Газові мережі та устаткування.Визначення перепаду ( втрат) тиску від сил тертя та в місцевих опорах

Тема: Визначення перепаду (втрат) тиску від сил тертя та в місцевиз опорах. 

1.     Визначення перепаду тиску від сил тертя  та в місцевих опорах.

2.     Допустимі втрати тиску в мережах низького, середнього і високого тисків.

1. При русі газу по трубопроводу виникають додаткові втрати тиску, які називаються місцевим опорами в результаті зміни напрямку руху в фасонних частинах і запірній арматурі. Величину місцевих втрат тиску визначають:
                                              Р_м = 0,102xρυ²/2,                                             (3.19)
 де   x - коефіцієнт місцевого опору;
       υ – швидкість газового потоку м/с;       ρ – густина  газу, кгс/м³ Величина втрати тиску,  яка утворюється  місцевими опорами в вуличних газопроводах незначна в порівнянні з  втратами від тертя по довжині трубопроводу. Тому при розрахунках, місцевими втратами нехтують. Хоча вони і не значні, необхідно намагатися зменшити їх, або величину їх приймати рівною 5 – 10% від лінійних втрат на тертя. Для внутрішніх газопроводів місцеві опори досягають значної величини  і їх необхідно враховувати. Середнє значення коефіцієнтів місцевих опорів , які зустрічаються в практиці міського газопостачання наводиться в таблиці  3.
При розрахунку внутрішніх газопроводів низького тиску для житлових будинків допускається на місцеві опори в розмірі , процентів від лінійних втрат, за формулою:
                                                        К_{м. о.} = 1 +α₁ ;             (3.20)

де      α₁ - надбавка на місцеві опори, % 

  Значення α₁ приймають для:

 1) газопроводів від вводу в будинок до стояка –  α₁= 25%,

   2) стоянів – α₁= 20%

  3)внутрішньо квартирних  при їх довжині:

  при довжині розводки   1-2м    – α₁= 450%

 при довжині розводки    3-4м    – α₁= 300%

  при довжині розводки    5-7м     – α₁= 120%

  при довжині розводки    8-12м  – α₁= 50%

 газопроводів дворової мережі –  α₁= 10%

2.  Живлення газопроводів низького тиску відбувається від сітьових ГРП. Манометричний тиск в газопроводі після ГРП, як правило приймається 3000Па, в районах нової забудови – 5000Па.
 Сумарна втрата тиску від ГРП або іншого регулюючого пристрою до найбільш віддаленого газового приладу житлового чи громадського ( газової плити, водонагрівача , тощо ) не повинна перевищувати 1800Па, у тому числі – в розподільчих ( вуличних і внутрішньо квартальних ) газопроводах – 1200Па,  а  у дворових ( газопроводах – вводах ) і внутрішньо будинкових – 600Па. При газифікації сільської місцевості втрати тиску у розподільчих газопроводах дозволяється приймати дещо більше 1500Па, а у газопроводах-вводах і внутрішньо будинкових –  600Па. Таблиця 3.                                  Коефіцієнт місцевих опорів.
  

Вид місцевого опору	Коефіцієнт місцевого опору.
Трійник:
- прохідний;	1,0
- поворотний.	1,5
Хрестовина:
- прохідна ;	2,0
- поворотна.	3,0
Зварювання	0,1
Кран пробковий:
- 1/2''	4,0
- 3/4''	2,0
Кутник:
- 1/2-3/4''	2,0
-  1-11/4''	1,5
-  11/2 -2''	1,0
Відвод на кут 900:
-  діаметром 1/2-3/4''	1,5
-  діаметром 1-11/2''	1,0
-  діаметром  11/2'' і більше	0,5
Муфта 1/2''	0,5
Засувка паралельна	0,5
Конденсатозбірник	2,0

Чому номінальний тиск перед газовими приборами приймається 2000 - 1200Па,  при початковому тиску відповідно 3000 Па, а допустимий сумарний перепад тиску 1800 Па? Тому, щоб забезпечити  при цих умовах мінімальний тиск перед приборами у найбільш віддалених споживачах  1200 – 800 Па. Збільшення тиску з верх допустимого значення перед газовими приборами призведе до відриву полум’я , а зменшення до проскоку.      Гідравлічний режим роботи газопроводів призначають, виходячи з умов максимального використання розрахункового перепаду тиску. Доцільною і економічно обґрунтованою вважається така втрата тиску в мережі – не більше 40% від абсолютного значення тиску газу на виході із джерела.  Приклад. У розподільчій мережі газопроводів високого тиску ІІ – ї категорії  тиск газу на виході із ГРС – 0,7мПа, для мережі середнього тиску на виході з ГРП- 0,25мПа. Визначити максимально допустимий перепад тиску.
 Розв’язок. Максимально – допустимий перепад становитиме 0,28мПа ( 0,7 ´ 40/100 = 0,7´0,4=0,28мПа ), тобто на вході у сітьові ГРП та інші найбільш віддалені від ГРС споживачі допускається мінімальний тиск 0,42мПа ( 0,7 – 0,28 = 0,42мПа ). Для мережі середнього тиску відповідно перепад тиску становитиме 0,15мПа.
   Гідравлічний розрахунок внутрішніх газопроводів зводиться до визначення : втрати тиску, витрати газу та визначення довжини газопроводу.Перепад тиску  для дворового та внутрішньо будинкового газопроводу становить 600 Па (60 дПа) з урахуванням опору газового приладу : водонагрівача -80Па, газової плити – 40Па, а також лічильника газового побутового мембранного-80Па, а роторного-200Па.  При розрахунку внутрішніх газопроводів на їх долю припадає  60 - 50%  допустимих втрат від 600Па, а залишок припадає на розрахунок дворових газопроводів.
Отже втрати тиску  в  внутрішньобудинковому газопроводі буде становити:А при підрахунку дворового газопроводу ,Тоді втрати тиску в мережі газопроводу будинку будуть становити: ∆Р=360-80-40-80=160Па  Питання:   1. Від чого виникають додаткові втрати тиску?

                    2.За якою формулою визначають втрати тиску газу внутрішніх                                   газопроводів низького тиску для житлових будинків? 

                    3. Який тиск в газопроводі після ГРП?

                     4. Чому повинна дорівнювати сумарна втрата тиску від ГРП або                                  іншого регулюючого пристрою до найбільш віддаленого газового                           приладу? 

                     5. Який має бути перепад тиску  для дворового та внутрішньо                                    будинкового газопроводу?