1. Газопостачання району міста

1.1 Визначення кількості жителів району міста

1. Здійснюється нумерація кварталів на генплані.

2. За масштабом, приведеним на генплані, визначають площу забудови кожного кварталу.

3. Приймається щільність забудови в залежності від поверховості.

4. Визначається щільність населення

n = S/f, люд/га, (1.1)

де S – щільність житлового фонду в залежності від району будівництва і поверховості, м² /га;

f – норма загальної житлової площі на 1 людину, м² , у залежності від кліматичної зони.

5. Визначається кількість жителів у кожнім кварталі

N_кві = F_кві · n

6. Визначається кількість жителів по кожній поверховості забудови і району міста.

7. Результати розрахунків зводяться в таблицю 1.1.

Таблиця 1.1 – Визначення кількості жителів району міста

1.2 Визначення основних характеристик газоподібного палива

1.2.1 Визначення характеристик палива за складом

Для заданого родовища газу за [1] визначаємо склад природного газу у відсотках за обсягом.

Таблиця 1.2 – Об'ємні частки компонентів вхідних до складу газу Ванейвіского родовища і їхні фізико-хімічні характеристики при 0˚С, 101,3 кПа

За складом теплоту згорання (нижчу і вищу) суміші простих газів визначають за формулою

, кДж/ м³ , (1.2)

де r – об'ємні частки газів, %, заданого газового родовища, дані приведені в [1].

Q_iн(в) – теплота згорання (нижча або вища) окремої компоненти, кДж/м³ , приймається по [1].

Щільність природного газу визначається за формулою

ρ_г =0,01· , кг/м³ , (1.3)

де - густина простих газів, що входять до складу газоподібного палива, кг/м³ ;

Відносна щільність газу за повітрям визначається за формулою:

(1.4)

де ρ_в – щільність повітря, ρ_в =1,293 кг/м³

.

Визначаємо число Воббе.

Згідно з вимогами до природних газів для комунально-побутового призначення число Воббе повинно знаходитися в межах 39400 - 52000 кДж/м³ . Число Воббе визначається за формулою

, кДж/м³ ; (1.5)

кДж/м³ ;

кДж/м³ .

1.2.2 Визначення характеристик палива по вуглецевому числу

Вуглецеве число визначається за формулою

(1.6)

де r = 100 – Б, – пальна складова газу, %; Б – баласт, %.

Нижча теплота згорання природного газу визначається за формулою

,кДж/м³ , (1.7)

де r – процентний уміст пальних компонентів.

кДж/м³ .

Вища теплота згорання природного газу визначається за формулою

,кДж/м³ . (1.8)

(295,4·1,1+102,6) ·94,39=40355 кДж/м³ .

Щільність газоподібного палива визначається за формулою

, кг/м³ . (1.9)

кг/м³ .

Відносна щільність газу по повітрю визначається за формулою

. (1.10)

.

Число Воббе визначається за формулою

, кДж/м³ . (1.11)

кДж/м³ ;

кДж/м³ .

Визначається погрішність обчислень за формулою

, % . (1.12)

%;

%.

, % . (1.13)

%;

%.

, % . (1.14)

%.

1.3 Річні витрати газу

1.3.1 Річні витрати газу на побутове споживання

Річні витрати газу на готування їжі і нагрівання води в житлових квартирах (побутове споживання) по поверхам забудови визначається за формулою

, (1.15)

де - нижча теплота згорання газоподібного палива, МДж/м³ ;

N_i - кількість мешканців в i-тій поверховості забудови, люд;

m - коефіцієнт охоплення газопостачанням даної поверховості забудови;

x_i - частка квартир з певним типом газових приладів;

q_i - річна норма витрати газоподібного палива, МДж/люд.,[2].

Графа 2 заповнюється за даними таблиці 1.1. У графі 3 приводиться частка квартир з даними споживачами газу. Кількість жителів по видах газових приладів (графа 4) визначається як добуток усієї кількості жителів по даній поверховості (графа 2) на частку квартир з даними споживачами газу.

