- •Симферополь-2006
- •Симферополь-2006
- •Содержание
- •Введение
- •Тема 1. Общие сведения о горючих газах
- •Природные газы
- •1.2. Искусственные газы
- •1.3. Контрольные вопросы по теме 1 и введению
- •Тема 2. Добыча, обработка и транспортирование природного газа
- •2.1. Газовые месторождения
- •2.2. Добыча газа
- •Т урбинное бурение отличается от роторного тем, что буровой двигатель ( турбобур) крепится непосредственно над буром. Турбобур вращается под действием промывочного раствора высокого давления.
- •2.3. Обработка газа
- •2.4. Транспортирование газа по магистральному газопроводу
- •2.5.Добыча газа в Крыму
- •2.6. Контрольные вопросы по теме 2
- •Тема 3. Система газоснабжения населенного пункта
- •3.1. Уровни давления газа
- •3.2. Трубы и арматура газопроводов
- •3.3. Защита газопроводов от коррозии
- •3.4. Газораспределительные станции
- •3.5.Газорегуляторные пункты и установки
- •3.6. Регулирование давления газа
- •3.7. Особенности проектирования регуляторов давления
- •3.8.Контрольные вопросы по теме 3
- •Тема 4. Потребление газа населенным пунктом
- •4.1. Годовое потребление газа
- •Потребление теплоты хлебозаводами, хлебопекарнями, хлебокомбинатами.
- •Годовое потребление теплоты на централизованное горячее водоснабжение
- •4.2.Неравномерность потребления газа
- •4.3.Определение расчетного часового расхода газа
- •4.4.Контрольные вопросы по теме 4
- •Тема 5. Гидравлический расчет газовых сетей
- •5.1. Определение потерь давления в газопроводе
- •5.2. Обоснование использования газопроводов повышенного давления
- •5.3. Расчетные схемы газоотдачи газовых сетей
- •Сеть с сосредоточенными расходами газа
- •Сеть с равномерно распределенными расходами газа
- •Сеть с равномерно распределенными и сосредоточенными расходами
- •5.4. Гидравлический расчет распределительной тупиковой газовой сети низкого давления
- •5.5. Гидравлический расчет распределительной кольцевой газовой сети низкого давления
- •5.6. Особенности гидравлического расчета распределительной кольцевой газовой сети низкого давления с тупиковыми ответвлениями
- •5.7. Особенности гидравлического расчета кольцевых газовых сетей высокого и среднего давления
- •5.8. Гидравлический расчет кольцевых газовых сетей высокого и среднего давления на аварийные режимы
- •5.9. Контрольные вопросы по теме
- •Тема 6. Использование газа
- •6.1. Теоретические основы сжигания газа
- •6.2. Горение газа в потоке газовоздушной смеси
- •6.3. Диффузионное горение газа.
- •6.4. Газовые горелки
- •Горелки предварительного смешения газа с частью воздуха, необходимой для горения
- •6.5. Контрольные вопросы по теме 6
- •Тема 7. Газоснабжение жилых , общественных и производственных зданий
- •7.1.Газоснабжение жилых домов
- •7.2. Газоснабжение общественных зданий
- •7.3. Газоснабжение производственных зданий
- •Двухступенчатые системы газоснабжения
- •7.4. Использование сжиженных газов
- •7.5. Контрольные вопросы по теме 7
- •Рекомендуемая литература
- •Боровский Борис Иосифович Курс лекций по дисциплине «Газоснабжение» капкс, Симферополь, 2003.
4.4.Контрольные вопросы по теме 4
.С использованием каких данных ведется расчет годового потребления газа населенным пунктом?
На какие три группы делятся газифицируемые здания?
Какие параметры определяют годовое потребление газа на отопление и вентиляцию и горячее водоснабжение?
Почему потребление газа неравномерно? Какие виды неравномерностей существуют?
Назовите способы выравнивания годового графика потребления газа, суточной и часовой неравномерностей потребления газа.
Каким образом рассчитывается потребление газа по месяцам года на коммунально-бытовые нужды населения, на отопление и вентиляцию, промышленными предприятиями?
Как определяется суточное потребление газа жилыми домами на отопление и вентиляцию?
Как изменяется потребление газа по часам суток?
Дайте определение расчетному часовому расходу газа. Где используется эта величина?
Как определяется расчетный часовой расход газа на хозяйственно-бытовые нужды, предприятиями бытового обслуживания и общественного питания, промпредприятиями?
Как определяется расчетный часовой расход газа отдельного здания?
Какая величина используется для определения расчетного часового расхода газа на отопление и вентиляцию и на горячее водоснабжение?
Тема 5. Гидравлический расчет газовых сетей
Цель гидравлического расчета состоит в определении диаметров и потерь давления на участках газопровода.
5.1. Определение потерь давления в газопроводе
При расчете потерь:
учитывается сжимаемость газа, при движении газа по газопроводу давление падает, плотность уменьшается;
течение газа принимается стационарным (установившимся), хотя в действительности течение не стационарное из-за неравномерности во времени расхода газа потребителями.
При указанных особенностях течение газа в газопроводе характеризуется четырьмя параметрами: скорость v, давление р, плотность , температура абсолютная Т.
Для анализа потерь в газопроводе воспользуемся тремя известными уравнениями:
Уравнение Дарси в дифференциальной форме для потерь давления на трение в трубе
, (5.1)
где λ – коэффициент трения; x¸d – длина и диаметр трубы.
Уравнение состояния идеального газа
р = ρ·R·T, ( 5.2)
где R-газовая постоянная.
Уравнение массового расхода
М = pvF= p0v0F = p0Q0 , (5.3)
где F- площадь сечения трубы; Q- объемный расход; о- индекс нормальных условий t=О0С, р=0.1 МПа.
Из уравнения (5.3) получили выражение для скорости газа
v = . (5.4)
Отношение плотностей найдется из соотношения (5.2)
. (5.5)
Полагая Т= Т0 и выражая площадь F через диаметр трубы d, преобразуем с помощью формул (5.4) и (5.5) зависимость (5.1) в дифференциальное уравнение:
.
Проинтегрируем это уравнение:
,
где р1 , р 2- начальное и конечное давление газа на участке трубы длиной .
После интегрирования получим:
р12– р2 2 = 1.62 λ Q0 2 .(5.6)
Формула (5.6) справедлива для всех давлений, но ее используют при расчете потерь давления в газопроводах высокого и среднего давления. Из формулы (5.6.) получим зависимость для потерь давления в газопроводах низкого давления.
Представим разность квадратов давления в виде:
где рm- среднеарифметическое давление.
Можно принять рm= р0, тогда последнее уравнение примет вид:
.(5.7)
Подставляя ( 5.6 ) в (5.7.), после преобразований получим выражение для потерь давления в газопроводе низкого давления, Па:
H=р1-р2=0.81λQ0 2ρ0ℓ /d5. (5.8)
Из формул (5.6) и (5.8) следует, что потери давления пропорциональны квадрату объемного расхода газа и обратно пропорциональны пятой степени диаметра трубопровода. В связи с тем, что объемный расход газа задан, можно существенно уменьшить потери давления, увеличивая диаметр трубопровода.
В формулы (5.6) и (5.8) входит коэффициент трения, который зависит от эквивалентной шероховатости трубы и числа Рейнольда. Все это учитывается в расчетных формулах для потерь давления, рекомендованных ДБН .
Потери давления в местных сопротивлениях учитываются увеличением потерь давления на трение на 5…10%. Для наружных надземных газопроводов и внутренних газопроводов расчетная длина газопровода определяется с учетом коэффициентов местных потерь.
Особенностью расчета по ДБН является определение диаметра газопровода по формуле
d=0.036238 ,
где d,см; Q0,м3 /ч; t- температура газа,0С; pm- среднее абсолютное давление на участке газопровода, МПа, v- скорость газа, м/с.
Для уменьшения шума вводятся ограничения по скорости газа для газопроводов:
низкое давление v 7м/с;
среднее давление v15м/с;
высокого давления v25м/с.
Для расчета потерь при диаметрах dнS (dн- наружный диаметр, мм; S –толщина стенки, мм) не более 10208 можно использовать номограммы ( рис.5.1,5.2).