Гидравлический расчет сложного газопровода

Вид работы:

Курсовая работа (т)
Предмет:

Физика
Язык:

Русский
,
Формат файла:
MS Word

870,95 Кб
Опубликовано:

2014-03-04

Все курсовые работы по физике

Скачать курсовую работу Читать текст online Заказать курсовую
*Помощь в написании! Посмотреть все курсовые работы

Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.

Гидравлический расчет сложного газопровода

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 «Основы теории и проектирования энергетических систем газонефтепроводов и газонефтехранилищ»

Тема «Гидравлический расчет сложного газопровода»

Выполнил студент гр. НГД-091 А.С. Соколов

Руководитель А.И. Житенёв

Воронеж 2013

ЗАДАНИЕ

на курсовую работу по дисциплине «Основы теории и проектирования энергетических систем газонефтепроводов и газонефтехранилищ»

Тема проекта «Гидравлический расчет сложного газопровода»

Студент группы НГД-091 Соколов Алексей Сергеевич

Задание №1

. В соответствии с вариантом задания (Приложение А) составить аналитическую зависимость для эквивалентного газопровода, представить вывод этой зависимости с промежуточными результатами и подробными комментариями.

. Вычислить пропускную способность сложного газопровода.

. Рассчитать давления во всех промежуточных точках и построить зависимости давления от продольной координаты газопровода по каждой нитке.

Задание №2

1. В соответствии с вариантом задания рассчитать диаметры трубопроводной системы для обеспечения нормативных значений потерь давления.

. Определить начальное давление, необходимое для снабжения газом всех потребителей в соответствии с исходными данными (Приложение Б).

. Рассчитать давление во всех промежуточных точках и построить зависимости давления от продольной координаты газопровода по каждой нитке.

Руководитель А.И. Житенёв

Задание принял студент А.С. Соколов

Содержание

Введение

. Гидравлический расчет сложного газопровода высокого давления

.1 Определение пропускной способности сложного газопровода

.2 Оценка полученного расхода в системе

.3 Построение зависимости давления в эквивалентном газопроводе от продольной координаты

.4 Распределение давления по участкам трубопроводной системы

. Гидравлический расчет сложного газопровода низкого давления

.1 Определение давления в узловых точках сети

.2 Определение диаметра участков распределительной сети

.3 Приведение диаметров участков сети к стандартным значениям

.4 Определение зависимости давления в сети от продольной координаты

Заключение

Список литературы

Приложения

Введение

В настоящее время уровень энергопотребления населения возрастает с каждым днем, поэтому очень важно доставить энергоноситель вовремя и в нужном количестве. Для выполнения этой задачи основным транспортом в России является трубопровод, а основным топливом - природный газ, львиную долю которого составляет метан.

В данной работе будет рассмотрен расчет тупикового газопровода, питаемого из одной точки, с подключенными сосредоточенными потребителями газа и кольцевого газопровода. Особенностью первого является то, что определение диаметров участков газопровода ведут по суммарным расходам газа на участках и допускаемой потере давления. В отличие от тупиковых газовых сетей, в которых направления потоков и расчетные расходы газа на участках сети определены, в многокольцевых сетях и направления потоков, и количества газа, протекающие по расчетным участкам, не постоянны. Задачей гидравлического расчета таких сетей является определение диаметров участков сети, которые обеспечивают равномерность гидравлического режима всей сети и подачу всем потребителям требуемых количеств газа при заданных перепадах давления. Если в тупиковых сетях из трех величин: расхода газа, допустимого перепада давления и диаметра газопровода - неизвестна одна, то задача решается легко. В кольцевых сетях, когда потоки газа могут распределиться по полукольцам неравномерно, из указанных трех величин известна только одна, а две другие необходимо определить.

1. Гидравлический расчет сложного газопровода высокого давления

.1 Определение пропускной способности сложного газопровода

Для расчета сложной трубопроводной системы согласно рисунку 1 и данным таблицы 1 воспользуемся методом замены на эквивалентный простой газопровод. Для этого на основании уравнения теоретического расхода для установившегося изотермического течения составим уравнение для эквивалентного газопровода и запишем уравнение.

