Поиск оптимального расположения трассы с учётом технологических параметров трубопроводной системы
Гидравлический расчет газовой сети, состоящей из участков среднего и низкого давления. Определение основного направления главной магистрали системы. Минимизация используемых трубопроводов. Анализ значения скорости, диаметра и давления в тупиковых ветвях.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 19.12.2014 |
| Размер файла | 2,0 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГБОУ ВПО «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Авиационный факультет
Кафедра «НГОТ»
Специальность 130501 «Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ»
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине «Технологии компьютерного проектирования энергетических систем газонефтепроводов и газонефтехранилищ»
Тема «Поиск оптимального расположения трассы с учётом технологических параметров трубопроводной системы»
Выполнил Р.Г. Епимахов
Руководитель А.И.Житенёв
Воронеж 2013
Содержание
- Введение
- 1. Расчет газовой сети низкого давления
- 1.1 Исходные данные
- 1.2 Определение основного направления главной магистрали системы
- 1.3 Минимизация используемых трубопроводов
- 1.4 Гидравлический расчет сети с использованием программы Setti_lo
- 1.5 Подбор регуляторного устройства
- 2. Расчет газовой сети среднего давления
- 2.1 Исходные данные
- 2.2 Определение основного направления главной магистрали системы
- 2.3 Минимизация используемых трубопроводов
- 2.4 Гидравлический расчет сети с использованием программы Setti_hi
- Заключение
- Литература
- Приложение
Введение
В быту газ используют как топливо для кухонных плит и газовых водонагревателей, для отопительных печей и котлов систем центрального отопления и горячего водоснабжения. Преимущества газа в сравнении с другими видами топлива: полное сгорание без дыма, золы и копоти; возможность транспортирования по трубам на большие расстояния; низкая стоимость, несложный уход за газовыми приборами.
В данной работе будет рассмотрен расчет газовой сети, которая состоит из 3-х участков низкого давления, объединенных в точках расположения ГРП в общую сеть трубопроводом среднего давления. Питание сети производится из одной точки с подключенными сосредоточенными потребителями газа. Особенностью данной сети является то, что выполнение оптимального расположения трассы выполняется вручную, а гидравлический расчет - с помощью программного комплекса «Setti_lo» и «Setti_hi». Такой подход позволяет значительно упростить и ускорить все расчеты.
1. Расчет газовой сети низкого давления
1.1 Исходные данные
Таблица 1 - Параметры первого участка
|
1 участок |
х,км |
у, км |
G, мЗ/ч |
|
|
ГРП |
2,260131 |
1,800237 |
|
|
|
1 |
2,513297 |
0,894042 |
2,312401 |
|
|
2 |
2,15308 |
2,054218 |
0,660684 |
|
|
3 |
1,927312 |
0,525519 |
1,443296 |
|
|
4 |
0,505145 |
1,470181 |
1,417792 |
|
|
5 |
0,955552 |
0,946769 |
0,54293 |
|
|
6 |
2,963959 |
0,316826 |
0,054282 |
|
|
7 |
1,885496 |
0,860618 |
2,955529! |
|
|
8 |
0,782744 |
2,664029 |
1,165292 |
|
|
9 |
2,721647 |
1,966623 |
0,06246 |
|
|
10 |
1,429477 |
3,185876 |
1,581062 |
|
|
11 |
0,511732 |
0,895178 |
2,444879 : |
|
|
12 |
3,052675 |
0,898572 |
2,312966 |
|
|
13 |
2,358417 |
1,621558 |
2,362.618 |
|
|
14 |
1,245371 |
0,580208 |
1,639482 |
|
|
15 |
2,763707 |
0,580882 |
2,190257 |
|
|
16 |
3,164206 |
2,991879 |
1,637765 |
Таблица 2 - Параметры второго участка
|
2 участок |
х,км |
у, км |
G, мЗ/ч |
|
|
ГРП |
9,825176 |
1,810486 |
|
|
|
1 |
9,732056 |
2,227122 |
2,453403 |
|
|
2 |
10,59198 |
3,688855 |
0,128976 |
|
|
3 |
11,71967 |
1,387052 |
1,199499 |
|
|
4 |
9,860819 |
2,602604 |
2,17452 |
|
|
5 |
10,61961 |
2,185359 |
2,418159 |
|
|
6 |
9,551462 |
2,328566 |
1,212917 |
|
|
7 |
11,32282 |
2,461741 |
0,818509 |
|
|
8 |
9,959021 |
2,178904 |
2,045295 |
|
|
9 |
10,08747 |
2,662539 |
0,422848 |
|
|
10 |
11,12258 |
3,134839 |
0,472014 |
|
|
11 |
9,686599 |
3,521384 |
1,309114 |
|
|
12 |
9,629668 |
2,026949 |
0,346849 |
|
|
13 |
10,18166 |
3,617009 |
1,758451 |
|
|
14 |
10,56848 |
2,245472 |
2,929823 |
|
|
15 |
11,89505 |
1,011361 |
1,275603 |
|
|
16 |
10,55253 |
3,71246 |
0,758913 |
Таблица 3 - Параметры третьего участка
|
3 участок |
х,км |
у, км |
G, мЗ/ч |
|
|
ГРП |
1,995396 |
5,450278 |
|
|
|
1 |
1,11324 |
6,304979 |
2,349476 |
|
|
2 |
1,382439 |
6,508718 |
0,755095 |
|
|
3 |
1,502055 |
5,119675 |
0,426334 |
|
|
4 |
3,593756 |
6,716334 |
2,286718 |
|
|
5 |
2,643381 |
6,248573 |
2,643818 |
|
|
6 |
1,92868 |
6,219361 |
1,321212 |
|
|
7 |
1,086446 |
5,436693 |
0,029581 |
|
|
8 |
3,540365 |
5,675489 |
1,875669 |
|
|
9 |
2,709735 |
4,915463 |
0,577699 |
|
|
10 |
2,048834 |
6,191375 |
2,337347 |
|
|
11 |
1,135874 |
5,669905 |
0,68054 |
|
|
12 |
1,440378 |
7,38733 |
2,336815 |
|
|
13 |
241313 |
5,629945 |
0,397759 |
|
|
14 |
1,915502 |
6,653117 |
2,294235 |
|
|
15 |
1,426987 |
4,899844 |
1,027613 |
|
|
16 |
3,642174 |
4,734015 |
0,542631 |
Координаты точки врезки x=8.894012 км, y=1.983123 км.