Норма витрати газу (графа 5) вибирається по [2] для природного газу і відповідного виду устаткування. Норма витрати газу, м³ /рік (графа 6), визначається розподілом норми витрати в теплових одиницях на нижчу теплоту згорання. Річна витрата газу - добуток чисельності жителів (графа 4) на норму витрати газу (графа 6).

Таблиця 1.3 - Річні витрати газу на побутове споживання

1.3.2 Річні витрати газу на комунально-побутове споживання

Лікарні - розрахункова одиниця 1 ліжко.

Кількість ліжок визначається за формулою n = 0,012·N, (1.16)

де N – загальне число жителів району. n = 0,012·35817 = 429.

Кількість лікарень визначається за формулою

n _лік = n/(350÷400). (1.17)

n_лік = 429/400 = 1,0725 = 1 лікарня.

- Їдальні.

Їдальні - розрахункова одиниця 1 приведений обід.

Кількість приведених обідів визначається за формулою

n = 1,5·N·90. (1.18)

n = 1,5·35817·90 = 4835295.

Кількість їдалень визначається за формулою

n _їд = 0,3·N/(4000÷4500). (1.19)

n _їд = 0,3·35817/4000 = 2,686 = 3 їдальні.

Лазні - розрахункова одиниця 1 помивка.

Кількість помивок визначається за формулою

n = 23·N. (1.20)

n =23·35817 = 823791.

Кількість лазень визначається за формулою

n _л = 5·N/200000. (1.21)

n _л = 5·35817/200000 = 0,895 = 1 лазня.

Пральні - розрахункова одиниця 1т сухої білизни.

Кількість тонн сухої білизни визначається за формулою

n = 0,54·0,1·N. (1.22)

n = 0,54·0,1·35817=1934.

Кількість пралень визначається за формулою

n _прал = n/(3000÷3500). (1.23)

n _прал = 1934/3000 = 0,645 = 1 пральня.

Хлібозаводи - розрахункова одиниця 1т хлібобулочних виробів.

Кількість тонн хлібобулочних виробів визначається за формулою

n = 0,29·N. (1.24)

n = 0,29·35817=10386.

Кількість хлібозаводів n_хз = 1.

Для хлібозаводу визначається середня норма витрати газу в теплових одиницях за формулою:

, МДж, (1.25)

де q_ф , q_ч , q_кв - норми витрат теплоти на випічку відповідно формового, череневого хлібу і кондитерських виробів, МДж.

МДж.

Річна витрата газу на потреби сфери обслуговування (дрібних комунально-побутових споживачів) слід приймати в розмірі до 5% від сумарної річної витрати газу на житлові будинки (на побутове споживання).

Розрахунок річного споживання газу комунально-побутовими підприємствами зводиться в таблицю 1.4.

Таблиця 1.4 - Річна витрата газу на комунально-побутове споживання

1.3.3 Річна витрата газу на опалення і вентиляцію

1.3.3.1 Річна витрата газу на опалення і вентиляцію житлових і громадських будинків

На опалення і вентиляцію житлових і громадських будівель, які збудовані після 1994 року, річна витрата газу, що використовується на опалювальних котельних або в опалювальних агрегатах, визначається за формулою

, м³ /рік, (1.26)

де А - загальна площа житлових будинків, м² : A_i = N_i ∙f,

де N_і - кількість жителів, що проживають в і-ої поверховості, люд;

f - норма житлової площі на одну людину, м² , f = 18 м² ;

Q_о - укрупнений показник максимального теплового потоку на опалення житлових будинків, ГДж/(м² рік); приймається за додатком Г [2] залежно від градусо-діб опалювального періоду (ГДОП). Для м. Омськ ГДОП=6490 гр/діб;

Q_н - нижча теплота згорання газоподібного палива, кДж/м³ ;

h - коефіцієнт корисної дії опалювальних установок;

k₁ - коефіцієнт, що враховує витрату тепла на опалення громадських будівель, приймається рівним 0,25;

k₂ - коефіцієнт, що враховує витрату теплоти на вентиляцію громадських будівель, приймається рівним 0,6.