Таблица 1

Номер индекса i	Наружный диаметр Di , мм	Толщина стенки δi , мм	Длина участка Li , км
1	508	9,52	34
2	377	7	27
3	426	9	17
4	426	9	12
5	377	7	8
6	377	7	9
7	377	7	28
8	630	10	17
9	529	9	27

Рисунок 1 - Схема трубопровода

Для участка l1 запишем формулу расхода:

(1.1)

В узловой точке р1 газовый поток разделяется на две нитки: l2 -l4 -l6 и l3 -l5 -l7 далее в точке р6 эти ветви объединяются. Считаем, что в первой ветке расход Q1 , а на второй ветке Q2.

Для ветви l2 -l4 -l6:

(1.2)

(1.3)

(1.4)

Просуммируем попарно (1.2), (1.3) и (1.4), получим:

(1.5)

Для ветви l3 -l5 -l7:

(1.6)

(1.7)

(1.8)

Просуммируем попарно (1.6), (1.7) и (1.8), получим:

(1.9)

Выразим из выражений (1.5) и (1.9) Q1 и Q2 соответственно:

(1.10)

(1.11)

Расход по параллельному участку равен: Q=Q1+Q2.

(1.12)

Разность квадратов давлений для параллельного участка равна:

(1.13)

Для ветви l8-l9 запишем:

(1.14)

Просуммируя (1.1), (1.13) и (1.14), получим:

(1.15)

Из последнего выражения можно определить пропускную способность системы. С учетом формулы расхода для эквивалентного газопровода:

(1.16)

Найдем соотношение, которое позволяет при заданном LЭК или DЭК найти другой геометрический размер газопровода

(1.17)

Для того, чтобы определить длину эквивалентного газопровода, построим развертку системы. Для этого построим все нити сложного трубопровода в одном направлении, сохраняя структуру системы. В качестве длины эквивалентного трубопровода примем самую протяженную составляющую газопровода от его начала до конца, согласно рисунку 2.

Рисунок 2 - Развертка трубопроводной системы

По результатам построения в качестве длины эквивалентного трубопровода примем длину, равную сумме участков l1 -l3 -l5 -l7 -l8 -l9. Тогда LЭК=131км.

Для расчетов примем следующие допущения: считаем, что течение газа в трубопроводе подчиняется квадратичному закону сопротивления. Поэтому коэффициент гидравлического сопротивления рассчитываем по формуле:

, (1.18)

где k - эквивалентная шероховатость стенок трубы, мм;

D - внутренний диаметр трубы, мм.

Для магистральных газопроводов без подкладных колец дополнительные местные сопротивления (арматура, переходы) обычно не превышают 2-5% от потерь на трение. Поэтому для технических расчетов за расчетный коэффициент гидравлического сопротивления принимается величина:

(1.19)

Для дальнейшего расчета примем , k=0,5.

Рассчитаем коэффициент гидравлического сопротивления для всех участков трубопроводной сети, результаты занесем в таблицу 2.

Таблица 2

Номер индекса i	Наружный диаметр Di , мм	Толщина стенки δi , мм	Коэффициент гидравлического сопротивления, λтр
1	508	9,52	0,019419
2	377	7	0,020611
3	426	9	0,020135
4	426	9	0,020135
5	377	7	0,020611
6	377	7	0,020611
7	377	7	0,020611
8	630	10	0,018578
9	529	9	0,019248

В расчетах используем среднюю плотность газа по трубопроводной системе, которую рассчитаем из условий сжимаемости газа при среднем давлении.

Среднее давление по системе при заданных условия составляет:

(1.20)

Для определения коэффициента сжимаемости по номограмме необходимо рассчитать приведенную температуру и давление по формулам:

, (1.21)

, (1.22)

где T, p - температура и давление при рабочих условиях;

Ткр , ркр - абсолютные критическая температура и давление.

Согласно приложению В: Ткр=190,9 К, ркр =4,649 МПа.

Далее по номограмме расчета коэффициента сжимаемости природного газа определяем z = 0,88.