Давление в точке врезки 3МПа.
1.2 Определение основного направления главной магистрали системы
Для определения расчётных координат головной магистрали распределительного трубопровода используется следующее выражение:
(1)
где x, y - расчётные координаты магистрали;
a, b - искомые параметры прямой.
Задача заключается в нахождении наименьшей суммы квадратов отклонений расчётных значений координат по уравнению
(2)
где n - количество ответвлений к потребителям;
xi, yi - заданные координаты потребителей.
Дифференцируя функцию S по искомым параметрам a и b и приравнивая полученные выражения к нулю, приходим к следующей системы:
(3)
Для газопровода низкого давления m=0,368.
Решая приведённую систему, находим aopt, bopt и оптимальную трассировку трубопровода:
(4)
Для первого участка:
aopt= 1,6878*
, bopt=1,404832
y=- 7,8673*+1,404832·x
Для второго участка:
aopt=-1,2444*10
, bopt=2,563313
y=-1,2444*10+2,563313·x
Для третьего участка:
aopt=-1,1688*10
, bopt=5,912056
y=-1,1688*10+5,912056·x
1.3 Минимизация используемых трубопроводов
Рассмотрим участок №1.
Построим точки потребителей на координатной плоскости XOY, точку ГРП и уравнение основного направления.
Рисунок 1 - Основное направление распределительной сети
На основании полученной схемы формируем структуру распределительной сети по принципу возможной минимизации используемых трубопроводов. Нумеруем узловые и конечные точки полученной распределительной сети произвольным образом (в скобках указаны номера потребителей в соответствии с заданием).
Рисунок 2 - Структура распределительной сети и основное направление
Определим длины получившихся участков. Результаты занесем в таблицы 4 и 5.
Таблица 4 -Геометрия системы газоснабжения
|
Номер участка |
Длина участка, м |
Номер участка |
Длина участка, м |
|
|
1-2 |
109,8 |
15-17 |
941 |
|
|
2-3 |
52,8 |
17-18 |
42,4 |
|
|
3-4 |
374,8 |
17-19 |
879,8 |
|
|
3-5 |
643,2 |
19-20 |
192,2 |
|
|
5-6 |
20,4 |
20-21 |
23,4 |
|
|
5-7 |
50,6 |
20-22 |
202,2 |
|
|
7-8 |
46,6 |
19-23 |
266 |
|
|
7-9 |
1004,8 |
23-24 |
106,8 |
|
|
9-10 |
162,4 |
23-25 |
569,4 |
|
|
9-11 |
660,6 |
25-26 |
177,2 |
|
|
11-12 |
309,4 |
25-27 |
81,8 |
|
|
11-13 |
930,8 |
27-28 |
360,4 |
|
|
1-14 |
421,6 |
27-29 |
374,8 |
|
|
2-15 |
513 |
29-30 |
17,6 |
|
|
15-16 |
157,6 |
29-31 |
1129,2 |
Таблица 5 - Расходы потребителей системы
|
Потребитель |
Расход, м3/ч |
Расход, м3/с |
|
|
1(ГРП) |
26,331833 |
0,0073144 |
|
|
4(15) |
0,481577 |
0,00013377 |
|
|
6(13) |
2,265998 |
0,000629 |
|
|
8(4) |
2,25161 |
0,00062545 |
|
|
10(11) |
0,613882 |
0,0001705 |
|
|
12(3) |
2,041061 |
0,000567 |
|
|
13(6) |
2,143739 |
0,0005955 |
|
|
14(16) |
2,999066 |
0,000833 |
|
|
16(10) |
0,212723 |
0,000059 |
|
|
18(14) |
0,076721 |
0,0000213 |
|
|
21(9) |
2,020654 |
0,0005613 |
|
|
22(1) |
1,15322 |
0,00032034 |
|
|
24(5) |
2,990184 |
0,0008306 |
|
|
26(12) |
1,186542 |
0,0003296 |
|
|
28(7) |
2,123026 |
0,0005897 |
|
|
30(2) |
2,92483 |
0,0008124 |
|
|
31(8) |
0,847 |
0,0002353 |
Рассмотрим участок №2.
Построим точки потребителей на координатной плоскости XOY, точку ГРП и уравнение основного направления.
Рисунок 3 - Основное направление распределительной сети
На основании полученной схемы формируем структуру распределительной сети по принципу возможной минимизации используемых трубопроводов. Нумеруем узловые и конечные точки полученной распределительной сети произвольным образом (в скобках указаны номера потребителей в соответствии с заданием).
Рисунок 4 - Структура распределительной сети и основное направление
Определим длины получившихся участков. Результаты занесем в таблицы 6 и 7.
