Шпаргалка по "Газоснабжению"

29. Расчет тупиковых  сетей среднего (высокого) давления

Г.пр.рассч-ся по квадратичному перепаду давления в начале и конце сети: ∆P² = Pн² – Pк²; где Pк и Pн – абсолютные давления в нач.и конце сети. Нач.давление в сетях ср.и выс.давления принимается max возможным для данной ступени, а конечное – принимается на 0,05МПа выше начального давления последующей ступени. Для выс.давления 1-й категории: Pн = 1,3МПа, Pк = 0,75МПа; для выс.давления 2-й кат.: Pн = 0,7МПа, Pк = 0,45МПа; для ср.давления: Pн = 0,4МПа, Pк = 0,15МПа, если конечный потребитель низкого давления или по формуле, если конечный потребитель ср.давления.  Pк.ср. = Pгор. + ∆Pс. + 0,05 + Po, где Ргор. – давление газа перед горелкой, ∆Pс. – потери в сети; 0,05МПа – потери в регуляторе давления; Ро – атмосферное давление. Последовательность: 1) опр-м расч.расход газа на уч.осн-й магистрали; 2) опр-м длину уч-в по плану и нах-м расчетную длину: lp = 1.1 · l; 3) опр-м ср.значение А: А = (Рн² – Рк²) / ∑lр; 4) подбир-м диаметры магистралей так, чтобы значение А для каждого уч-а было ближе к Аср. 5) для выбранных диаметров уч-в по номограммам нах-м величину Ат и в случае необходимости в это значение вводим поправку на плот-ть и нах-м Аф: Аф = Ат · ρг / ρтабл; ρтабл = 0,73 кг\м3; 6) опр-м падение давления на участках маг-и: ∆Р² = Аф · lp; 7) конечное падение: Рк = √(Рн² – Аф · lp); 8) аналогично рассч-м остальные уч-и маг-и, опр-яя их диаметры, давления в узлах и давление перед конечным потребителем. При этом конечное давление 1-го уч-а будет начальным для следующего. Если давление перед последним потребителем более чем на 10% отличается от необходимого, то нужно пересчитать какой-либо из участков, добиваясь необходимого давления. 9) рассч-ся ответвления от гл.маг-и и к отдельным потребителям. Примечание 1: ГР г.пр.с путевым расходом произ-ся по расчетному расходу (Vр = Vт + 0,5Vп) обычным способом по образцу простых транзитных г.пр. Примечание 2: при расчете простой кольцевой сети она разбивается на 2 полукольца и производится расчет каждого по образцу тупиковых, затем произ-т их взаим.увязку. Сложная кольцевая сеть разбив-ся на неск.тупиковых.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30 . ГРП и ГРУ. Назначение  и основные элементы.

ГРП и ГРУ являются одним из наиболее ответственных элементов систем газоснабжения городов, населенных пунктов, промышленных и коммунальных предприятий. Они снижают  давление газа в сетях и автоматически  его поддерживают его  на заданном уровне, независимо от изменения расхода  и колебаний давления до ГРП.

Одновременно производится очистка  газа от механических примесей, контроль за входным и выходным давлением  газа и его температурой, предохранение  от возможного повышения или понижения  давления в контролируемой точке  газопровода сверх допустимых пределов. А при необходимости осуществляется и учет расхода газа.

ГРП сооружаются на распределительных  сетях на территории городов, населенных пунктов, промышленных и коммунальных предприятий для обеспечения  газом не менее 2-х потребителей.

ГРУ монтируется непосредственно  у потребителя газа для газоснабжения  отдельного объекта (цех, котельная, промышленная печь).

ГРП размещают как правило в отдельно стоящих зданиях, в спецблоках или в шкафах на несгораемых опорах.

ГРУ размещаются непосредственно  в помещении, где располагается  газовый агрегат.

В зависимости от величины входного давления ГРП и ГРУ могут быть:

- среднего (до 0,3 МПа);

- высокого давления (0,3-1,2МПа).

По назначению ГРП могут быть:

- сетевые (общегородские, районные, квартальные)

- объектовые.

Оборудование сетевых ГРП включает следующие основные элементы:

- узел регулирования давления  газа с предохранительно-запорным  клапаном (ПЗК) и обводным газопроводом (байпасом);

- предохранительно-сбросной клапан (ПСК);

- фильтр;

- комплект контрольно-измерительных  приборов КИП;

- продувочный газопровод;

- отключающее устройство на  входе и выходе.

В большинстве объектовых ГРП кроме того устанавливают приборы для измерения расхода газа.

Оборудование ГРП по ходу движения газа: входная задвижка → фильтр → ПЗК → регулятор давления (РД) → выходная задвижка → ПСК  присоединяется к газопроводу конечного  давления.