Среднюю плотность газа определим по формуле:

(1.23)

Для расчета расхода по газопроводу необходимо определить параметр А:

(1.24)

Найдем :

Найдем расход газа по системе:

(1.25)

(1.26)

1.2 Оценка полученного расхода в системе

Для контроля полученных результатов воспользуемся номограммой приложения Д, по которой можно приблизительно оценить расход газа по трубопроводу в зависимости от диаметра.

Вычислим эквивалентный диаметр эквивалентного газопровода, приняв λэк=0,02:

(1.27)

По номограмме Д имеем Qпер=4млн.м3/с. Тогда расход при рабочем давлении будет равен:

, (1.28)

где р1 и р2 - давления при нормальном и рабочем условиях, МПа.

Таким образом, получили расходы одного порядка. Значит, расчет выполнен верно.

1.3 Построение зависимости давления в эквивалентном газопроводе от продольной координаты

Построим зависимость давления от продольной координаты p=f(l) по формуле:

(1.29)

(1.30)

Представим получившуюся зависимость p=f(l) в виде таблицы.

l,км	0	10	20	30	40	50	60
p,кПа	4900	4741,3	4577,1	4406,8	4229,7	4044,7	3851
l, км	70	90	110	80	100	120	131
p,кПа	3646,9	3430,7	3200	2951,3	2679,6	2377	1991,7

Рис. 3 Зависимость давления от продольной координаты

1.4 Распределение давления по участкам трубопроводной системы

Рассчитаем давление в узловой точке р1 и построим график давления на участке l1 по формуле (1.1):

(1.31)

(1.32)

Представим получившуюся зависимость pl1=f(l) в виде таблицы.

Таблица 4

l,км	5	10	15	20	25	30	34
p,кПа	4808,3	4714,8	4619,5	4522,1	4422,6	4320,7	4237,5

Рассчитаем давление в узловой точке р6 и построим график давления на ветви l8 - l9 по формуле (1.13):

(1.33)

(1.34)

Представим получившуюся зависимость p(l8-l9)=f(l) в виде таблицы.

Таблица 5

l,км	87	90,38	93,77	97,15	100,54	104	107,31
p,кПа	2963,2	2929,9	2897,2	2864,1	2830,7	2796,8	2711
l,км	110,69	114,08	117,46	120,85	124,23	127,62	131
p,кПа	2621,2	2528,3	2431,8	2331,4	2226,4	2116,2	2000

Для того, чтобы вычислить расходы по веткам l2 -l4 -l6 и l3 -l5 -l7, воспользуемся формулами (1.10) и (1.11):

Проверяем:

Расчет выполнен верно.

Теперь рассчитаем давления в узловых точках ветви l2 -l4 -l6 по формулам (1.2), (1.3) и (1.4) :

Результаты расчета давления по участку l2 представлены в таблице 6:

Таблица 6

l,км	34	38,5	43	47,5	52	56,5	61
p,кПа	4240	4123,8	4004,3	3881,1	3753,8	3622,1	3485,4

Результаты расчета давления по участку l4 представлены в таблице 7:

Таблица 7

l,км

p,кПа

3485,4

3451,5

3417,3

3382,7

3347,7

3312,4

3276,7

Результаты расчета давления по участку l6 представлены в таблице 8:

Таблица 8

l,км	73	74,5	76	77,5	79	80,5	82
p,кПа	3276,7	3226,9	3176,3	3124,9	3072,7	3019,5	2965,4

В результате расчетов невязка давления в точке р6, рассчитанная по формулам (1.37) и (1.34), составляет менее 1%, поэтому расчет по ветви l2 -l4 -l6 считаем верным.