Таблица 6 -Геометрия системы газоснабжения
|
Номер участка |
Длина участка, м |
Номер участка |
Длина участка, м |
|
|
1-2 |
190,9 |
16-18 |
463,6 |
|
|
2-3 |
265,2 |
18-19 |
234,2 |
|
|
2-4 |
793,7 |
18-20 |
704,6 |
|
|
4-5 |
300 |
20-21 |
143 |
|
|
4-6 |
383,4 |
21-22 |
84 |
|
|
6-7 |
224,9 |
21-23 |
56,6 |
|
|
6-8 |
583,6 |
20-24 |
545,2 |
|
|
8-9 |
288,76 |
24-25 |
126 |
|
|
8-10 |
283,6 |
24-26 |
363,4 |
|
|
10-11 |
334 |
26-27 |
99,2 |
|
|
10-12 |
825,9 |
26-28 |
607 |
|
|
12-13 |
125,6 |
28-29 |
23,6 |
|
|
12-14 |
187,4 |
28-30 |
63,8 |
|
|
14-15 |
52,85 |
30-31 |
11,4 |
|
|
14-16 |
259,2 |
30-32 |
365,2 |
|
|
16-17 |
93,2 |
Таблица 7 - Расходы потребителей системы
|
Потребитель |
Расход, м3/ч |
Расход, м3/с |
|
|
1(ГРП) |
27,369 |
0,007603 |
|
|
3(14) |
1,526153 |
0,000635 |
|
|
5(3) |
1,579853 |
0,000267 |
|
|
7 |
0,981082 |
0,000295 |
|
|
9(6) |
1,060323 |
0,000326 |
|
|
11(16) |
2,228139 |
0,000329 |
|
|
13(15) |
1,182909 |
0,000424 |
|
|
15(11) |
2,551794 |
0,000615 |
|
|
17(5) |
1,172032 |
0,000692 |
|
|
19(4) |
2,489527 |
0,000439 |
|
|
23(9) |
0,642121 |
0,000245 |
|
|
22(8) |
0,883377 |
0,000273 |
|
|
25(13) |
2,286051 |
0,000829 |
|
|
27(1) |
2,624933 |
0,000729 |
|
|
29(2) |
0,962125 |
0,000267 |
|
|
31(12) |
2,984019 |
0,000709 |
|
|
32(10) |
2,214697 |
0,000178 |
Рассмотрим участок №3.
Построим точки потребителей на координатной плоскости XOY, точку ГРП и уравнение основного направления.
Рисунок 5 - Основное направление распределительной сети
На основании полученной схемы формируем структуру распределительной сети по принципу возможной минимизации используемых трубопроводов. Нумеруем узловые и конечные точки полученной распределительной сети произвольным образом (в скобках указаны номера потребителей в соответствии с заданием).
Рисунок 6 - Структура распределительной сети и основное направление
Определим длины получившихся участков. Результаты занесем в таблицы 8 и 9.
Таблица 8 -Геометрия системы газоснабжения
|
Номер участка |
Длина участка, м |
Номер участка |
Длина участка, м |
|
|
1-2 |
761,4 |
16-18 |
908,2 |
|
|
2-3 |
942,4 |
18-19 |
102,4 |
|
|
3-4 |
278,2 |
19-20 |
56,6 |
|
|
3-5 |
310,8 |
19-21 |
1210,6 |
|
|
5-6 |
63,6 |
21-22 |
221,4 |
|
|
5-7 |
99,2 |
21-23 |
397,8 |
|
|
7-8 |
135,6 |
18-24 |
158 |
|
|
7-9 |
84 |
24-25 |
275,8 |
|
|
2-10 |
39,4 |
24-26 |
266,4 |
|
|
10-11 |
702,8 |
26-27 |
101,6 |
|
|
11-12 |
312 |
26-28 |
63,2 |
|
|
11-13 |
611,6 |
28-29 |
175,6 |
|
|
10-14 |
224,6 |
28-30 |
252,8 |
|
|
14-15 |
140 |
30-31 |
187,2 |
|
|
14-16 |
41,6 |
30-32 |
493,2 |
|
|
16-17 |
49,2 |
Таблица 9 - Расходы потребителей системы
|
Потребитель |
Расход, м3/ч |
Расход, м3/с |
|
|
1(ГРП) |
28,939888 |
0,008039 |
|
|
4(8) |
2,27421 |
0,000632 |
|
|
6(10) |
1,912724 |
0,000531 |
|
|
8(13) |
2,990658 |
0,000831 |
|
|
9(14) |
1,89421 |
0,000526 |
|
|
15(16) |
1,8119 |
0,000503 |
|
|
12(5) |
1,387335 |
0,000385 |
|
|
13(2) |
0,804404 |
0,000223 |
|
|
17(1) |
2,272365 |
0,000631 |
|
|
20(3) |
0,325957 |
0,000091 |
|
|
22(11) |
0,719835 |
0,0002 |
|
|
23(9) |
2,597579 |
0,000722 |
|
|
25(15) |
1,552048 |
0,000431 |
|
|
27(4) |
2,451722 |
0,000681 |
|
|
29(6) |
0,508602 |
0,000141 |
|
|
31(7) |
2,80562 |
0,000779 |
|
|
32(12) |
2,630719 |
0,000731 |
1.4 Гидравлический расчет сети с использованием программы Setti_lo
Расчет выполняем для трубопроводов по ГОСТ 3262-75 (трубы с облегченной толщиной стенки).