Газовый счетчик устанавливается  так, чтобы была обеспечена возможность  его отключение для ремонта и  замены.

Фильтр служит для очистки газа от пыли и механических примесей.

ПЗК – для отключения подачи газа потребителям при недопустимом повышении  или понижении давления газа за регулятором  давления.

Регулятор давления служит для снижения давления и автоматического поддержания  его на заданном уровне.

ПСК – для сброса в атмосферу  части газа при незначительном повышении  выходного давления с целью предупреждения срабатывания ПЗК.

КИП – для замера, а при необходимости  и регистрации температуры газа и его давления на входе и выходе из ГРП. При необходимости учета  расхода газа в комплект КИП входит газовый счетчик.

Схему газорегулирующей установки см. в лабораторной работе.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31. Схема ГРП(ГРУ)

ГРП и ГРУ являются одним из наиболее ответственных элементов систем ГС городов, населённых пунктов, промышленных и коммунальных предприятий. Служит для уменьшения давления газа в сети и автоматического его поддержания  на заданном уровне, независимо от изменения  расхода и колебаний давления в сети. Одновременно происходит очистка  газа от механических примесей, контроль за входным и выходным давлением  газа и его температурой, предохранение  от возможного повышения и понижения  давления в контролируемой точке  газопровода сверх допустимых пределов, при необходимости – учет расхода  газа. ГРП сооружаются на распределительных  сетях на территории городов, населённых пунктов, промышленных и коммунальных предприятий для обеспечения  газом не менее 2-х потребителей. ГРУ монтируется непосредственно  у потребителя для ГС отдельного объекта (цех, котельная, промышленная печь). ГРП размещается как правило в отдельно стоящих зданиях в спецблоках или в шкафах на несгораемых опорах. ГРУ размещается непосредственно в помещении, где располагается газовый агрегат. В зависимости от величины входного давления ГРП и ГРУ м.б. среднего(до 0,3МПа) или высокого давления (0,3-1,2МПа). По назначению ГРП м.б. сетевыми (общегородские, районные, квартальные) и объектовыми. Оборудование сетевых ГРП включает следующие основные элементы: узел регулирования давления с предохранительно-запорным клапаном (ПЗК) и обводным газопроводам (байпас);предохранительно-сбросной клапан (ПСК); фильтр; комплект КИП; продувочный газопровод.; отключающее устройство на входе и выходе. В большинстве объектовых ГРП уст-т приборы для измерения расхода газа. Оборудование по ходу движения газа: входная задвижка, фильтр, ПЗК, регулятор давления, выходная задвижка. ПСК присоединяется к газопроводу конечного давления, газовый счетчик устанавливается так, чтобы было обеспечено его отключение для ремонта и замены. Фильтр служит для очистки газа от пыли и механических примесей. ПЗК – для отключения подачи при повышении или понижении давления за регулятором давления. Регулятор давления служит для снижения и поддержания требуемого давления. ПСК – для сброса в атмосферу части газа при незначительном повышении выходного давления с целью предупреждения срабатывания ПЗК. КИП – для замера, регистрации при необходимости температуры газа и его давления на входе и выходе из ГРП. При необходимости учета расхода в комплект входит газовый счетчик.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32. Назначение  и принцип действия регуляторов  давления, их классификация.

 

Регулятор давления является важнейшей частью оборудования ГРП, обеспечивающий управление гидравлическим режимом работы системы газоснабжения.

РД представляет собой  устройство, предназначенное для  снижения давления газа и автоматического  поддержания его на заданном уровне.

В основе процесса регулирования  давления газа лежит зависимость  давления от кол-ва газа, находящегося в газопроводе.

Регулирование осущ-ся изменением протекающего ч/з регулирующий клапан количество газа. Такой метод рег-я наз-ся дросселированием потока.

Классификация:

По принципу действия регуляторы бывают прямого действия без усилителей и с усилителями (пилотами) и непрямого действия.

Регулятор прямого действия управляется непосредственно рабочей  средой, т.е. газом.

Регулятор непрямого действия использует постороннюю энергию, осущ-ую регулирующее действие и в зависимости от типа энергии м.б. пневматическими, гидравлическими и электрическими.

Если давление газа регулируется после регулятора, то он наз-ся «после себя», если до регулятора – «до себя». В распределительных системах газоснабжения используются регуляторы типа «после себя».

Основными элементами РД являются: дроссельный (регулирующий) орган (клапан - 1), чувствительный элемент (мембрана – 2 – мембранно-грузовой привод), и  управляющий элемент (пружина или  командный прибор).

