Газоснабжение. Расход природного газа на котельную. Гидравлический расчёт внутрикотельного газопровода

абсолютное значение давления газа в конце газопровода, МПа ;

Q – расход газа, м³/ч , при температуре 0 ⁰С и давлении 0.10132 МПа (760 мм.рт.ст.);

ν – коэффициент кинематической вязкости газа, м²/с (при температуре 0 ⁰С и давлении  

0.10132 МПа);

d – внутренний диаметр газопровода, см ;

ρ – плотность газа, кг/м³ (при температуре 0 ⁰С и давлении 0.10132 МПа), ρ=0.73 кг/м³;

n– эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней поверхности стенки трубы принимается равной, см :

- для стальных труб – 0.01 см ;

- для полиэтиленовых труб – 0.002 см .

- Расчётная длина трубопроводов для наружных надземных и внутренних газопроводов :

где:

  – действительная длина газопровода, м;

Σζ – сумма коэффициентов местных сопротивлений участка газопровода длиной ;

 – эквивалентная длина прямолинейного участка газопровода, м , потери давления на котором равны потерям давления в местном сопротивлении со значением                 коэффициента ζ=1.

- Эквивалентная длина газопровода для всей области турбулентного режима движения газа в газопроводе:

где:

Q – расход газа, м³/ч , при температуре 0 ⁰С и давлении 0.10132 МПа (760 мм.рт.ст.);

ν – коэффициент кинематической вязкости газа, м²/с (при температуре 0 ⁰С и давлении  

0.10132 МПа);

d – внутренний диаметр газопровода, см ;

n– эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней поверхности стенки трубы принимается равной, м :

- для стальных труб – 0. 01 см ;

- для полиэтиленовых труб – 0. 002 см .

Разбиваем газопровод на три расчётных участка. За нулевую точку принимаем выход из регулятора давления газа, конечная точка К2.

Участок К₂-1:

- Эквивалентная длина газопровода:

где:

Q – расход газа, Q=63.8 м³/ч ;

ν – коэффициент кинематической вязкости газа, ν =14.3·10 ^-6 м²/с ;

d – внутренний диаметр газопровода, d=3.2 см ;

n– эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней поверхности стенки стальной    трубы n=0.01 см .

- Расчётная длина газопровода:

где:

  – действительная длина газопровода, м;

Σζ – сумма коэффициентов местных сопротивлений участка газопровода ,Σζ=1.1;

 – эквивалентная длина прямолинейного участка газопровода, м .

Местные сопротивления:

- отвод гнутый 90 ⁰ ζ=0.3·2;

- задвижка ζ=0.5.

- Давление в начале расчётного участка:

где:

     Р_К3 – абсолютное значение газа в конце газопровода, Р_К1 =0.12МПа ;

ν – коэффициент кинематической вязкости газа, ν =14.3·10 ^-6 м²/с ;

d – внутренний диаметр газопровода, d=3.2 см ;

     ρ – плотность газа, кг/м³ (при температуре 0 ⁰С и давлении 0.10132 МПа), ρ=0.73 кг/м³;

n– эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней поверхности стенки стальной    трубы n=0.01 см .

Участок 1-2:

- Эквивалентная длина газопровода:

где:

Q – расход газа, Q=63.8 м³/ч ;

ν – коэффициент кинематической вязкости газа, ν =14.3·10 ^-6 м²/с ;

d – внутренний диаметр газопровода, d=3.2 см ;

n– эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней поверхности стенки стальной    трубы n=0.01 см .

- Расчётная длина газопровода:

где:

  – действительная длина газопровода, м;

Σζ – сумма коэффициентов местных сопротивлений участка газопровода ,Σζ=1.5;

 – эквивалентная длина прямолинейного участка газопровода, м .

Местные сопротивления:

- тройник поворотный (ответвление) ζ=1.5.

- Давление в начале расчётного участка:

где:

     Р₁ – абсолютное значение газа в конце газопровода, Р_К1 =0.1414 МПа ;

ν – коэффициент кинематической вязкости газа, ν =14.3·10 ^-6 м²/с ;

d – внутренний диаметр газопровода, d=3.2 см ;

     ρ – плотность газа, кг/м³ (при температуре 0 ⁰С и давлении 0.10132 МПа), ρ=0.73 кг/м³;

n– эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней поверхности стенки стальной    трубы n=0.01 см .

Участок 2-3:

- Эквивалентная длина газопровода:

где:

Q – расход газа, Q=127.6 м³/ч ;

ν – коэффициент кинематической вязкости газа, ν =14.3·10 ^-6 м²/с ;

d – внутренний диаметр газопровода, d=5 см ;

n– эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней поверхности стенки стальной    трубы n=0.01 см .

- Расчётная длина газопровода:

где:

  – действительная длина газопровода, м;

Σζ – сумма коэффициентов местных сопротивлений участка газопровода ,Σζ=5.4;

 – эквивалентная длина прямолинейного участка газопровода, м .

Местные сопротивления:

- тройник поворотный (ответвление) ζ=1.5·2;

- отвод гнутый 90 ⁰ ζ=0.3·3;

- задвижка ζ=0.5·3.

- Давление в начале расчётного участка:

где:

     Р₃ – абсолютное значение газа в конце газопровода, Р_К1 =0.1797 МПа ;

ν – коэффициент кинематической вязкости газа, ν =14.3·10 ^-6 м²/с ;

d – внутренний диаметр газопровода, d=5 см ;

     ρ – плотность газа, кг/м³ (при температуре 0 ⁰С и давлении 0.10132 МПа), ρ=0.73 кг/м³;

n– эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней поверхности стенки стальной    трубы n=0.01 см .

5.2. Подбор газооборудования, расположенного в котельной.

Подбор регулятора давления.

Исходные данные:

Пропускная способность ГРУ – Q=369 м³/ч ;

Избыточное давление газа на входе – Р_вх,изб=310 кПа  ;

Избыточное давление газа на выходе – Р_{вых,изб}=25 кПа  .

Предварительно принимаем потери в газопроводе, кранах, предохранительном запорном клапане и фильтре равными 10 кПа .

- Перепад давления на клапане:

Р_вх,изб=310 кПа  ; Р_{вых,изб}=25 кПа  ; Р_абс. =410 кПа  ; ∆=10 кПа  

Следовательно, условия течения газа через регулятор давления докритические. Подбираем регулятор типа РДБК1:

Q=369 м³/ч – пропускная способность ГРУ ;

ε=0.8 – коэффициент, определяется по рисунку 7.15 [лит.20], для К=1.67 и ∆Р/Р_абс=0.47.

Z=1 – коэффициент, так как входное давление газа не высокое, Т=273 К.

У регулятора РДБК 1-50/35  К_υ=32. Следовательно принимаем регулятор

РДБК 1-50/35  .

- Запас пропускной способности регулятора РДБК 1-50/35 :

,

Пропускная способность регулятора давления больше расчётной