гидравлический газовый сеть давление
Таблица 10 - Параметры труб по ГОСТ 3262-75
|
Шероховатость [м] = 0,0001 |
|||
|
Ду=6 |
Днар [мм]=10,2 |
Двнутр [мм]=6,6 |
|
|
Ду=8 |
Днар [мм]=13,5 |
Двнутр [мм]=9,5 |
|
|
Ду=10 |
Днар [мм]=17 |
Двнутр [мм]=13 |
|
|
Ду=15 |
Днар [мм]=21,3 |
Двнутр [мм]=16,3 |
|
|
Ду=20 |
Днар [мм]=26,8 |
Двнутр [мм]=21,8 |
|
|
Ду=25 |
Днар [мм]=33,5 |
Двнутр [мм]=27,9 |
|
|
Ду=32 |
Днар [мм]=42,3 |
Двнутр [мм]=36,7 |
|
|
Ду=40 |
Днар [мм]=48 |
Двнутр [мм]=42 |
|
|
Ду=50 |
Днар [мм]=60 |
Двнутр [мм]=54 |
|
|
Ду=65 |
Днар [мм]=75,5 |
Двнутр [мм]=69,1 |
|
|
Ду=80 |
Днар [мм]=88,5 |
Двнутр [мм]=81,5 |
|
|
Ду=90 |
Днар [мм]=101,3 |
Двнутр [мм]=94,3 |
|
|
Ду=100 |
Днар [мм]=114 |
Двнутр [мм]=106 |
|
|
Ду=125 |
Днар [мм]=140 |
Двнутр [мм]=132 |
|
|
Ду=150 |
Днар [мм]=165 |
Двнутр [мм]=157 |
В результате расчёта получили следующие результаты.
Для первого участка:
Таблица 11 - Геометрия системы газоснабжения первого участка
|
Участок |
Диаметр, м |
Участок |
Диаметр, м |
|
|
1-2 |
0,0815 |
17-18 |
0,0066 |
|
|
2-3 |
0,054 |
17-19 |
0,0691 |
|
|
3-4 |
0,013 |
19-20 |
0,0279 |
|
|
3-5 |
0,054 |
20-22 |
0,0163 |
|
|
5-7 |
0,054 |
20-21 |
0,0163 |
|
|
7-8 |
0,013 |
19-23 |
0,0691 |
|
|
7-9 |
0,042 |
23-25 |
0,054 |
|
|
9-10 |
0,013 |
25-26 |
0,0163 |
|
|
9-11 |
0,0367 |
25-27 |
0,054 |
|
|
11-12 |
0,0218 |
27-29 |
0,0367 |
|
|
11-13 |
0,0279 |
29-31 |
0,0279 |
|
|
5-6 |
0,013 |
29-30 |
0,0163 |
|
|
2-15 |
0,0691 |
27-28 |
0,0218 |
|
|
15-16 |
0,0095 |
23-24 |
0,0218 |
|
|
15-17 |
0,0691 |
1-14 |
0,0218 |
Давление на выходе из ГРП 108155 Па
Максимальный расход в сети 0,0073137 нм3/с
Таблица 12 - Результаты гидравлического расчета первого участка
|
Номер уч-ка |
Длина уч-ка, м |
Расход на участке, нм3/с |
Внутр. диам., м |
Скорость V, м/с |
Давление в конце у-ка повер, х105 Па |
Давление в конце уч-ка исх., х105 Па |
Невязка давлений, % |
|
|
1-2 |
109,8 |
0,006481 |
0,0815 |
1,24228 |
1,081287649 |
|||
|
2-3 |
52,8 |
0,002721 |
0,054 |
1,18819 |
1,081090810 |
|||
|
3-4 |
374,8 |
0,0001338 |
0,013 |
1,00782 |
1,073807289 |
1,0639125 |
0,93 |
|
|
3-5 |
643,2 |
0,002587 |
0,054 |
1,12978 |
1,078898373 |
|||
|
5-7 |
50,6 |
0,001958 |
0,054 |
0,855136 |
1,078807248 |
|||
|
7-8 |
46,6 |
0,0006255 |
0,013 |
4,71212 |
1,066488605 |
1,0639125 |
0,24 |
|
|
7-9 |
1005 |
0,001333 |
0,042 |
0, 962148 |
1,075989965 |
|||
|
9-10 |
162,4 |
0,0001705 |
0,013 |
1,28454 |
1,071967489 |
1,0639125 |
0,76 |
|
|
9-11 |
660,6 |
0,0,001162 |
0,0367 |
1,09893 |
1,073226545 |
|||
|
11-12 |
309,4 |
0,000567 |
0,0218 |
1,51908 |
1,069327559 |
1,0639125 |
0,51 |
|
|
11-13 |
930,8 |
0,0005955 |
0,0279 |
0, 974055 |
1,069430969 |
1,0639125 |
0,52 |
|
|
5-6 |
20,4 |
0,000629 |
0,013 |
4,73886 |
1,07344945 |
1,0639125 |
0,9 |
|
|
2-15 |
513 |
0,00376 |
0,0691 |
1,00251 |
1,0802484 |
|||
|
15-16 |
157,6 |
0,000059 |
0,095 |
0, 832367 |
1,075511764 |
1,0639125 |
1,09 |
|
|
15-17 |
941 |
0,003701 |
0,0691 |
0, 986777 |
1,078394833 |
|||
|
17-18 |
42,4 |
0,0000213 |
0,066 |
0,62259 |
1,076420019 |
1,0639125 |
1,18 |
|
|
17-19 |
879,8 |
0,003679 |
0,0691 |
0, 981097 |
1,076679463 |
|||
|
19-20 |
192,2 |
0,0008816 |
0,0279 |
1,44209 |
1,074859673 |
|||
|
20-22 |
202,2 |
0,0003203 |
0,0163 |
1,53513 |
1,071052537 |
1,0639125 |
0,67 |
|
|
20-21 |
23,4 |
0,0005613 |
0,0163 |
2,68986 |
1,073501979 |
1,0639125 |
0,9 |
|
|
19-23 |
266 |
0,002798 |
0,0691 |
0, 746001 |
1,07638393 |
|||
|
23-25 |
569,4 |
0,001967 |
0,054 |
0, 858869 |
1,07534803 |
|||
|
25-26 |
177,2 |
0,0003296 |
0,0163 |
1,57951 |
1,071915163 |
1,0639125 |
0,75 |
|
|
25-27 |
81,8 |
0,001637 |
0,054 |
0, 714953 |
1,075251017 |
|||
|
27-29 |
374,8 |
0,001048 |
0,0367 |
0, 990410 |
1,074020864 |
|||
|
29-31 |
1129 |
0,0002353 |
0,0279 |
0, 384878 |
1,072201447 |
1,0639125 |
0,78 |
|
|
29-30 |
17,6 |
0,0008124 |
0,0163 |
3,89318 |
1,071546769 |
1,0639125 |
0,72 |
|
|
27-28 |
360,4 |
0,0005897 |
0,0218 |
1,5799 |
1,070273768 |
1,0639125 |
0,6 |
|
|
23-24 |
106,8 |
0,0008306 |
0,0218 |
2,2253 |
1,073104225 |
1,0639125 |
0,86 |
|
|
1-14 |
421,6 |
0,000833 |
0,0218 |
2,23173 |
1,068518207 |
1,0639125 |
0,43 |
Рисунок 7 - Пьезометрический график первого участка
Для второго участка:
Таблица 13 - Геометрия системы газоснабжения второго участка
|
Участок |
Диаметр, м |
Участок |
Диаметр, м |
|
|
1-2 |
0,0943 |
18-20 |
0,0691 |
|
|
2-3 |
0,0218 |
20-21 |
0,0218 |
|
|
2-4 |
0,0815 |
21-22 |
0,0163 |
|
|
4-5 |
0,013 |
21-23 |
0,0163 |
|
|
4-6 |
0,0815 |
20-24 |
0,0691 |
|
|
6-7 |
0,013 |
24-26 |
0,054 |
|
|
6-8 |
0,0815 |
26-28 |
0,042 |
|
|
8-9 |
0,0163 |
28-30 |
0,0367 |
|
|
8-10 |
0,0815 |
30-32 |
0,0279 |
|
|
10-11 |
0,0163 |
30-31 |
0,0218 |
|
|
10-12 |
0,0815 |
28-29 |
0,013 |
|
|
12-13 |
0,0163 |
26-27 |
0,0218 |
|
|
12-14 |
0,0815 |
24-25 |
0,0279 |
|
|
14-15 |
0,0163 |
18-19 |
0,0218 |
|
|
14-16 |
0,0691 |
16-17 |
0,0218 |
|
|
16-18 |
0,0691 |
Давление на выходе из ГРП 108155 Па
Максимальный расход в сети 0,007252 нм3/с
Таблица 14 - Результаты гидравлического расчета второго участка
|
Номер уч-ка |
Длина уч-ка, м |
Расход на участке, нм3/с |
Внутр. диам., м |
Скорость V, м/с |
Давление в конце у-ка повер, х105 Па |
Давление в конце уч-ка исх., х105 Па |
Невязка давлений, % |
|
|
1-2 |
190,9 |
0,007252 |
0,0943 |
1,03835 |
1,081273453 |
|||
|
2-3 |
265,2 |
0,000635 |
0,0218 |
1,70126 |
1,076920673 |
1,0639125 |
1,22 |
|
|
2-4 |
793,7 |
0,006617 |
0,0815 |
1,26840 |
1,079286776 |
|||
|
4-5 |
300 |
0,000267 |
0,013 |
2,01157 |
1,06765046 |
1,0639125 |
0,35 |
|
|
4-6 |
383,4 |
0,00635 |
0,0815 |
1,21722 |
1,078394889 |
|||
|
6-7 |
224,9 |
0,000295 |
0,013 |
2,22252 |
1,068673353 |
1,0639125 |
0,45 |
|
|
6-8 |
583,6 |
0,006055 |
0,0815 |
1,16067 |
1,077147355 |
|||
|
8-9 |
288,8 |
0,000326 |
0,0163 |
1,56226 |
1,071614355 |
1,0639125 |
0,72 |
|
|
8-10 |
283,6 |
0,005729 |
0,0815 |
1,09818 |
1,076597874 |
|||
|
10-11 |
334 |
0,000329 |
0,0163 |
1,57663 |
1,070139126 |
1,0639125 |
0,59 |
|
|
10-12 |
825,9 |
0,0054 |
0,0815 |
1,03512 |
1,075157133 |
|||
|
12-13 |
125,6 |
0,000424 |
0,0163 |
2,03189 |
1,071369671 |
1,0639125 |
0,7 |
|
|
12-14 |
187,4 |
0,004976 |
0,0815 |
0,953839 |
1,074874352 |
|||
|
14-15 |
52,85 |
0,000615 |
0,0163 |
2,9472 |
1,071079413 |
1,0639125 |
0,67 |
|
|
14-16 |
259,2 |
0,004361 |
0,0691 |
1,16289 |
1,074190994 |
|||
|
16-18 |
463,6 |
0,003669 |
0,0691 |
0, 978367 |
1,073291556 |
|||
|
18-20 |
704,6 |
0,00323 |
0,0691 |
0,861304 |
1,072200833 |
|||
|
20-21 |
143 |
0,000518 |
0,0218 |
1,3878 |
1,070741382 |
|||
|
21-22 |
84 |
0,000273 |
0,0163 |
1,30827 |
1,069393513 |
1,0639125 |
0,52 |
|
|
21-23 |
56,6 |
0,000245 |
0,0163 |
1,17409 |
1,069926324 |
1,0639125 |
0,57 |
|
|
20-24 |
545,2 |
0,002712 |
0,0691 |
0, 723176 |
1,071637462 |
|||
|
24-26 |
363,4 |
0,001883 |
0,054 |
0,822191 |
1,071040337 |
|||
|
26-28 |
607 |
0,001154 |
0,042 |
0,832947 |
1,069824607 |
|||
|
28-30 |
63,8 |
0,000887 |
0,0367 |
0,838497 |
1,069682612 |
|||
|
30-32 |
365,2 |
0,000178 |
0,0279 |
0,291153 |
1,069237479 |
1,0639125 |
0,5 |
|
|
30-31 |
11,4 |
0,000709 |
0,0218 |
1,89952 |
1,069440629 |
1,0639125 |
0,52 |
|
|
28-29 |
23,6 |
0,000267 |
0,013 |
2,01157 |
1,068909217 |
1,0639125 |
0,47 |
|
|
26-27 |
99,2 |
0,000729 |
0,0218 |
1,9531 |
1,068793471 |
1,0639125 |
0,46 |
|
|
24-25 |
126 |
0,000829 |
0,0279 |
1,35599 |
1,070604078 |
1,0639125 |
0,63 |
|
|
18-19 |
234,2 |
0,000439 |
0,0218 |
1,17615 |
1,071402773 |
1,0639125 |
0,7 |
|
|
16-17 |
93,2 |
0,000692 |
0,0218 |
1,85397 |
1,072321579 |
1,0639125 |
0,79 |
Рисунок 8 - Пьезометрический график второго участка
Для третьего участка:
Таблица 15 - Геометрия системы газоснабжения третьего участка
|
Участок |
Диаметр, м |
Участок |
Диаметр, м |
|
|
1-2 |
0,0815 |
26-27 |
0,0218 |
|
|
2-10 |
0,0691 |
24-25 |
0,0218 |
|
|
10-11 |
0,0279 |
18-19 |
0,0367 |
|
|
11-13 |
0,0218 |
19-20 |
0,0095 |
|
|
11-12 |
0,0218 |
19-21 |
0,0367 |
|
|
10-14 |
0,0691 |
21-22 |
0,0218 |
|
|
14-15 |
0,0163 |
21-23 |
0,0367 |
|
|
14-16 |
0,0691 |
16-17 |
0,0163 |
|
|
16-18 |
0,0691 |
2-3 |
0,054 |
|
|
18-24 |
0,054 |
3-5 |
0,042 |
|
|
24-26 |
0,054 |
5-7 |
0,0367 |
|
|
26-28 |
0,042 |
7-9 |
0,0218 |
|
|
28-30 |
0,042 |
7-8 |
0,0279 |
|
|
30-32 |
0,0279 |
5-6 |
0,0218 |
|
|
30-31 |
0,0279 |
3-4 |
0,0218 |
|
|
28-29 |
0,013 |
Давление на выходе из ГРП 108155 Па
Максимальный расход в сети 0,008038 нм3/с
Таблица 16 - Результаты гидравлического расчета третьего участка
|
Номер уч-ка |
Длина уч-ка, м |
Расход на участке, нм3/с |
Внутр. диам., м |
Скорость V, м/с |
Давление в конце у-ка повер, х105 Па |
Давление в конце уч-ка исх., х105 Па |
Невязка давлений, % |
|
|
1-2 |
761,4 |
0,008038 |
0,0815 |
1,54079 |
1,078857179 |
|||
|
2-10 |
39,4 |
0,005518 |
0,0691 |
1,47142 |
1,078699271 |
|||
|
10-11 |
702,8 |
0,000608 |
0,0279 |
0, 994501 |
1,075773267 |
|||
|
11-13 |
611,6 |
0,000223 |
0,0218 |
0, 597451 |
1,073267718 |
1,0639125 |
0,88 |
|
|
11-12 |
312 |
0,000385 |
0,0218 |
1,03147 |
1,073566554 |
1,0639125 |
0,91 |
|
|
10-14 |
224,6 |
0,00491 |
0,0691 |
1,30929 |
1,077968132 |
|||
|
14-15 |
140 |
0,000503 |
0,0163 |
2,41048 |
1,071678862 |
1,0639125 |
0,73 |
|
|
14-16 |
41,6 |
0,004407 |
0,0691 |
1,17516 |
1,077856393 |
|||
|
16-18 |
908,2 |
0,003776 |
0,0691 |
1,0069 |
1,076002231 |
|||
|
18-24 |
158 |
0,002763 |
0,054 |
1,20643 |
1,075397032 |
|||
|
24-26 |
266,4 |
0,002332 |
0,054 |
1,01824 |
1,074676091 |
|||
|
26-28 |
63,2 |
0,001651 |
0,042 |
1,19168 |
1,074384185 |
|||
|
28-30 |
252,8 |
0,00151 |
0,042 |
1,0899 |
1,073436089 |
|||
|
30-32 |
493,2 |
0,000731 |
0,0279 |
1,19569 |
1,07041999 |
1,0639125 |
0,61 |
|
|
30-31 |
187,2 |
0,000779 |
0,0279 |
1,2742 |
1,072108187 |
1,0639125 |
0,77 |
|
|
28-29 |
175,6 |
0,000141 |
0,013 |
1,06229 |
1,070787299 |
1,0639125 |
0,65 |
|
|
26-27 |
101,6 |
0,000681 |
0,0218 |
1,8245 |
1,072712966 |
1,0639125 |
0,83 |
|
|
24-25 |
275,8 |
0,000431 |
0,0218 |
1,15471 |
1,073213287 |
1,0639125 |
0,87 |
|
|
18-19 |
102,4 |
0,001013 |
0,0367 |
0, 957607 |
1,075691536 |
|||
|
19-20 |
56,6 |
0,000091 |
0,0095 |
1,28382 |
1,073067802 |
1,0639125 |
0,86 |
|
|
19-21 |
1211 |
0,000922 |
0,0367 |
0, 871583 |
1,072742607 |
|||
|
21-22 |
221,4 |
0,0002 |
0,0218 |
0, 53583 |
1,071929144 |
1,0639125 |
0,75 |
|
|
21-23 |
397,8 |
0,000722 |
0,0367 |
0, 68252 |
