Для снижения давления газа и поддержания его в заданных пределах независимо от расхода в системах газоснабжения должны предусматриваться:
- газорегуляторные пункты (ГРП), сооруженные на территории городов и
населённых пунктов, а также на территории промышленных предприятий;
- газорегуляторные установки (ГРУ),которые монтируют в помещениях в
которых установлены газопотребляющие агрегаты.
Число ГРП в системах газоснабжения определяется количеством потребителей и величиной газопотребления. При этом возникает необходимость определения оптимального количества пунктов питания сети низкого давления, т.е. выбора оптимального количества ГРП.
Оптимальный радиус ГРП определяется по формуле:
где ΔРН -нормируемый перепад давления в уличных газопроводах низкого давления,
ΔРн=1000-1200Па;
l -удельный часовой расход газа на одного человека, м3/час;
l=13836,29/52140=0,265 м3/(чел.ч)
μ-коэффициент плотности сети низкого давления, представляющий собой отношение общей протяженности уличных газопроводов низкого давления, м, определяется из выражения:
где m -плотность населения, чел/га.
При известном значении Rоптоптимальную пропускную способность одного ГРП,м3/час, находим по формуле:
где 2 Rопт2 -площадь территории, снабжаемой газом от одного ГРП.
Оптимальное количество ГРПв населённом пункте определяется по формуле:
где F -площадь газоснабжаемой территории, га
Ориентировочные значения величин: пропускная способность одного ГРП Vопт =1500 – 4000 м3/час; радиус действия Rопт= 0,5 - 1 км.
4. Гидравлический расчёт кольцевой сети низкого давления.
Гидравлический расчёт производят для определения диаметров газопровода из условий обеспечения бесперебойного газоснабжения в часы максимального газопотребления и создания при максимально допустимых перепадах газа, экономичных и надёжных режимов эксплуатации, обеспечивающих устойчивую работу ГРП.
В практике проектирования кольцевых сетей существует следующая методика:
1. На основании известных количеств потребляемого газа и заданной схемы газопроводов вычисляем сосредоточенные расходы газа у потребителей и удельные путевые расходы для каждого квартала.
где Vпут - путевой расход газа, м3/ч;
q1 - удельный путевой расход газа, м3/ч на 1м
l – длина расчетного участка, м.
где 
- максимальный часовой расход газа на квартал по всем видам потребления, м3/ч;
l i - суммарная длина питающего контура, м.
Используя выше приведённые формулы, получаем для нашего микрорайона путевые расходы. См.приложение3.
2. Определяем путевые расходы для всех участков сети.
Если один и тот же участок кольцевой сети питает два квартала, то удельный путевой расход на этом участке будет равен сумме удельных расходов каждого квартала.
Участок ГРП - 1 считается участком, где отсутствует путевой расход, то есть к нему потребители непосредственно не присоединяются.
Сумма путевых расходов по всем расчётным участкам системы газоснабжения должна быть равна суммарному расходу газа на весь микрорайон по сетям низкого давления. Невязка не должна превышать 1-2 %.
3. Задаём начальное распределение потоков газа сети.
В зоне действия ГРП выбираем наиболее удалённые узлы и считаем их точками схода (или нулевыми точками), в которых потоки сходятся. Намечаем потоки газа от ГРП к точкам схода по кратчайшему пути сначала по основным магистральным направлениям, а затем по всем вспомогательным.
Узловой расход определяют как полусумму путевых расходов всех расчётных участков, сходящихся в узле:
Принимаем, что крупные сосредоточенные потребители присоединены к
сетям среднего давления. Поэтому Vcocp не учитываем.
Проверкой правильности расчёта служит выполнение равенства:
4. Определяем расчётные расходы по участкам кольцевой сети:
Vрасч=Vmp+0,55.Vnym
где Vрасч - расчётный расход газа на участке, м3/ч;
Vтр - транзитный расход на участке, м3/ч;
Vпут - путевой расход на участке, м3/ч.
Невязка между Vрасчгрп-1 и суммарным расходом газа сети низкого давления должна быть меньше 7%.
Данные расчётов пунктов 3 и 4 сводим в таблицу приложения 4.
5. Производим гидравлический расчёт всех участков кольцевой сети,
стараясь подобрать постоянный диаметр для главного контура
(трубы используем стальные бесшовные ГОСТ 8732-85)
6. Производим гидравлическую увязку кольцевой сети, в результате чего получаем окончательное распределение потоков газа. При этом для всех замкнутых контуров алгебраическая сумма потерь давления должна быть равна нулю (направление по часовой стрелке принято за положительное, а против - отрицательное). Ошибка при расчёте должна быть 10 %.
SDR! (S?DR?).100%=10%
Для окончательной гидравлической увязки используем следующие формулы:
поправочный расход, м3/ч,
VK= VK'+ VK"
поправка первого порядка, м3/ч,
V' = - SDR/ (1.75.SDR/V)
поправка второго порядка, м3/ч,
V" = - (DR/V).Vc.к./(SDR/V)
окончательный расчётный расход
Vнов.уч= V'+ V",
где V= Vк - Vc к - поправочный расход на участке, м3/ч;
Vc. к. - поправочный расход соседнего кольца, м /ч.
Расчёт представлен в таблице приложения 5.
Так как ошибки во всех кольцах при расчёте не превышают 10 % гидравлический расчёт можно считать законченным.
В конце определяем потери давления на участках и в кольцах.
Литература
1. Ионин А. А. Газоснабжение. Учебник для вузов. М., Стройиздат, 1975. 439 с.
2. Жила В. А. Газовые сети и установки: Учеб. пособие для сред. Проф.
Образования / В. А. Жила, М. А. Ушаков, О. Н. Брюханов. - М.: Издательский
центр «Академия», 2003. - 272 с.
3. СНиП 2.04.08-87*. Газоснабжение.- М. Госстрой России, 1999.- 69 с.
4. СНиП 42-01-2002. Газораспределительные системы.- М. Госстрой России,
2003.- 27 с.
5 ГОСТ 21.610-85. Газоснабжение. Наружные газопроводы.
6. СНиП 2.04.07-86. Тепловые сети.- М. Госстрой России, 1987.- 48 с.