Річна витрата газу на опалення і вентиляцію житлових і громадських будинків, побудованих|спорудити| після|потім| 1994 р|. визначається за формулою

, м³ /рік. (1.27)

1 поверхові: A = 3403∙18=61254 м² ;

2 поверхові: A = 6421∙18=115578 м² ;

3 поверхові: A = 7708∙18=138744 м² ;

4 поверхові: A = 5658∙18=101844 м² ;

7 поверхові: A = 12627∙18=227286 м² ;

Для громадськихих будинків:

, м³ /рік. (1.28)

1.3.3.2 Річна витрата газу на опалення і вентиляцію зосереджених споживачів

Річна витрата газу на опалення і вентиляцію зосереджених споживачів (лікарень, пральних, лазень і хлібозаводів) визначається за формулою

, м³ /рік, (1.29)

де a - поправочний коефіцієнт, що залежить від розрахункової температури зовнішнього повітря для системи опалення (при t_ро =-37 ⁰ С a =0,93). Проміжні значення a визначаються інтерполюванням);

V_з - будівельний об’єм будівель по зовнішньому обміру, м³ ;

q_о(в) - питома опалювальна (вентиляційна) характеристика будинку, Вт/(м³ К), приймається за додатком Д [2];

t_вн - розрахункова температура внутрішнього повітря в приміщенні, ⁰ С, приймається за додатком Д [2];

z_р - число годин роботи системи в добу (для системи опалення приймається рівним 24 години, а системи вентиляції -16 годин).

Будівельні об’єми будинків для зосереджених комунально-побутових споживачів можуть бути визначені за наступними формулами:

- пральня:

, м³ , (1.30)

де n - кількість білизни в пральні, т/рік;

- лазня:

, м³ , (1.31)

де N - число мешканців в районі міста або в селищі, люд.

- лікарні: V_з = 225· n , м³ , (1.32) де n - число ліжок в лікарнях.

V_з = 225· 429=96525 м³ ;

- хлібозавод:

V_з = , м³ , (1.33)

де n - кількість хлібобулочних виробів ,що випікаються, т/рік.

V_з = ;

1.3.3.3 Річна витрата газу на гаряче водопостачання

Річна витрата газу на централізоване гаряче водопостачання в житлових і громадських будинках визначається за формулою

, м³ /рік, (1.34)

де - середня за годину витрата газу на гаряче водопостачання в зимовий період, м³ /год, що визначається за формулою

= , (1.35)

де q₁ і q₂ - укрупнений тепловий потік на гаряче водопостачання (ГВП) на одну людину, Вт, відповідно: яка проживає в будинку з централізованим ГВП з урахуванням споживання в громадських будинках і в будинках без централізованого ГВП, але з урахуванням споживання в громадських будинках (якщо в квартирах встановлені ванни довжиною 1.5 м, то приймається q₁ =376 Вт і q₂ =73 Вт);

N₁ і N₂ - кількість мешканців, які проживають в квартирах відповідно: з централізованим ГВП і без централізованого ГВП, люд;

t_хз і t_хл - температури водопровідної води відповідно: в зимовий і літній періоди, ⁰ С (ці температури приймаються 5 і 15 ⁰ С);

b - коефіцієнт, що враховує зниження витрати гарячої води в річний період (для курортних міст і промислових підприємств b =1,5; для інших споживачів b =0,8).

=

1.3.4 Річні витрати газу на промислових підприємствах

Річні витрати газу на технологічні і опалювально-вентиляційні потреби промпідприємств залежать від обсягу продукції, що випускається, кліматичних умов, виду виробництва та ін.