1,072085715 |
1,0639125 |
0,77 |
|
|
16-17 |
49,2 |
0,000631 |
0,0163 |
3,02388 |
1,074105388 |
1,0639125 |
0,97 |
|
|
2-3 |
942,4 |
0,00252 |
0,054 |
1,10033 |
1,075792081 |
|||
|
3-5 |
310,8 |
0,001888 |
0,042 |
1,36274 |
1,073767679 |
|||
|
5-7 |
99,2 |
0,001357 |
0,0367 |
1,2828 |
1,073172337 |
|||
|
7-9 |
84 |
0,000526 |
0,0218 |
1,40923 |
1,072283829 |
1,0639125 |
0,79 |
|
|
7-8 |
135,6 |
0,000831 |
0,0279 |
1,35926 |
1,07205395 |
1,0639125 |
0,77 |
|
|
5-6 |
63,6 |
0,000531 |
0,0218 |
1,42263 |
1,073079939 |
1,0639125 |
0,86 |
|
|
3-4 |
278,2 |
0,000632 |
0,0218 |
1,69322 |
1,071276099 |
1,0639125 |
0,69 |
Рисунок 9 - Пьезометрический график третьего участка
1.5 Подбор регуляторного устройства
Первый участок. Максимальный расход составляет 26,33 м3/час, выходное давление 108155 Па (абсолютное) или 6830 Па (избыточное).
В соответствии с методикой расчёта ГРП, максимальный расход должен быть увеличен на величину до 20% от расчётного. В соответствии с приложением A, выбираем регулятор FE-25.
Таким образом, входное давление в ГРП составляет 0,1 МПа (изб.) или 0,2 (абс.), расход 30,7 м3/час.
Второй участок. Максимальный расход составляет 26,11 м3/час, выходное давление 108155 Па (абсолютное) или 6830 Па (избыточное).
В соответствии с методикой расчёта ГРП, максимальный расход должен быть увеличен на величину до 20% от расчётного. В соответствии с приложением A, выбираем регулятор FE-25.
Таким образом, входное давление в ГРП составляет 0,1 МПа (изб.) или 0,2 (абс.), расход 30,7 м3/час.
Третий участок. Максимальный расход составляет 28,94 м3/час, выходное давление 108155 Па (абсолютное) или 6830 Па (избыточное).
В соответствии с методикой расчёта ГРП, максимальный расход должен быть увеличен на величину до 20% от расчётного. В соответствии с приложением A, выбираем регулятор FE-25.
Таким образом, входное давление в ГРП составляет 0,4 МПа (изб.) или 0,5 (абс.), расход 34,5 м3/час.
2. Расчет газовой сети среднего давления
2.1 Исходные данные
Выполним выбор трассы для сети среднего давления, которые соединяет точки с координатами: ГРП 1 x1=1,22 км., y1=3,235 км.; ГРП 2 x2=9,56 км., y2=5,5 км.; ГРП 3 x3=5,69 км., y3=9,72 км.; точка врезки xв=1,275 км., yв=6,87 км.
2.2 Определение основного направления главной магистрали системы
Решая с новыми данными уравнения (3) и (4) (для газопровода высокого и среднего давления m=0,38), получим:
aopt=5,9565, bopt=0,028335
y=5,9565+0,028335·x
2.3 Минимизация используемых трубопроводов
Построим точку врезки на координатной плоскости XOY, точки ГРП и уравнение основного направления.
Рисунок 10 - Общий вид потребителей, ГРП и точки врезки
На основании полученной схемы формируем структуру распределительной сети.
Рисунок 11 - Структура распределительной сети среднего давления
2.4 Гидравлический расчет сети с использованием программы Setti_hi
Исходные данные для выполнения гидравлического расчёта занесём в таблицы 17 и 18.
Таблица 17 - Геометрия системы газоснабжения среднего давления
|
Номер участка |
Длина участка, м |
Номер участка |
Длина участка, м |
|
|
1-2 |
172,2 |
4-5 |
360 |
|
|
2-3 |
320,6 |
4-6 |
302,2 |
|
|
2-4 |
302,2 |
6-7 |
101,9 |
Таблица 18 - Расходы потребителей системы
|
Потребитель |
Расход, м3/ч |
Расход, м3/с |
|
|
3(ГРП 1) |
26,33 |
0,007314 |
|
|
5(ГРП 3) |
27,37 |
0,007603 |
|
|
7(ГРП 2) |
28,94 |
0,008039 |
Выполним гидравлический расчёт сети. Результаты представлены в таблице 19 и 20.
