Газопостачання населеного пункту (стр. 3 из 5)
де
– розрахунковий перепад тиску вуличних газопроводів низького тиску =1200 Па 
– коєфіціент густини мережі низького тиску, м-1с – вартість ГРП, грн. с=12000 грн.
[м-1] [2. c 21]Оптимальне число ГРП визначають для кожного з районів окремо.
Рівномірно розподілене навантаження:
- у районі І 3548 (м3/год)
- у районі ІІ 5024 (м3/год)
- у районі ІІІ 3375 (м3/год)
4023 (м3/год)
- у районі ІV9958,2 (м3/год)
Результати розрахунків наведені у таблиці 7.
Таблиця 7 – Визначення оптимального числа ГРП
| Район | Vг.р м3/год | N, чол | F3, га | m, чол./га | е м3/чол. год | ,м-1 | Ronm, м | Vonm,м3/год | ГРП, шт. | V,м3/год |
| І | 3548 | 121337 | 330,92 | 367 | 0,029 | 0,019 | 689,7 | 1012,5 | 4 | 887 |
| ІІ | 5024 | 59840 | 136 | 440 | 0,084 | 0,021 | 563,68 | 2348,7 | 2 | 212 |
| ІІІ | 3375 | 92594 | 210,44 | 440 | 0,036 | 0,021 | 636,3 | 1282,7 | 3 | 1125 |
| 4023 | 908 | 49,68 | 18,3 | 4,43 | 0,008 | 630,6 | 6447,5 | 1 | 4023 | |
| ІV | 9958,2 | 25527 | 139,24 | 183 | 0,39 | 0,013 | 568,8 | 4618,1 | 2 | 4979,1 |
5. Гідравлічний розрахунок газопроводів
5.1 Газопроводи високого тиску
Гідравлічний розрахунок газопроводів високого тиску виконаний у відповідності з вимогами [1].
Розрахункова схема газопроводів, накреслена згідно з вимогами, показана на кресленні.
Тиск на виході з джерела газопостачання – ГРС – становить згідно з завданням 700 кПа, а у самого віддаленого споживача 420 кПа.
Тобто, наявний максимальний перепад тиску складає:
700 – 420 = 280 кПа
Спочатку виконується гідравлічний розрахунок умовної головної магістралі. В даному прикладі це магістраль).
Питома різниця квадратів тиску для головної магістралі дорівнює:
А = (Р21 – Р2к)/ΣLі
де: рі – абсолютний тиск газу на виході з ГРС, кПа;
Pk – те ж, на вході до найбільш віддаленого споживача, кПа;
Lі – довжина і-тої ділянки головної магістралі, м;
n – кількість ділянок головної магістралі. При сумарній довжині ΣLi = 9850 м:
А= (7002 – 4202)/9850=31,84 кПа2/м
Результати гідравлічного розрахунку газопроводів наведені у таблиці 8. Тиск газу у найбільш віддаленого від ГРС споживача становить 451,6 кПа. Запас складає: α1 = ((460,4–420)/420)·100=9,6%.
Таблиця 8 – Гідравлічний розрахунок газопроводів високого тиску
| № діля-нки | V, м3/год | L, м | А,кПа2/м | А×L,кПа2 | d3×S,мм | P,кПа | Pп,кПа | Pк,кПа | |
| Головна магістраль 1,2,3…, 17,18 | |||||||||
| 0–1 | 122996 | 875 | 31,84 | 27860 | 630×7 | 16000 | 700 | 688,5 | |
| 1–2 | 121513 | 1375 | 31,84 | 43780 | 630×7 | 16000 | 688,5 | 676,8 | |
| 2–3 | 120963 | 375 | 31,84 | 11940 | 426×9 | 14000 | 676,8 | 666,3 | |
| 3–4 | 111208 | 75 | 31,84 | 2388 | 630×7 | 14000 | 666,3 | 655,7 | |
| 4–5 | 111204 | 750 | 31,84 | 23880 | 630×7 | 15000 | 655,7 | 644,2 | |
| 5–6 | 110016 | 625 | 31,84 | 19900 | 325×8 | 15000 | 644,2 | 632,5 | |
| 6–7 | 80375,3 | 600 | 31,84 | 19104 | 325×8 | 14000 | 632,5 | 621,3 | |
| 7–8 | 79976,9 | 300 | 31,84 | 9552 | 426×9 | 14000 | 621,3 | 609,9 | |
| 8–9 | 78851,9 | 325 | 31,84 | 10348 | 530×7 | 14000 | 609,9 | 598,3 | |
| 9–10 | 73827,9 | 200 | 31,84 | 6368 | 426×9 | 15000 | 598,3 | 585,6 | |