Річна витрата газу на промпідприємстві складається з витрат газу на технологічні потреби і на потреби опалення і вентиляції.

Витрата газу по промислових підприємствах визначається по двох методиках:

а) на підставі теплотехнічних характеристик встановленого устаткування;

б) по заданих сумарних річних витратах газу на підприємствах.

За завданням річні витрати газу промпідприємств складає:

— Промислові будівельні матеріали 60 млн. м³ /рік

на технологію:

- у печах 60 %;

- у котлах 30 %.

Q=60·10⁶ ·(0,6+0,3)=54·10⁶ м³ /рік

на отопление 10 % :

Q=60·10⁶ ·0,1= 6·10⁶ м³ /рік

— Радіотехнічна 48 млн. м³ / рік

на технологію:

- у печах 15 %;

- у котлах 45 %.

Q=48·10⁶ ·(0,15+0,45)=28,8·10⁶ м³ /рік

на отопление 40 % :

Q=48·10⁶ ·0,4= 19,2·10⁶ м³ /рік

Річні витрати газу всіма категоріями споживачів зводяться в таблицю 1.5.

Таблиця 1.5 - Річна витрата газу районом міста або селищем

1.4 Визначення розрахункових витрат газу

1.4.1 Визначення розрахункових витрат газу на побутове споживання

Розрахункова витрата газу (максимальна годинна витрата) на господарсько-побутові потреби при 0 ⁰ С і тиску газу 0,1 МПа слід визначати за формулою

, м³ /год , (1.36)

де - річна витрата газу на побутове споживання, м³ /рік;

k_m - коефіцієнт годинного максимуму (коефіцієнт переходу від річної витрати до максимальної годинної витрати газу). k_m =1/2458 .

Коефіцієнт годинного максимуму витрати газу приймається по [2] диференційовано по кожному району газопостачання, мережі якого являють собою самостійну систему, гідравлічно не зв'язану з системами інших районів.

Розрахункова витрата газу для одноповерхової забудови:

Q¹ _р =586971/2458=238 м³ /год.

Розрахункова витрата газу для двоповерхової забудови:

Q² _р =1226988/2458=499 м³ /год.

Розрахункова витрата газу для триповерхової забудови:

Q³ _р =1472943/2458=599 м³ /год.

Розрахункова витрата газу для чотириповерхової забудови:

Q⁴ _р =1052888/2458=428 м³ /год.

Розрахункова витрата газу для сімиповерхової забудови:

Q⁷ _р =959652/2458=390 м³ /год.

1.4.2 Визначення розрахункових витрат газу на комунально-побутове споживання

Розрахункова витрата газу на комунально-побутове споживання визначається за формулою

, м³ /год, (1.37)

де - річна витрата газу, м³ /рік;

k_m - коефіцієнт годинного максимуму, приймається згідно з [2].

Розрахункова витрата газу на лазню:

,м³ /год. (1.38)

м³ /год.

Розрахункова витрата газу на пральню:

,м³ /год. (1.39)

м³ /год.

Розрахункова витрата газу на їдальні:

, м³ /год, (1.40)

м³ /год.

Розрахункова витрата газу на хлібозавод:

м³ /год.

Розрахункова витрата газу на лікарні:

м³ /год.

Розрахункова витрата газу на сферу обслуговування (дрібні комунально-побутові споживачі):

м³ /год.

1.4.3 Визначення розрахункових витрат газу на опалення, вентиляцію і гаряче водопостачання

Розрахункова витрата на опалення, вентиляцію та гаряче водопостачання визначається за формулою

, м³ /год , (1.41)

де Q_рік - річна витрата газу на опалення, вентиляцію або гаряче водопостачання, м³ /рік;

m - число годин використання максимуму навантаження на протязі року, год.

Розрахункову витрату будівель на опалювання, вентиляцію і гаряче водопостачання, побудованих після 1994 р. визначають за формулою

м³ /год,(1.42)

де q_o – укрупнений показник максимального теплового потоку на опалювання житлових будівель, побудованих після 1994 р., Вт/м² . Приймається за додатком Г [2].