Аналогично рассчитаем давления в узловых точках ветви l3 -l5 -l7 по формулам (1.6), (1.7) и (1.8) :

Результаты расчета давления по участку l2 представлены в таблице 9:

Таблица 9

l,км	34	36,83	39,67	42,5	45,33	48,17	51
p,кПа	4240	4202,9	4165,4	4127,6	4089,5	4051	4012,1

Результаты расчета давления по участку l4 представлены в таблице 10:

Таблица 10

l,км	51	52,33	53,66	55	56,33	57,67	59
p,кПа	4012,1	3978,2	3944	3909,5	3874,7	3839,6	3804,2

Результаты расчета давления по участку l6 представлены в таблице 11:

Таблица 11

l,км	59	63,67	68,33	73	77,67	82,33	87
p,кПа	3804,2	3677,4	3546,2	3409,9	3267,9	3119,5	2963,7

В результате расчетов невязка давления в точке р6, рассчитанная по формулам (1.40) и (1.34), составляет менее 1%, поэтому расчет по ветви l2 -l4 -l6 считаем верным.

По результатам расчетов построим графическую зависимость давления от продольной координаты трубопровода для всех участков.

2. Гидравлический расчет сложного газопровода низкого давления

.1 Определение давления в узловых точках сети

газопровод давление распределительный

Для расчета распределительной газовой сети составим схему согласно варианту. Изобразим ее на рисунке 5.

Рисунок 5 - Расчетная схема распределительной сети

Исходные данные сведем в таблицу 12.

Таблица 12

Q1, м3/ч	Q2, м3/ч	Q3, м3/ч	L1, км	L2, км	L3, км	L4, км	L5, км	L6, км	L7, км	L8, км	L9, км
3,7	3,6	4,3	3,4	2,7	1,7	7,8	2,7	1,7	8,9	2,8	1,2

Согласно СНиП 2.04.08-87 принимаем потери давления газа в сети 1764Па. Из расчетной схемы видно, что наиболее удаленный потребитель Q2. Расстояние до него составляет 27,4км.

Определим удельные потери давления по трубопроводу l1-l3-l4-l5-l6-l7-l9:

(2.1)

Примем атмосферное давление равным 0,1 МПа. Тогда по условию абсолютное давление в конечной точке (рк) составит рк=0,105 МПа.

Рассчитаем давление в точках р6, р5, р4, р3, р2, р1, рн.

(2.2)

Среднее давление на участке l9 составляет:

(2.3)

(2.4)

Среднее давление на участке l7 составляет:

(2.5)

(2.6)

Среднее давление на участке l6 составляет:

(2.7)

(2.8)

Среднее давление на участке l5 составляет:

(2.9)

(2.10)

Среднее давление на участке l4 составляет:

(2.11)

(2.12)

Среднее давление на участке l3 составляет:

(2.13)

(2.14)

Среднее давление на участке l1 составляет:

(2.15)

2.2 Определение диаметра участков распределительной сети

Предварительно определим диаметр газопровода по формуле:

, (2.16)

где d - диаметр газопровода, см;

Q - расход газа при температуре 273К и давлении ратм=760 мм.рт.ст., м3/ч;

t - температура газа, ̊С;

рср - среднее абсолютное давление газа на расчетном участке газопровода, МПа;

υ - скорость газа, м/с.

Согласно СНиП 2.04.08-87 принимаем скорость газа υ=7м/с.

2.3 Приведение диаметров участков сети к стандартным значениям

Выполним проверочный расчет для основной магистрали l1-l3-l4-l5-l6-l7-l9 трубопроводной системы передачи газа низкого давления для стандартных значений трубопроводов.

Коэффициент кинематической вязкости газа определим по формуле:

, (2.17)

где ν - коэффициент кинематической вязкости газа, м2/с;

μ - коэффициент динамической вязкости газа, Па∙с;

ρ - плотность газа, кг/м3.

Из приложения В берем значение коэффициента динамической вязкости газа и находим ν:

Для определения расчетной формулы потери давления в трубопроводе, вычислим число Рейнольдса:

, (2.18)

где d - внутренний диаметр газопровода, см;

Q - расход газа при температуре 0̊ С и давлении ратм=760 мм.рт.ст., м3/ч;

ν - коэффициент кинематической вязкости газа при 0̊ С, м2/с.

Для ламинарного режима движения газа (Re ≤ 2000) падение давления в газопроводе:

, (2.19)

Для критического режима движения газа (2000<Re<4000) падение давления в газопроводе:

, (2.20)

Для турбулентного режима движения газа (Re>4000) падение давления в газопроводе:

, (2.21)

где Н - падение давления, Па;

ρ - плотность газа при 0̊ С и атмосферном давлении 0.10132, кг/м3;

l - расчетная длина трубопровода постоянного сечения, м;

Δ - эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней стенки трубы.