| 10–11 | 52299,1 | 500 | 31,84 | 15920 | 426×9 | 15000 | 585,6 | 572,7 | |
| 11–12 | 46747,1 | 1075 | 31,84 | 34228 | 426×9 | 14000 | 572,7 | 560,32 | |
| 12–13 | 46719,1 | 625 | 31,84 | 19900 | 273×7 | 14000 | 560,32 | 547,69 | |
| 13–14 | 45441,2 | 400 | 31,84 | 12736 | 426×9 | 16000 | 547,69 | 532,9 | |
| 14–15 | 45082,6 | 550 | 31,84 | 17512 | 426×9 | 18000 | 532,9 | 515,7 | |
| 15–16 | 44195,6 | 88 | 31,84 | 2801,9 | 426×9 | 18000 | 515,7 | 497,9 | |
| 16–17 | 1216 | 612 | 31,84 | 19486 | 108×4 | 18000 | 497,9 | 479,5 | |
| 17–18 | 443,5 | 500 | 31,84 | 15920 | 70×3 | 18000 | 479,5 | 460,4 | |
| Σl =9850α1=(460,4–420)/420·100%=9,6% | |||||||||
| Відгалуження 18–19 | |||||||||
| 18–19 | 887 | 125 | 220,3 | 27538 | 57×3 | 27000 | 451,6 | 420,6 | |
| α2=(420,6–420)/420·100%=0,1% | |||||||||
| Магістраль 11,2629520,5,27,28,29,18 | |||||||||
| 11–26 | 5551,99 | 600 | 39,1 | 23460 | 159×4,5 | 24000 | 572,7 | 551,3 | |
| 26–27 | 2103 | 755 | 39,1 | 29521 | 140×4,5 | 22000 | 551,3 | 531,0 | |
| 27–28 | 1800,5 | 450 | 39,1 | 17959 | 114×4 | 22000 | 531,0 | 509,9 | |
| 28–29 | 913,5 | 125 | 39,1 | 4887,5 | 89×3 | 22000 | 509,9 | 487,9 | |
| 29–18 | 443,5 | 1575 | 39,1 | 61583 | 57×3 | 26000 | 487,9 | 460,4 | |
| Σl =3505α3=(460,4–451,6)/ 451,6·100%=1,9% | |||||||||
| Магістраль 10,20,…, 25,26 | |||||||||
| 10–20 | 21573,8 | 1000 | 15,02 | 15020 | 325×8 | 7500 | 585,6 | 579,2 | |
| 20–21 | 21545,8 | 100 | 15,02 | 1502 | 325×8 | 750 | 579,2 | 578,5 | |
| 21–22 | 19033,8 | 150 | 15,02 | 2253 | 325×8 | 6000 | 578,5 | 573,3 | |
| 22–23 | 178,69 | 900 | 15,02 | 13518 | 57×3 | 7000 | 572,4 | 567,2 | |
| 23–24 | 178,69 | 500 | 15,02 | 7510 | 57×3 | 6300 | 565,9 | 561,6 | |
| 24–25 | 936,99 | 750 | 15,02 | 11265 | 114×4 | 6400 | 559,8 | 555,9 | |
| 25–26 | 3448,99 | 125 | 15,02 | 1877,5 | 159×4,5 | 5000 | 551,4 | ||
| Σl =3525α3=(551,4–551,3)/ 551,3·100%=0,02% | |||||||||
| Побічна магістраль 13,30,31,32 | |||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
| 13–30 | 1277,9 | 925 | 49 | 45325 | 89×3 | 38000 | 547,69 | 511,8 | |
| 30–31 | 915 | 825 | 49 | 40425 | 89×3 | 34000 | 511,8 | 477,5 | |
| 31–32 | 28 | 200 | 49 | 9800 | 38×3 | 18000 | 477,5 | 458,3 | |
| Σl =3525α3=(458,3–420)/420·100%=9,1% | |||||||||
| Магістраль 3,33,…, 38 | |||||||||
| 3–33 | 9754,92 | 700 | 115,08 | 80556 | 159×4,5 | 111000 | 666,3 | 586,5 | |
| 33–34 | 9657,33 | 325 | 115,08 | 37401 | 159×4,5 | 40000 | 586,5 | 551,3 | |
| 34–35 | 5589,33 | 125 | 115,08 | 14385 | 140×4,5 | 34000 | 551,3 | 519,5 | |
| 35–36 | 5439,33 | 300 | 115,08 | 34524 | 140×4,5 | 30000 | 519,5 | 489,8 | |
| 36–37 | 5189,4 | 750 | 115,08 | 86310 | 140×4,5 | 32000 | 489,8 | 458,2 | |
| 37–38 | 4979,1 | 125 | 115,08 | 14385 | 140×4,5 | 32000 | 458,2 | 421,8 | |
| Σl =2325α3=(421,8–420)/420·100%=0,43% | |||||||||
| Відгалуження 39–9 | |||||||||
| 39–9 | 4979,1 | 1500 | 121,04 | 181560 | 108×4 | 160000 | 598,3 | 450 | |
| α4=(450–420)/420·100%=7% | |||||||||
5.2 Газопроводи низького тиску
Гідравлічний розрахунок газопроводів низького тиску виконано згідно вимог [1], а розрахункова схема наведена на листі.