Для одноповерхової забудови:

=1063 м³ /год.

Для двоповерхової забудови:

=1619 м³ /год.

Для триповерхової забудови:

=1378 м³ /год.

Для чотириповерхової забудови:

=945 м³ /год.

Для сімиповерхової забудови:

=1962 м³ /год.

1.4.4 Розрахункові витрати газу на опалення і вентиляцію зосереджених споживачів

Для комунально-побутових споживачів число годин максимуму визначається за формулою

, год, (1.43)

де t_ро – розрахункова температура зовнішнього повітря для проектування системи опалення. t_ро = -37˚С.

Розрахункова витрата газу на лікарню:

год; м³ /год.

Розрахункова витрата газу на пральню:

год; м³ /год.

Розрахункова витрата газу на лазню:

год; м³ /год.

Розрахункова витрата газу на хлібозавод:

год; м³ /год.

Число годин максимуму для промислових підприємств m:

год.

Розрахункова витрата газу на промисловість будівельних матеріалів:

м³ /год.

Розрахункова витрата газу на радіотехнічне підприємство:

м³ /год.

1.4.5 Визначення розрахункових витрат газу на гаряче водопостачання

Визначення розрахункових витрат газу на гаряче водопостачання розраховується за формулою

, м³ /год, (1.44)

де m – число годин максимуму.

Число годин використання максимуму навантаження на потреби гарячого водопостачання (за розрахункову витрату приймається середня витрата за опалювальний період) визначається за формулою

, год, (1.45)

де – температура водопровідної води в літній період. =15 ˚С;

– температура водопровідної води в зимовий період. =5 ˚С.

=7276 год;

=769 м³ /год.

1.4.6 Визначення розрахункових витрат газу на технологію промислових підприємств

Розрахункова витрата газу на технологічні потреби промпідприємств визначається за формулою

, м³ /год, (1.46)

де k_m - коефіцієнт годинного максимуму для технологічних потреб;

- річна витрата газу на технологічні потреби на промисловому підприємстві, м³ /рік.

Коефіцієнт годинного максимуму k_m приймається згідно [2] в залежності від галузі промисловості. Якщо не відомі річні витрати газу по печах і котлах, то він приймається в цілому по галузі.

За [2] для промисловісті будівельних матеріалів k_m дорівнює:

- по печах - k_m =1/6200;

- по котлах - k_m =1/5500.

для радіотехнічного підприємства k_m дорівнює:

- по печах - k_m =1/5500;

- по котлах - k_m =1/3300.

Розрахункова витрата газу на промисловість будівельних матеріалів:

м³ /год;

м³ /год;

, м³ /год. (1.47)

м³ /год.

Розрахункова витрата газу на радіотехнічнє підприємство:

м³ /год;

м³ /год.

,м³ /год. (1.48)

м³ /год.

1.4.7 Визначення кількості котелень і витрати газу на них

1. Визначається сумарна розрахункова витрата газу на котельнях:

, м³ /год, (1.49)

де - розрахункова витрата газу на централізоване гаряче водопостачання, м³ /год;

S - сумарна розрахункова витрата газу на опалення і вентиляцію житлових і громадських будинків з централізованою системою опалення, м³ /год.

м³ /год.

2. Необхідна теплопродуктивність котлоагрегатів всіх котельних визначається за формулою:

, МВт , (1.50)

де Q_н - нижча теплота згорання газового палива, кДж/м³ ;

h - ККД котлоагрегатів.

МВт.

3. Підбираємо тип котлоагрегатів: приймаємо 5 котлоагрегатів типа КВГМ-7,56 і 2 котлоагрегату типа КВГМ-11,63.

4. Визначається установну потужність котлоагрегатів:

МВт, (1.51)

де n_i – кількість котлів;

Q_i – теплопродуктивність, МВт.