Уточним диаметр на участке l9. Ближайший стандартный трубопровод: наружный диаметр 20 мм, толщина стенки 3,2 мм.

Допускаемая потеря давления в трубопроводе:

, (2.22)

Фактическая величина потери давления в газопроводе по формуле (2.21):

На основании того, что вычисленная величина потери давления превышает допустимое значение на участке, изменим величину внутреннего диаметра трубопровода в большую сторону. Подбором вычислим расчетный диаметр трубопровода. Он составляет 5,2 см. При таком диаметре Н=76,047 Па. Скорректируем число Рейнольдса.

Новое значение числа Рейнольдса привело к изменению расчетной формулы с (2.21) на (2.19). Выполним подбор диаметра по новой формуле. Расчетный диаметр составляет 5 см. При таком диаметре Н=79,83 Па. Ближайший стандартный трубопровод: диаметр 60 мм, толщина стенки 5 мм. Скорректируем число Рейнольдса.

На основании того, что вычисленная величина потери давления находится в допустимых пределах, расчет участка l9 считаем верным.

Уточним диаметр на участке l7. Ближайший стандартный трубопровод: наружный диаметр 20 мм, толщина стенки 3,2 мм.

Допускаемая потеря давления в трубопроводе по формуле (2.22):

Фактическая величина потери давления в газопроводе по формуле (2.21):

На основании того, что вычисленная величина потери давления превышает допустимое значение на участке, изменим величину внутреннего диаметра трубопровода в большую сторону. Подбором вычислим расчетный диаметр трубопровода. Он составляет 5,2 см. При таком диаметре Н=564 Па. Скорректируем число Рейнольдса.

Новое значение числа Рейнольдса привело к изменению расчетной формулы с (2.21) на (2.19). Выполним подбор диаметра по новой формуле. Расчетный диаметр составляет 5 см. При таком диаметре Н=592,08 Па. Ближайший стандартный трубопровод: диаметр 60 мм, толщина стенки 5 мм. Скорректируем число Рейнольдса.

На основании того, что вычисленная величина потери давления находится в допустимых пределах, расчет участка l7 считаем верным.

Уточним диаметр на участке l6. Ближайший стандартный трубопровод: наружный диаметр 25 мм, толщина стенки 2,5 мм.

Допускаемая потеря давления в трубопроводе по формуле (2.22):

Фактическая величина потери давления в газопроводе по формуле (2.21):

На основании того, что вычисленная величина потери давления превышает допустимое значение на участке, изменим величину внутреннего диаметра трубопровода в большую сторону. Подбором вычислим расчетный диаметр трубопровода. Он составляет 7 см. При таком диаметре Н=107,55 Па. Скорректируем число Рейнольдса.

Новое значение числа Рейнольдса привело к изменению расчетной формулы с (2.21) на (2.20). Выполним подбор диаметра по новой формуле. Расчетный диаметр составляет 6,8 см. При таком диаметре Н=117,12 Па. Ближайший стандартный трубопровод: диаметр 76 мм, толщина стенки 4 мм. Скорректируем число Рейнольдса.

На основании того, что вычисленная величина потери давления находится в допустимых пределах, расчет участка l6 считаем верным.

Уточним диаметр на участке l5. Ближайший стандартный трубопровод: наружный диаметр 25 мм, толщина стенки 2,5 мм.

Допускаемая потеря давления в трубопроводе по формуле (2.22):

Фактическая величина потери давления в газопроводе по формуле (2.21):

На основании того, что вычисленная величина потери давления превышает допустимое значение на участке, изменим величину внутреннего диаметра трубопровода в большую сторону. Подбором вычислим расчетный диаметр трубопровода. Он составляет 7 см. При таком диаметре Н=170,81 Па. Скорректируем число Рейнольдса.

