Расчет систем газоснабжения района города
помещение 4 для отопительного оборудования с газовым котлом;
помещение 1 для вводного и выводного газопровода и ручного регулирования
давления газа.
В типовом ГРП, изображенном на рис. 8.1 [10] , можно выделить следующие
узлы:
узел ввода-вывода газа с байпасом 7 для ручного регулирования давления
газа после ГРП;
узел механической очистки газа с фильтром 1;
узел регулирования давления газа с регулятором 2 и предохранительно-
запорным клапаном 3;
узел измерения расхода газа с диафрагмой 6 или счётчиком газа.
В помещении для контрольно-измерительных приборов размещаются
самопишущие манометры, измеряющие давление газа до и после ГРП, расходомер
газа, дифманометр, измеряющий перепад давления на фильтре. В основном
помещении ГРП устанавливаются показывающие манометры, измеряющие давление
газа до и после ГРП; термометры расширения, измеряющие температуру газа на
вводе газа в ГРП и после узла измерения расхода газа.
Аксонометрическая схема газопроводов ГРП изображена на рис. 8.2. [ ] На
схеме в условных изображениях в соответствии с ГОСТ 21.609-83 показаны
трубопроводы, запорная арматура, регуляторы (2), предохранительно-запорные
клапана (З), фильтр (1), гидроэатвор (5), свечи для сброса газа в атмосферу
(10,9,8), диафрагма (6) и байпас (7).
Газопровод от городской сети среднего или высокого давления подходит к
ГРП под землёй. Пройдя фундамент, газопровод поднимается в помещение (1).
Аналогично отводится газ из ГРП. На вводе и выводе газа в ГРП на
газопроводе устанавливается изолирующие фланцы (11).
Газ высокого иди среднего давления проходит в ГРП очистку от
механических примесей в фильтре (1). После фильтра газ направляется к линии
регулирования. Здесь давление газа снижается до необходимого и
поддерживается постоянным с помощью регулятора (2). Предохранительно-
запорный клапан (3) закрывает линию регулирования в случаях повышения и
понижения давления газа после регулятора более допустимых пределов. Верхний
предел срабатывания клапана составляет 120 % от давления, поддерживаемого
регулятором давления. Нижний предел настройки клапана для газопроводов
низкого давления составляет 300 - 3000 Па; для газопроводов среднего
давления - 0,003 - 0,03 МПа.
Предохранительно-сбросной клапан (ПСК) (4) защищает газовую сеть после
ГРП от кратковременного повышения давления в пределах 110 % от величины
давления, поддерживаемого регулятором давления. При срабатывании ПСК
избыток газа выбрасывается в атмосферу через газопровод безопасности (9).
В помещении ГРП необходимо поддерживать положительную температуру
воздуха не менее 10 °С. Для этого ГРП оборудуется местной системой
отопления или подключается к системе отопления одного из ближайших зданий.
Для вентиляции ГРП на крыше устанавливается дефлектор, обеспечивающий
трёхкратный воздухообмен в основном помещении ГРП. Входная дверь в основное
помещение ГРП в нижней её части должна иметь щели для прохода воздуха.
Освещение ГРП чаще всего выполняется наружным путем установки
источников направленного света на окнах ГРП. Можно выполнять освещение ГРП
во взрывобезопасном исполнении. В любом случае включение освещения ГРП
должно осуществляться снаружи.
Возле здания ГРП оборудуется грозозащита и заземляющий контур.
9.2 Газорегуляторные установки.
Газорегуляторные установки (ГРУ) по своим задачам и принципу работы не
отличаются от ГРП. Основное их отличие от ГРП заключается в том, что ГРУ
можно размещать непосредственно в тех помещениях, где используется газ, или
где-то рядом, обеспечивая свободный доступ к ГРУ. Отдельных зданий для ГРУ
не строят. ГРУ обносят заградительной сеткой и вывешивают возле ее
предупредительные плакаты. ГРУ, как правило, сооружаются в производственных
цехах, в котельных, у коммунально-бытовых потребителей газа. ГРУ могут
выполняться в металлических шкафах, которые укрепляются на наружных стенах
производственных зданий. Правила размещения ГРУ регламентируются СНиП [2].
На рис. 8.3 [10] изображена аксонометрическая схема типового ГРУ.
Здесь приняты следующие обозначения :
1. фильтр для механической очистки газа;
2. стальные задвижки;
3. предохранительно-запорный клапан;
4. регулятор давления;
5.6.чугунные задвижки;
7. предохранительно-сбросной клапан;
8. расходомер газа;
9. самопишущие манометры;
10. показывающие манометры;
11. дифференциальный манометр на фильтре;
12. термометры расширения;
13. футляры;
14. диафрагма;
15. стальные вентили;
16. трехходовые краны;
17. пробковые краны на импульсных линиях;
18.19. пробковые краны.
К помещению, где расположено ГРУ, с точки зрения вентиляции и освещения
предъявляются те же требования, что и для ГРП.
10. Выбор оборудования газорегуляторных пунктов и установок.
Выбор оборудования ГРП и ГРУ начинается с определения типа регулятора
давления газа. После выбора регулятора давления определяются типы
предохранительно-запорных и предохранительно-сбросных клапанов. Далее
подбирается фильтр для очистки газа, а затем запорная арматура и контрольно-
измерительные приборы.
10.1 Выбор регулятора давления.
Регулятор давления должен обеспечивать пропуск через ГРП необходимого
кол-во газа и поддерживать постоянное давление его независимо от расхода.
Расчётное уравнение для определения пропускной способности регулятора
давления выбираются в зависимости от характера истечения газа через
регулирующий орган.
При докритическом истечении, когда скорость газа при проходе через
клапан регулятора не превышает скорость звука, расчётное уравнение
записывается в виде
VР = 5260 • K V • ? • ? ?P • P1 / ?О • T • Z
При сверх критическом давлении, когда скорость газа в клапане
регулятора давления превышает скорость звука, расчётное уравнение имеет
вид:
VР = 5260 • K V • ? КР • P1 • ? (?P / P1) КР/ ?О • T • Z
В формулах:
K V - коэффициент пропускной способности регулятора давления;
? - коэффициент, учитывающий неточность исходной модели для уравнений;
? = 1 - 0,46 • (?P / P1)
? КР = 1 - 0,46 • (?P / P1) КР
?P - перепад давлений в линии регулирования, МПа:
?P = P1 - P2 - ?P КР, (МПа),
где P1 - абсолютное давление газа перед ГРП или ГРУ, МПа;
P2 - абсолютное давление газа после ГРП или ГРУ, МПа;
P 1 = 0,15 + 0,1 = 0,25 (МПа),
P 2 = 0,005 + 0,1 = 0,105 (МПа),
?P - потери давлении газа в линии регулирования, обычно равные
0,007 МПа;
(?P / P1) КР = 0,5
? КР = 1 - 0,46 • 0,5 = 0,77
?О = 0,73 -плотность газа при нормальном давлении, кг/м3;
Т - абсолютная температура газа равная 283 К;
Z - коэффициент, учитывающий отклонение свойств газа от свойств
идеального газа (при Р1 ? 1,2 МПа Z = 1).
Расчётный расход VР должен быть больше оптимального расхода газа через
ГРП на 15,20%, то есть:
VР = (1,15 ч 1,2) • V ОПТ (м3/ч.),
VР = 1,2 • 1883,52 = 2260,224 (м3/ч.),
Определить режим истечения газа через клапан регулятора можно по
соотношению
Р2 / Р1 = 0,105 / 0,25 = 0,42
Если Р2 / Р1 ? 0,5 , то течение газа будет докритическим и поэтому
следует применять уравнение первое.
Так как Р2 / Р1 < 0,5 , то течение газа будет сверхкритическим и
поэтому следует применять уравнение второе.
Из вышеуказанных уравнений для определения типа регулятора определяем
его коэффициент пропускной способности K V.
K V = V Р / [ 5260 • ? КР • P1 • ? ((?P / P1) КР/ ?О • T • Z)]
K V = 2260,224 / [ 5260 • 0,77 • 0,25 • ? (0,5/ 0,73 • 283 • 1)] =
45,37
Определив K V по таблице 9.1 [ ] выбираем тип регулятора с K V
ближайшим большим значением, чем получен по расчёту.
По расчёту получен K V = 45,37 Ближайший К V в таблице равен 50 и
относится к регулятору РДУ-50. Следовательно, этот регулятор следует
установить в ГРП.
10.2 Выбор предохранительно-запорного клапана.
Промышленность выпускает два типа ПЗК: ПКН и ПКВ. Первый следует
применять в случаях, когда после ГРП или ГРУ поддерживается низкое
давление, второй - среднее. Габариты и тип клапана определяются типом
регулятора давления. ПЗК обычно выбирают с таким же условным диаметром, как
и регулятор.
Определен тип регулятора РДУК-50. Этот регулятор имеет условный
диаметр 50 мм. Следовательно, ПЗК будет или ПКН-50.
10.3 Выбор предохранительно-сбросного клапана.
Предохранительно-сбросной клапан подбирается по пропускной способности
регулятора давления. Пропускная способность ПСК должна составлять не менее
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
