- -

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В качестве заключения выполняется гидравлический расчёт сети высокого (среднего) давления
Газовые сети высокого давления являются верхним иерархическим уровнем городской системы газоснабжения. Для средних и больших городов их проектируют кольцевыми, и только для малых городов они могут выполняться в виде разветвлённых тупиковых сетей.
Расчётный перепад для сетей высокого давления определяют исходя из следующих соображений. Начальное давление принимают максимальным, конечное давление принимают таким, чтобы при максимальной нагрузке сети было обеспечено минимально допустимое давление газа перед регуляторами. Величина этого давления складывается из максимального давления газа перед горелками, перепада давлений в абонентском ответвлении при максимальной нагрузке и перепада в ПРГ. В большинстве случаев перед ПРГ достаточно иметь избыточное давление примерно 0,15 - 0,2 МПа.
При расчёте кольцевых сетей необходимо оставлять резерв давления для увеличения пропускной способности системы при аварийных гидравлических режимах. Принятый резерв следует проверять расчётом при возникновении наиболее неблагоприятных аварийных ситуаций. Такие режимы обычно возникают при выключении головных участков сети. Для многокольцевой сети неблагоприятных режимов, которые необходимо проверить расчётом, может быть несколько.
Ввиду кратковременности аварийных ситуаций следует допускать снижение качества системы при отказах её элементов. Снижение качества оценивают коэффициентом обеспеченности, Коб, который зависит от категории потребителей.
Сети высокого (среднего) давления являются управляемыми, к ним присоединяют ограниченное число крупных потребителей, режимом подачи газа которых управляет диспетчерская служба. Следствием управляемости сети является и особая постановка задачи расчёта аварийного гидравлического режима, заключающегося в том, что не только в расчётном режиме, но и в аварийных ситуациях узловые расходы газа являются заданными. Это положение позволяет вести расчёт аварийных режимов теми же методами, какими определяют диаметр газопроводов при расчётном режиме. Отличие состоит лишь в том, что меняется геометрия сети: выключают один или несколько элементов и уменьшают узловые нагрузки в соответствии с принятыми Коб. Возможное уменьшение подачи газа ограничено нижним пределом, который устанавливают из соображений минимально допустимого давления газа перед приборами. Это минимальное давление определяется минимальной нагрузкой, которую принимают равной 50% расчётного значения. Половину нормы газообразного топлива будут получать примерно 20-30% потребителей, причём такое снижение подачи топлива существенно не отразится на приготовлении пищи. В основном это будет отражаться на качестве горячего водоснабжения. Как показывают исследования, при снижении давления после ПРГ можно уменьшить максимальный расход примерно на 15-20%.
Следовательно, для коммунально-бытовых потребителей, присоединённых к сети низкого давления, коэффициент обеспеченности, Коб, можно принять равным 0,8-0,85. Учитывая кратковременность аварийных ситуаций и теплоаккумулирующую способность зданий, можно сократить подачу газа на отопительные цели, Коб для отопительных котельных можно принимать равным 0,7-0,75.
Значение Коб для промышленных предприятий определяют из следующих соображений. Если предприятие имеет резервную систему снабжения топливом, то Коб = 0. При её отсутствии допустимое сокращение подачи газа зависит от сокращения подачи теплоты на отопительные цели. Для технологических нужд сокращать подачу газа не следует. Таким образом, коэффициент Коб можно определить для всех сосредоточенных потребителей и на их основе рассчитать аварийные гидравлические режимы. После обоснования коэффициентов обеспеченности для всех потребителей решают вторую задачу, то есть определяют необходимый резерв пропускной способности сети.
Для однокольцевого газопровода аварийных режимов, подлежащих расчёту при выключении головных участков слева и справа от точки питания.
Так как при выключении головных участков однокольцевой газопровод превращается в тупиковый, то диаметр кольца можно определить из расчёта аварийного гидравлического режима при лимитированном газоснабжении для тупиковой линии. Рекомендуется следующий порядок расчёта однокольцевой газовой сети высокого (среднего) давления:
1. Давление газа на выходе из ГРС принимается по заданию. Давление перед конечными потребителями (ПРГ) принимается равным минимально допустимому для данной ступени давления как абсолютное значение, Рк = 0,3 МПа.
Намечаем направление движения газа по сети и определяем резервирующую перемычку – это будет участок, лежащий на противоположном конце кольца относительно ГРС.
2. Определяем, по возможности, равновеликий диаметр кольца в зависимости от расчётного расхода, и среднеквадратичной потери давления газа,
Целесообразно принимать постоянный диаметр кольца. Если такой диаметр подобрать не удастся, то участки газопроводов, расположенные диаметрально противоположно точке питания, следует прокладывать меньшего диаметра, но не менее чем 0,75 диаметра головного участка.
3. Рассчитывают аварийные режимы при выключенном головном участке справа, затем слева от начальной точки конца. Стремление использовать весь перепад давления в обоих режимах требует корректировки первоначально принятых диаметров по кольцу.
Изменение диаметров (увеличение протяжённости большего или меньшего их значения) в одном режиме требует внесения изменения во втором режиме и наоборот. В результате этого расчёта диаметры по кольцу принимаются окончательно.
4. Затем считают нормальный режим при уже известных диаметрах по кольцу и снабжении газом всех потребителей на 100 %. В результате расчёта нормального режима определяют резерв давления в точке встречи потоков, минимально необходимый для нормального снабжения газом всех потребителей при самых сложных аварийных ситуациях, а также давления в каждой точке подключения потребителей, что позволяет разрабатывать проект газоснабжения каждого из них.
5. По завершении расчёта конечных давлений во всех узловых точках кольца проверяется увязка потерь давления в полукольцах (от точки разветвления до точки схода потоков).
В результате расчёта кольца, исходя из предварительного распределения потоков, определяем невязку, δ, %, в кольце
Невязка по давлению при расчёте нормального режима не должна превышать 10%. Если данное условие не соблюдается, то вводим круговой поправочный расход, "м" ^"3" /ч.
В соответствии с методом Якоби поправочный расход, ΔQк, "м" ^"3" /ч,
Затем вычитаем круговой поправочный расход с перегруженной ветви и прибавляем к расходам на противоположной ветви тот же круговой поправочный расход.
При известном диаметре и новых расходах определяем потери давления на каждом участке. После чего определяем невязку заново по формуле.

В итоге был выполнен окончательный расчет нормального режима с ошибкой для кольца - 0,62%