5·7,56+2·11,63=61,06 МВт.

5. Визначаємо нев'язку:

Нев'язка=

6. Визначається витрата газу на вироблення 1 МВт тепла:

м³ /год·МВт. (1.52)

м³ /год·МВт.

7. Витрата газу по котельнях:

Q_к =n_i ·Q_i ·q, (1.53)

деn_i – кількість котлів у котельні;

Q_кi – потужність одного котла, МВт.

Витрата газу в першій котельні: Q_к1 =5·7,56·109=4120 м³ /год.

Витрата газу в другій котельні:Q_к2 =2·11,63·109=2535 м³ /год.

Розрахункові витрати газу зводяться в таблицю 1.6.

Таблиця 1.6 - Розрахункові витрати газу всіма групами споживачів

1.5 Визначення розрахункових витрат газу по кварталах району

Розрахункова витрата газу в кварталі визначається за формулою

, м³ /год, (1.54)

де q_i - питома витрата газу в i-ій поверховості, що визначається за формулою

, м³ /(год·люд),(1.55)

, м³ /(год·люд),(1.56)

де Q_рi - розрахункова витрата газу в i-ій поверховості, м³ /год;

N_i - кількість жителів в i-ій поверховості, люд;

- розрахункова витрата газу дрібними комунально-побутовими споживачами (сферою обслуговування), м³ /год;

N_заг - загальна кількість мешканців в населеному пункті, люд.

Для одноповерхових будинків:

м³ /(год·люд).

Для двоповерхових будинків:

м³ /(год·люд).

Для триповерхових будинків:

м³ /(год·люд).

Для чотириповерхових будинків:

м³ /(год·люд).

Для сімиповерхових будинків:

м³ /(год·люд).

Витрати газу по кварталах зводяться в таблицю 1.7.

Таблиця 1.7 - Розрахункові витрати газу по кварталах району міста

нев'язка=

1.6 Визначення кількості газорегуляторних пунктів

Кількість газорегуляторних пунктів (ГРП) визначається за формулою

, шт, (1.57)

де F - площа району міста або селища, що газифікується, м² ;

- оптимальний радіус дії ГРП, м, що визначається за формулою

, (1.58)

де P - вартість одного ГРП, грн;

b - коефіцієнт вартості, грн/(м·см);

D p - перепад тиску в мережі низького тиску, Па;

j ₁ - коефіцієнт щільності мережі низького тиску, 1/м, що визначається за формулою

, (1.59)

де l_нт - довжина мережі низького тиску, м;

q - питома шляхова витрата газу в мережі низького тиску, м³ /(год·м), що визначається за формулою

, (1.60)

де - сумарна розрахункова витрата газу на ГРП району міста, м³ /год, що визначається за формулою:

, (1.61)

де S - сумарна розрахункова витрата газу на побутове споживання, м³ /год;

- розрахункова витрата газу на опалення і вентиляцію забудови з місцевою системою опалення (одноповерховою), м³ /год;

- розрахункова витрата газу на дрібні комунально-побутові споживачі (сферу обслуговування), м³ /год;

- розрахункова витрата газу на комунально-побутове споживання в їдальнях, м³ /год.

1. Визначається загальна площа газифіцируємої території: F=2803000 м² .

2. Загальна довжина мережі низького тиску: ∑l_нд =26100 м.

3. Кількість ГРП:

м³ /год;

м³ /(год·м);

м^-1 .

Оптимальний радіус дії ГРП при b=4,5 и P=90000 грн.

м;

шт ≈ 2 ГРП.

У результаті розрахунку приймаємо 2 ГРП з оптимальним радіусом дії ГРП R_опт =929,4 м орієнтована вартість ГРП 90000 грн. Зона дії кожного ГРП повинна бути компактною. ГРП на плані району міста розміщаємо в центрі навантажень. Це забезпечує економію приведених витрат на розподільні мережі низького тиску.

Далі необхідно визначити зону дії кожного ГРП і обчислити витрату газу на них, набираючи його з витрат газу житлових кварталів і споживачів, що обслуговуються даним ГРП. Результати визначення об’ємів газу і розподіл кварталів по ГРП наводяться в таблиці 1.8.

Таблиця 1.8 - Витрати газу газорегуляторними пунктами

Нев'язка між сумарним навантаженням на ГРП і споживанням газу житловими будинками, їдальнями повинна бути не більш 10 %:

Нев’язка між сумарним навантаженням ГРП і споживанням газу споживачами низького тиску повинна бути не більш 0,5%:

1.7 Гідравлічний розрахунок мережі середнього тиску

Початковий тиск: Р_п = 400 кПа;

Кінцевий тиск: Р_к = 170 кПа.

На план міста наносяться споживачі (промпідприємства, хлібозавод, опалювальні котельні, ГРП, лазні і пральні, що можна об'єднувати в лазньо-пральний комбінат, лікарняні містечка), які приєднуються до мережі середнього або високого тиску. Здійснюється трасування мережі по вулицях і проїздах району міста.

Для гідравлічного розрахунку мереж середнього і високого тиску складається розрахункова схема газопроводів, на якій здійснюється нумерація ділянок, проставляється їхня довжина і розрахункові витрати газу споживачами.

Якщо передбачається резервування пропускної спроможності газопроводів, то гідравлічний розрахунок виконується для двох аварійних і для одного нормального режимів, на підставі якого визначаються діаметри газопроводів і тиск у споживачів.

Розрахунок першого аварійного режиму виконується в наступній послідовності:

1) Викреслюється схема газової мережі в першому аварійному режимі (відключена права ділянка від точки підключення ГРС. При цьому газ рухається від джерела до останнього споживача за годинниковою стрілкою).

2) Визначаються витрати газу по ділянках, починаючи з останнього по ходу руху газу споживача. При цьому враховують, що ділянка (яка називається перемичкою), котра лежить проти точки підключення ГРС, ділить газову мережу на половину кільця, що функціонує нормально, і аварійну половину. Подача газу споживачам аварійної половини кільця приймається у розмірі 50% від розрахункової витрати газу.

3) Визначаються розрахункові довжини ділянок за формулою

L_pi =1,1· L_дi , м, (1.62)

де L_pi - розрахункова довжина i-ої ділянки, м;

L_дi - дійсна довжина i-ої ділянки за планом, м.

4) Визначається середня комплексна величина А_ср за формулою

, кПа² /км, (1.63)

де P_п - абсолютний тиск газу на виході з джерела (ГРС), кПа;

P_к - те ж, в кінці напрямку (в точці зустрічі потоків), кПа;

L_pi - розрахункова довжина ділянки, м.

5) По номограмі, орієнтуючись на А_ср і витрату газу на ділянці, визначаються діаметри ділянок і дійсні комплексні величини А_д .

6) Визначають абсолютний тиск газу у вузлових точках за формулою

, кПа, (1.64)

В результаті підбору діаметрів тиск в останнього споживача повинен бути не менше заданого. Якщо дана умова не виконується (тиск у кінцевого споживача значно більше або менш заданого), зменшують (або збільшують) діаметр деяких ділянок з числа тих, що мають понижене (підвищене) значення комплексної величини. У відповідності до вимог [2] слід прагнути до максимального використання допустимої втрати тиску. Ця умова перевіряється дотриманням наступної нерівності:

(1.65)

Розрахунок другого аварійного режиму виконується в такій же послідовності, але відключається ділянка, яка прилягає до точки підключення ГРС ліворуч, і при цьому газ рухається проти годинникової стрілки.

При розрахунку нормального режиму приймаються діаметри газопроводів найбільші з двох аварійних. Розрахункові витрати газу по ділянках визначають при повному навантаженні (100 %) споживачів, відключаючи ділянку проти точки підключення ГРС. При розрахунку нормального режиму тиск у вузлах визначають за двома півкільцями (відключена ділянка проти точки підключення ГРС, тобто перемичка).