Новое значение числа Рейнольдса привело к изменению расчетной формулы с (2.21) на (2.20). Выполним подбор диаметра по новой формуле. Расчетный диаметр составляет 6,8 см. При таком диаметре Н=186 Па. Ближайший стандартный трубопровод: диаметр 76 мм, толщина стенки 4 мм. Скорректируем число Рейнольдса.

На основании того, что вычисленная величина потери давления находится в допустимых пределах, расчет участка l5 считаем верным.

Уточним диаметр на участке l4. Ближайший стандартный трубопровод: наружный диаметр 25 мм, толщина стенки 2,5 мм.

Допускаемая потеря давления в трубопроводе по формуле (2.22):

Фактическая величина потери давления в газопроводе по формуле (2.21):

На основании того, что вычисленная величина потери давления превышает допустимое значение на участке, изменим величину внутреннего диаметра трубопровода в большую сторону. Подбором вычислим расчетный диаметр трубопровода. Он составляет 7 см. При таком диаметре Н=493,46 Па. Скорректируем число Рейнольдса.

Новое значение числа Рейнольдса привело к изменению расчетной формулы с (2.21) на (2.20). Выполним подбор диаметра по новой формуле. Расчетный диаметр составляет 6,8 см. При таком диаметре Н=537,36 Па. Ближайший стандартный трубопровод: диаметр 76 мм, толщина стенки 4 мм. Скорректируем число Рейнольдса.

На основании того, что вычисленная величина потери давления находится в допустимых пределах, расчет участка l4 считаем верным.

Уточним диаметр на участке l3. Ближайший стандартный трубопровод: наружный диаметр 25 мм, толщина стенки 2,5 мм.

Допускаемая потеря давления в трубопроводе по формуле (2.22):

Фактическая величина потери давления в газопроводе по формуле (2.21):

На основании того, что вычисленная величина потери давления превышает допустимое значение на участке, изменим величину внутреннего диаметра трубопровода в большую сторону. Подбором вычислим расчетный диаметр трубопровода. Он составляет 7 см. При таком диаметре Н=107,55 Па. Скорректируем число Рейнольдса.

На основании того, что вычисленная величина потери давления находится в допустимых пределах, расчет участка l3 считаем верным.

Уточним диаметр на участке l1. Ближайший стандартный трубопровод: наружный диаметр 30 мм, толщина стенки 3 мм.

Допускаемая потеря давления в трубопроводе по формуле (2.22):

Фактическая величина потери давления в газопроводе по формуле (2.21):

На основании того, что вычисленная величина потери давления превышает допустимое значение на участке, изменим величину внутреннего диаметра трубопровода в большую сторону. Подбором вычислим расчетный диаметр трубопровода. Он составляет 8,1 см. При таком диаметре Н=214,08 Па. Скорректируем число Рейнольдса.

Новое значение числа Рейнольдса привело к изменению расчетной формулы с (2.21) на (2.20). Выполним подбор диаметра по новой формуле. Расчетный диаметр составляет 8,2 см. При таком диаметре Н=211,5 Па. Ближайший стандартный трубопровод: диаметр 102 мм, толщина стенки 10 мм. Скорректируем число Рейнольдса.

На основании того, что вычисленная величина потери давления находится в допустимых пределах, расчет участка l1 считаем верным.

Суммарная фактическая величина потерь давления на участке l1-l3-l4-l5-l6-l7-l9 составляет 1828,84 Па. Допустимая величина потерь составляет 1764 Па. Рассчитанная величина находится в допустимых пределах (4%<10%) погрешности для инженерных расчетов. Значит, расчет для основной магистрали считаем верным.

Вычислим диаметры для боковых ответвлений системы. Для этого необходимо определить предварительные значения диаметров газопровода по формуле (2.16).

Ближайший стандартный трубопровод: наружный диаметр 20 мм, толщина стенки 3,2 мм.

Допускаемая потеря давления в трубопроводе составляет Ндоп2=1764-Hдоп1=1545,1Па.

Фактическая величина потери давления в газопроводе по формуле (2.21):

На основании того, что вычисленная величина потери давления превышает допустимое значение на участке, изменим величину внутреннего диаметра трубопровода в большую сторону. Подбором вычислим расчетный диаметр трубопровода. Он составляет 3,4 см. При таком диаметре Н=1596,4 Па. Скорректируем число Рейнольдса.

Новое значение числа Рейнольдса привело к изменению расчетной формулы с (2.21) на (2.19). Выполним подбор диаметра по новой формуле. Расчетный диаметр составляет 3,3 см. При таком диаметре Н=1498,1 Па. Ближайший стандартный трубопровод: диаметр 40 мм, толщина стенки 3,5 мм. Скорректируем число Рейнольдса.

Фактическое давление в точке рк1=0,1050407 МПа, что соответствует предъявляемым требованиям к отклонениям от фактических значений при расчетах.

На основании того, что вычисленная величина потери давления находится в допустимых пределах, расчет участка l2 считаем верным.

Ближайший стандартный трубопровод: наружный диаметр 20 мм, толщина стенки 2,5 мм.

Допускаемая потеря давления в трубопроводе составляет Ндоп2=1764-Hдоп13456=650,2 Па.

Фактическая величина потери давления в газопроводе по формуле (2.21):

На основании того, что вычисленная величина потери давления превышает допустимое значение на участке, изменим величину внутреннего диаметра трубопровода в большую сторону. Подбором вычислим расчетный диаметр трубопровода. Он составляет 4,1 см. При таком диаметре Н=628,5 Па. Скорректируем число Рейнольдса.

Новое значение числа Рейнольдса привело к изменению расчетной формулы с (2.21) на (2.19). Выполним подбор диаметра по новой формуле. Расчетный диаметр составляет 4,2 см. При таком диаметре Н=609,6 Па. Ближайший стандартный трубопровод по ГОСТ 8732-78: диаметр 50 мм, толщина стенки 4 мм. Скорректируем число Рейнольдса.

Фактическое давление в точке рк3=0,1050406 МПа, что соответствует предъявляемым требованиям к отклонениям от фактических значений при расчетах.

На основании того, что вычисленная величина потери давления находится в допустимых пределах, расчет участка l8 считаем верным.

2.4 Определение зависимости давления в сети от продольной координаты

Построим зависимость давления в системе от продольной координаты на основании рассчитанных диаметров трубопроводов. Представим найденные параметры трубопровода в виде таблицы 13.

Таблица 13

	l1	l2	l3	l4	l5	l6	l7	l8	l9
Dxδ, мм	102х10	40х3,5	76х4	76х4	76х4	76х4	60х5	50х4	60х5
Н, Па	221,5	1498,1	117,12	537,36	173,83	117,12	592,08	609,6	79,83
р, кПа	106,544	105,0407	106,435	105,933	105,759	105,65	105,077	105,0406	105
L, км	3,4	2,7	1,7	7,8	2,7	1,7	8,9	2,8	1,2

Давление в начальной точке составляет рн=106763 Па. Построим развертку системы. Для этого построим все нити сложного трубопровода в одном направлении, сохраняя структуру системы. В качестве длины эквивалентного трубопровода примем самую протяженную составляющую газопровода.

Рисунок 6 - Развертка трубопроводной системы

Таблица 14

Координата на участке, м	0	680	1360	2040	2720	3400
Координата на развертке, м	0	680	1360	2040	2720	3400
p, Па	106763	106719,2	106675,4	106631,6	106587,8	106544

Участок l2 с параметрами: l=2700 м, pн = р1, pк = рк1. Расчет по формуле (2.20):

Таблица 15

Координата на участке, м	0	540	1080	1620	2160	2700
Координата на развертке, м	3400	3940	4480	5020	5560	6100
p, Па	106544	106243	105943	105642	105341	105041

Участок l3 с параметрами: l=1700 м, pн = р1, pк = р2. Расчет по формуле (2.20):

Таблица 16

Координата на участке, м	0	340	680	1020	1360	1700
Координата на развертке, м	3400	3740	4080	4420	4760	5100
p, Па	106544	106522	106500	106479	106457	106435

Участок l4 с параметрами: l=7800 м, pн = р2, pк = р3. Расчет по формуле (2.20):

Таблица 17

Координата на участке, м	0	1560	3120	4680	6240	7800
Координата на развертке, м	5100	6660	8220	9780	11340	12900
p, Па	106435	106335	106234	106134	106033	105933

Участок l5 с параметрами: l=2700 м, pн = р3, pк = р4. Расчет по формуле (2.20):

Таблица 18

Координата на участке, м	0	540	1080	1620	2160	2700
Координата на развертке, м	12900	13440	13980	14520	15060	15600
p, Па	105933	105898	105863	105829	105794	105759

Участок l6 с параметрами: l=1700 м, pн = р4, pк = р5. Расчет по формуле (2.20):

Таблица 19

Координата на участке, м	0	340	680	1020	1360	1700
Координата на развертке, м	15600	15940	16280	16620	16960	17300
p, Па	105759	105737	105715	105694	105672	105650

Участок l7 с параметрами: l=8900 м, pн = р5, pк = р6. Расчет по формуле (2.20):

Таблица 20

Координата на участке, м	0	1780	3560	5340	7120	8900
Координата на развертке, м	17300	19080	20860	22640	24420	26200
p, Па	105650	105535	105421	105306	105192	105077

Участок l8 с параметрами: l=2800 м, pн = р5, pк = рк3. Расчет по формуле (2.20):

Таблица 21

Координата на участке, м	0	560	1120	1680	2240	2800
Координата на развертке, м	17300	17860	18420	18980	19540	20100
p, Па	105650	105528	105406	105284	105162	105041

Участок l9 с параметрами: l=1200 м, pн = р6, pк = рк2. Расчет по формуле (2.20):

Таблица 22

Координата на участке, м	0	240	480	720	960	1200
Координата на развертке, м	26200	26440	26680	26920	27160	27400
p, Па	105077	105062	105046	105031	105015	105000

Заключение

В данной курсовой работе был произведен расчет сложного газопровода высокого и низкого давления, что позволило закрепить теоретические знания, приобретенные в курсе «Основы теории и проектирования энергетических систем газонефтепроводов и газонефтехранилищ». После выполнения расчета были получены аналитические зависимости и построены графики давления в трубопроводе от продольной координаты для каждой нитки, определены неизвестные давления в узловых точках и параметры эквивалентного газопровода.

В результате выполнения работы был получен практический опыт расчета газовых сетей и работы с нормативными документами и монограммами.

Список литературы

1. Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации газопроводов: учеб. пособие для вузов / В.Ф. Новоселов, А.И. Гольянов и др. - М. : Недра, 1982. 136 с.

. Теплотехника: учебник для студентов втузов под общ. ред. В.И. Крутова. - М.: Машиностроение, 1986. - 432 с.

. Алиев Р.А. Компрессорные станции магистральных газопроводов / Р.А. Алиев, В.М. Михайлов, Е.И. Яковлев. - М.:МИНФиГП им. И.М. Губкина, 1986. - 57 с.

. СНиП 2.04.08-87.

. СТП ВГТУ 62 - 2007. Текстовые документы (курсовые работы (проекты), рефераты, отчеты по лабораторным работам, контрольные работы). Правила оформления. - Воронеж: ВГТУ, 2007. - 53 с.

. ГОСТ 8732-78 «Трубы стальные бесшовные горячедеформированные».

Гидравлический расчет сложного газопровода

Гидравлический расчет сложного газопровода

Введение

1. Гидравлический расчет сложного газопровода высокого давления

.1 Определение пропускной способности сложного газопровода

1.2 Оценка полученного расхода в системе

1.3 Построение зависимости давления в эквивалентном газопроводе от продольной координаты

Рис. 3 Зависимость давления от продольной координаты

1.4 Распределение давления по участкам трубопроводной системы

2. Гидравлический расчет сложного газопровода низкого давления

.1 Определение давления в узловых точках сети

2.2 Определение диаметра участков распределительной сети

2.3 Приведение диаметров участков сети к стандартным значениям

2.4 Определение зависимости давления в сети от продольной координаты

Заключение

Список литературы

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Приложение Г

Приложение Д

Приложение Е

Приложение Ж

Похожие работы на - Гидравлический расчет сложного газопровода