводов как элемент деформационного мониторинга // Одесса, Астропринт, 2001. - 144 с.

Капочкин Б.Б., Нагребецкий В.С., Кучеренко Н.В. Эндогенные причины обрушения строений в г. Одессе. - Материалы 3-ей конференции ОРАН. - Одесса. - 1999 г. - Астропринт.- с. 93-94.

СП 42-103-2003: Особенности проектирования наружных газопроводов из полиэтиленовых труб.

Страницы: 1, 2, 3, 4