Навантаження на один мережний ГРП в II районі складає 2512 м3/год, для прийнятого числа ГРП в районі (n=2) в середньому один ГРП обслуговує житлові будинки на площі:
У відповідності з завданням необхідно запроектувати газопровід низького тиску для ГРП-10. Умовна площа забудови приймаємо 1/4 частину всієї площі району, тобто Fгрп=34 га. Тому виникає необхідність скорегувати навантаження на ГРП:
Тиск на виході з ГРП-10 приймаємо P=3000 Па, а у найвіддаленіших споживачів P=1800 Па. Перепад тиску: DP=3000–1800=1200 Па, що знаходиться в межах допустимого[1].
Сумарна приведена довжина газопроводів визначається згідно формули:
SLпр=Li·Ке·Кз=5014 м
де Li-геометрична довжина ділянки, м
Ке-коеф. етажності,
Кз-коеф. забудови.
Тоді питомі шляхові витрати газу дорівнюють
V=
= 
Шляхові витрати визначаються:
Vш=Lпрі 
(м3/год)
де Vгрп - потужність ГРП, м3/год; V – витрата газу зосередженим споживачем, м3/год;
Lпрі - приведена довжина і-тої ділянки, м.
Результати розрахунків приведені в табл. 9
Таблиця – 9 Шляхові витрати газу
| № ділянки | Геометр.довжина L, м | Коефіц. | Приведенадовжина Lпр, м | Шляхові витрати газуVw, м3/год | ||
| Поч. | Кін. | Ке | Кз | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1 | 0 | 450 | 1 | 0,5 | 225 | 45,09 |
| 2 | 1 | 400 | 1 | 0,5 | 200 | 40,08 |
| 2 | 3 | 775 | 1 | 0,5 | 387,5 | 77,66 |
| 2 | 13 | 813 | 1 | 1 | 813 | 162,93 |
| 3 | 4 | 363 | 1 | 1 | 363 | 72,75 |
| 4 | 5 | 225 | 1 | 1 | 225 | 45,09 |
| 6 | 5 | 300 | 1 | 0,5 | 150 | 30,06 |
| 7 | 6 | 538 | 1 | 0,5 | 269 | 53,91 |
| 3 | 7 | 300 | 1 | 0,5 | 150 | 30,06 |
| 5 | 8 | 350 | 1 | 0,5 | 175 | 35,07 |
| 9 | 8 | 250 | 1 | 1 | 250 | 50,1 |
| 4 | 9 | 313 | 1 | 1 | 313 | 62,73 |
| 10 | 9 | 400 | 1 | 1 | 400 | 80,16 |
| 3 | 10 | 225 | 1 | 1 | 225 | 45,09 |
| 10 | 13 | 225 | 1 | 1 | 225 | 45,09 |
| 8 | 11 | 200 | 1 | 0,5 | 100 | 20,04 |
| 11 | 12 | 363 | 1 | 0,5 | 181,5 | 36,37 |
| 13 | 14 | 200 | 1 | 1 | 200 | 40,08 |
| 14 | 12 | 375 | 1 | 1 | 375 | 75,15 |
| 14 | 16 | 137,5 | 1 | 1 | 137,5 | 27,56 |
| 12 | 15 | 550 | 1 | 0,5 | 275 | 55,11 |
| 15 | 16 | 325 | 1 | 0,5 | 162,5 | 32,57 |
| 16 | 1 | 775 | 1 | 0,5 | 387,5 | 77,66 |
| 2 | 17 | 63 | 1 | 0 | 0 | 0 |
Вузлові витрати газу: