Газоснабжение в Республики Беларусь

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

ЗАДАЧА  №3

Подобрать и  рассчитать оборудование ГРП. Исходными  данными для расчета оборудования ГРП являются расход газа ГРП 1 (задача 2), плотность природного газа (задача 1). Давление газа на входе в ГРП  принимаем 0,4 МПа, давление газа перед  горелкой – 30 кПа. 

РЕШЕНИЕ

      Принимаем к установке чугунный волосяной фильтр с диаметром условного прохода 50 мм, и давлением в нем P_ф = 0,4 МПа. Определяем для него потери давления ∆ P_ф Па, в чистом фильтре: 

Где:

∆ P_гр - потери давления в чистом фильтре, Па; определяем в зависимости           от    пропускной способности при P₀ = 0,101 МПа и ρ_гр = 1 кг/м³;

    V_р - расчетный расход газа =1233,37 м³/ч;

    V_гр - расход газа по графику =1230 м³/ч;

         ρ₀ - плотность газа = 0,77 кг/м³;

         P_ф - давление газа на входе в ГРУ = 0,4 МПа. 
 
 

Потери давления газа в фильтре с чистой кассетой не должны превышать 40% от максимально  допустимого перепада давления в  фильтре в процессе эксплуатации – 10000 Па.

Предохранительный клапан приводится в действие от импульса выходного давления газа: давления, необходимого на преодоление сопротивления  системы газоснабжения от ГРП  до наиболее отдаленной горелки Р_с , и давления газа перед горелкой Р_г . Газопроводы в котельной рассчитываются на давление Р_с , составляющее 25-30% от принятого перед горелкой 

P_c=(0,25…0,3)P_г 

P_c= 0,3*30000 = 9000 

Тогда давление Р_вых, Па (МПа), на выходе из предохранительного  клапана определяем

     _{Рвых = Рг +Рс}

     _{Рвых = 30000+9000 = 39000 Па = 0,039 МПа} 

Принимаем к установке предохранительный  клапан типа ПКН. Определяем потери давления ∆Р_пкн , Па, в предохранительном клапане 
 

Где: ω - скорость газа на входе в ПКН, м/с;

       ζ- коэффициент местного сопротивления ПКН, отнесенный к скорости газа  во     входном сечении клапана; принимаем = 5;

       ρ- плотность газа при температуре 5⁰С, кг/м³.

Определяем  скорость газа, м/с, на входе в ПКН 
 
 

Где: Р_пкн  давление газа на входе в ПКН, Па, определяемое по формуле 

Р_пкн = Р_ф - ∆Р_ф 

Р_пкн = 0,4*10⁶ – 537,34 = 399462,7 Па 

       Т_пкн - температура соответствующая 5⁰С, переведенная в градусы по Кельвину;

        Т₀- температура соответствующая 273⁰К. 
 
 

            Определяем плотность ρ , кг/м³,газа при 5⁰С 
 
 
 

     Определяем  потери давления ∆Р_пкн , Па, в предохранительном клапане 
 
 

     Определяем  давление газа на выходе из ПКН, Р₁ , МПа, а, следовательно, и во входном сечении регулятора давления газа 

     Р₁ = Р_ф – ∆Р_ф -∆Р_пкн 

     Р₁ = 0,4*10⁶ – 53734 – 14769,12 = 384693,54 Па = 0,38 МПа 
 

     Определяем  давление газа, Р₂ , МПа, в выходном сечении регулятора давления

      

     Р₂ = Р_г + Р_с + ∆Р_сч 

Где: ∆Р_сч  - потери давления в счетчике, Па, определяем по формуле 

  

Где:  ∆Р_в - перепад давления в счетчике, Па, принимаемое ∆Р_в = 280 Па;

          ρ_в - плотность воздуха: ρ_в = 1,293 кг/м³. 
 
 

     Р₂ = 30000 + 9000 + 166,74 = 39166,74 Па = 0,039 МПа 
 

Принимаем к  установке регулятор давления РДУК 2В – 100/50 /по источнику 4, таблица 38/, и определяем пропускную способность V , м³/ч, регулятора 
 
 

Где: f – площадь седла клапана, принимаем f= 19,5 см²;

       a - коэффициент расхода, принимаем a= 0,6;

      φ- коэффициент, зависящий от отношения давлений , определяемый по формуле 
 

Где:  k – показатель адиабаты, для природного газа  k = 1,32. 
 

Определяем  пропускную способность V , м³/ч, регулятора 

  

     Определяем  пределы устойчивости работы регулятора V_у , м³/ч 

     V_у =(0,2…0,8)V 

     V_у =(0,2…0,8)*4912,6 = (982,52…3930,08) м³/ч 

Принятый к  установке в ГРП регулятор давления РДУК 2В –100/50 подходит и будет работать устойчиво при расчетном расходе газа.

Необходимая пропускная способность V_пск , м³/ч, предохранительного клапана в ГРУ при наличии перед регулятором давления предохранительно-запорного клапана определяем по следующей формуле 

V_пск ≥ 0,0005 *V 

V_пск ≥ 0,0005 *4912,6 = 2,3 м³/ч 

Принимаем к  установке ПСК-50. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Литература 

1. А.А. Ионин  “Газоснабжение” Москва 1989 г.
2. Н.Л. Стаскевич, Г.Н. Северинец, Д.Я. Вигдорчик “Справочник по газоснабжению и использованию газа”.
3. К.Г. Кязимов “Справочник молодого газовщика”
4. А.И. Гордюхин “Газовые сети и установки” Москва 1978 г.
5. Сайт “http://operator-gazovik.narod.ru”