Нев’язка тиску в останніх вузлах півкілець не повинна перевищувати 10%. В противному випадку необхідно виконувати потокорозподіл в мережі таким чином, щоб виконувалась необхідна нев’язка. Приклад розрахунку потокорозподілу в мережі середнього тиску наведений в [1].

Після гідравлічного розрахунку газопроводів при нормальному режимі має місце великий запас тиску у вузлах у порівнянні з кінцевим тиском. Щоб "погасити" цей запас при підборі діаметрів відгалужень, приймають максимально можливу величину А_д (або мінімально можливий діаметр, але не менше 32 мм). Отриманий кінцевий тиск у споживача повинен бути не менше необхідного (або заданого).

Розрахунок ведеться у відповідності зі схемою руху газового палива, приведен-ной на рисунку 1.2.

Гідравлічний розрахунок мережі високого або середнього тиску зводиться в таблицю 1.9.

Таблиця 1.9 – Гідравлічний розрахунок мереж середнього тиску

1.8 Гідравлічний розрахунок мережі низького тиску

Для розрахунку викреслюється схема кільцевої мережі, на якій вказуються довжини ділянок і вибираються напрямки руху потоків газу по ділянках.

При виборі напряму руху потоків газу прагнуть, щоб газ рухався до споживача по найкоротшому шляху, а також до рівномірного розподілу транзитних потоків по мережі. На розрахунковій схемі показують "відсічки " - точки, через які транзитні витрати газу не проходять.

Далі визначаються шляхові і еквівалентні витрати газу за наступною методикою:

1) Визначається сумарна довжина газопроводів кожного замкнутого контуру - кільця за формулою

, м, (1.66)

де L_i - довжина окремої ділянки контуру, м.

2) Визначаються питомі витрати газу по окремих контурах (кільцях) за формулою:

, м³ /(год·м), (1.67)

де Q_i - розрахункова витрата газу рівномірно розподілених споживачів, що обслуговуються даним контуром (витрата газу на кварталах, що входять в даний контур), м³ /год.

Таблиця 1.10 - Питома витрата газу по окремих контурах

3) Визначаються питомі витрати газу на ділянках за формулою

, м³ /(год·м), (1.68)

де q_i - питомі витрати газу контурів (кілець), що обслуговуються даною ділянкою газопроводу, м³ /(год·м).

4) Визначаються шляхові і еквівалентні витрати газу на ділянках за формулами

, м³ /год, (1.69)

, м³ /год, (1.70)

де Q_шлях - шляхова витрата газу на ділянці, м³ /год;

Q_ек - еквівалентна витрата газу на ділянці, м³ /год;

L_i - довжина ділянці, м.

При цьому сума шляхових витрат газу повинна дорівнювати витраті газу на ГРП без врахування витрати газу зосереджених споживачів (відхилення допускається не більш 0,5 %).

Далі за розрахунковою схемою обчислюються транзитні витрати газу по ділянках, тобто кількість газу, що іде на живлення наступних ділянок. Транзитна витрата визначається як сума шляхових, зосереджених і транзитних витрат всіх ділянок, які приєднуються до кінця ділянки, що розраховується. Якщо на ділянці поставлена "відсічка ", то транзитна витрата на неї дорівнює нулю. Визначення транзитних витрат газу починають з найбільш віддалених ділянок, наближаючись поступово до ГРП.

Розрахункова витрата газу Q_p на ділянці визначається за формулою:

, м³ /год, (1.71)

де Q_тр - транзитна витрата газу на ділянці, м³ /год.

Розрахунок шляхових, еквівалентних, транзитних витрат газу зводиться в таблицю 1.11.

Таблиця 1.11 – Визначення розрахункових витрат газу по ділянках мережі