Таблица 19 - Геометрия системы газоснабжения среднего давления
|
Участок |
Диаметр, м |
Участок |
Диаметр, м |
|
|
1-2 |
0,013 |
4-6 |
0,0095 |
|
|
2-3 |
0,0066 |
6-7 |
0,0066 |
|
|
2-4 |
0,013 |
4-5 |
0,0095 |
Давление на входе в сеть среднего давления 3 МПа, максимальный расход составляет 82,64 м3/час.
Таблица 20 - Результаты расчета сети среднего давления
|
Номер уч-ка |
Длина уч-ка, м |
Расход на участке, нм3/с |
Внутр. диам., м |
A, х109 Па2/м |
Давление в конце у-ка повер, х106 Па |
Давление в конце уч-ка исх., х105 Па |
Невязка давлений, % |
|
|
1-2 |
172,2 |
0,02296 |
0,013 |
5,54292 |
2,83646064 |
|||
|
2-3 |
320,6 |
0,007314 |
0,0066 |
19,7129 |
1,313599073 |
2 |
556,8 |
|
|
2-4 |
302,2 |
0,01564 |
0,013 |
2,5893 |
2,694999704 |
|||
|
4-6 |
302,2 |
0,008039 |
0,0095 |
3,55202 |
2,487891051 |
|||
|
6-7 |
101,9 |
0,008039 |
0,0066 |
23,7915 |
1,940425082 |
2 |
870,21 |
|
|
4-5 |
360 |
0,0076 |
0,0095 |
3,18075 |
2,47344997 |
5 |
394,69 |
Рисунок 12 - Пьезометрический график сети среднего давления
Заключение
В ходе выполнения курсовой работы был выполнен расчет газовой сети, состоящей из участков среднего и низкого давления. В результате была получена оптимальная трассировка по каждому из трех участков, выполнен гидравлический расчет всей сети, освоена методика работы с программным комплексом «Setti_lo» и «Setti_hi», получены пьезометрические графики для участков сети. Так же были сведены в таблицу параметры трубопровода по всем участкам, содержащие значения расхода, скорости, диаметра, длины и давления в тупиковых ветвях.
На участках низкого давления вычисления дали низкую погрешность, а на участках среднего - очень большую, что говорит о невозможности построения газовой сети с расчетными параметрами, полученными в задании.
Литература
1.Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов, учебное пособие для вузов / П.И. Тугунов. В.Ф. Новоселов и др. - Уфа: ООО "ДизайнПолиграфСервис", 2002.- 685с.
2.Трубопроводный транспорт нефти и газа: учеб. для вузов/ Р. Алиев. В.Д. Белоусов. А.Г. Немудров и др. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1988. - 368 с.
3.СНиП 2.04.08-87* «Газоснабжение».
Интернет-страница http://gazovik-gaz.ru/oborudovanie/regulyatoryi-davleniya-gaza/regulyator-davleniya-gaza-universalnyij-rdu-32C.html
Приложение
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Расчёт пропускной способности сложного газопровода. Построение зависимости давления в эквивалентном газопроводе от продольной координаты. Распределение давления по участкам трубопроводной системы. Определение диаметра участков распределительной сети.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 23.03.2014Определение расходов воздуха на всех участках сети, главной магистрали, максимального удельного падения давления на главной магистрали. Суммарные потери на магистрали от компрессорной станции до конечного потребителя. Выбор типа и числа компрессоров.
курсовая работа [210,5 K], добавлен 30.10.2015Физические свойства природного газа. Описание газопотребляющих приборов. Определение расчетных расходов газа. Гидравлический расчет газораспределительной сети низкого давления. Принцип работы газорегуляторных пунктов и регуляторов газового давления.
курсовая работа [222,5 K], добавлен 04.07.2014Гидравлический расчет воздуходувной сети. Определение максимального удельного падения давления на главной магистрали. Технико–экономические показатели работы компрессорной станции. Выбор типа и числа компрессоров. Расчет себестоимости сжатого воздуха.
курсовая работа [140,3 K], добавлен 05.05.2015Понятие о коэффициенте теплоотдачи. Основные положения конструктивного расчёта подогревателя низкого давления. Рекомендации по проведению теплового, конструкторского расчёта подогревателя низкого давления регенеративной системы паротурбинного энергоблока.
методичка [1,2 M], добавлен 26.04.2012Компрессор наружного контура (вентилятор), низкого и высокого давления. Камера сгорания, турбина высокого и низкого давления. Удельные параметры двигателя и часовой расход топлива. Проектный расчет основных параметров компрессора высокого давления.
курсовая работа [593,1 K], добавлен 24.12.2010Определение силы гидростатического давления жидкости на плоские и криволинейные поверхности, в закрытом резервуаре. Специфические черты гидравлического расчета трубопроводов. Определение необходимого давления рабочей жидкости в цилиндре и ее подачу.
контрольная работа [11,4 M], добавлен 26.10.2011Определение расчетных выходных параметров гидропривода. Назначение величины рабочего давления и выбор насоса. Определение диаметров трубопроводов, потерь давления в гидросистеме, внутренних утечек рабочей жидкости, расчёт времени рабочего цикла.
курсовая работа [73,4 K], добавлен 04.06.2016Гидравлический расчет отопительной системы здания. Устройство двухтрубной гравитационной системы водяного отопления с верхней разводкой, ее схема с указанием длин участков трубопроводов и размещения отопительных приборов. Расчет основных параметров.
контрольная работа [93,8 K], добавлен 20.06.2012Определение зависимости сопротивления сети от скорости потока, расчет сопротивления для определенного значения. Принцип работы и внутреннее устройство насосной установки, определение расхода воды в зависимости от перепада давления на дифманометре.
курсовая работа [75,8 K], добавлен 21.02.2009