Принципиальная схема РД представлена на рисунке:

На схеме кроме того: импульсная трубка - 3, соединяющая с объектом регулирования, т.е. газовая сеть - 4.

Давление газа до регулятора Р₁, после регулятора Р₂.

Регулятор типа «после себя», поэтому P₂ явл регулируемым параметром.

При установившейся работе системы кол-во газа в сети постоянно  и приток равняется стоку (М_пр=М_ст) . При этом давление Р₂ постоянно.

Если приток не равен стоку, то изменяется и регулируемое давление Р₂.

Регулятор будет находиться в равновесии, если алгебраическая сумма сил, действующих на клапан, будет равно 0. Если баланс сил нарушается, то клапан перемещается в сторону  действия больших сил, изменяя приток газа.

На клапан действуют 3 группы сил:

- активная, связанная с  давлением Р₂;

- противодействующая, уравновешивающая активную (вес груза);

- и дополнительные силы (вес подвижных частей, односторонняя  нагрузка на клапан, сила трения, возникающие при движении, а так  же инерционные силы).

Активная сила привода  – усилие, воспринимаемое мембраной  от давления Р₂ и передаваемая на шток клапана. Эту силу называют перестановочной N_пер = Р₂ · F_акт; где F_акт – активная поверхность мембраны.

Активную силу уравновешивает груз 2.

На клапан так же действует  вес подвижных частей и односторонняя  нагрузка на клапан за счет давления Р₁.

Баланс сил действующих  на клапан: N_пер + N_кл - N_гр - N_п.ч. = 0.

От величины регулируемого  давления зависит перестановочная  сила. Если Р₂ станет больше или меньше величины, на кот. настроен регулятор, то баланс сил нарушится и регулятор придет в действие.

Регулирование давления протекает следующим образом:

При отклонении конечного  давления Р₂ от заданного изменяется положение мембраны, кот ч/з шток осуществляется требуемое изменение прободного сечения дроссельного органа. В результате происходит восстановление нарушенного равновесия м/у притоком и стоком газа.

Теоретически мембрана каждый раз после восстановления нарушенного  равновесия возвращается в исх. положение.

В действительности этого  не наблюдается из-за неизбежной не чувствительности, возникающей в  результате трения и инерционных  усилий подвижных частей, вызывающих запаздывание, закрытие и открытие клапана.

Поэтому при регулировании  происходит чередующееся переполнение и опорожнение газопровода, а следовательно и отклонение давления от заданного. Т.о. регулирование давления это колебательный процесс, хар-ся периодом, частотой и амплитудой колебания.

Если колебан. РД происходит с возрастанием амплитуды, то процесс регулирования неустойчив. Регуляторы должны обеспечить устойчивое регулирование. Это происходит тогда, когда регулируемое давление совершает затухающие или гармоническое незатухающие колебания с постоянной малой амплитудой. Для стабилизации процесса, т.е. превращение его в затухающее в регулятор вводят стабилизирующие устройства в частности жесткую обратную связь. Такое регулирование называется статическим.

Если груз у регулятора заменить пружиной, то регулятор станет статическим, а пружина будет  стабилизирующим устройством.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33. Характеристика основных  типов РД, применяемых в системах  ГС.

Наибольшее распространение получили РД прямого действия, отличающиеся простой конструкцией и удобством  в эксплуатации. Ранее широко исп-сь РД-32М (32 – диам.усл.прохода, М - модернизированный), РД-50М, кот. понижали давление со ср.или выс. на низкое. РД-32М при расходах газа до 200м3\ч, РД-50М – до 750м3\ч. Применялись они для газоснабжения жил. домов, кварталов, отдельных пром. предприятий. На смену им пришели более совершенные конструкции рег. давления: РДУК (регулятор давления универсальный, Казанцева), предназначался для снижения давления с выс.на выс., ср.или низкое или со ср.на ср.и низкое.

Они состоят из след. основных элементов:

1. Регулирующий клапан с мембранным  приводом, представляющий собой  исполнит. механизм;

2. Регулятор управления;

3. Дроссели;

4. Импульсные трубки.

 Более совершенным явл-ся РДБК (блочный, Казанцева), который отличается универсальностью и повышенной надежностью в работе. РДБК-25,50,100. Применяется в городских ГРП, ГРП и ГРУ пром.и ком.предпр. Вып-ся в двух исполнениях: 1-е имеет регулятор управления прямого действия, 2-е имеет стабилизатор и регулятор управления. Стабилизатор создает при работе регулятора постоянный перепад давления на регуляторе управления. Это делает работу рег-а независимой от колебаний входного давления. Пропускная способность при тех же условиях, что и для регулятора РДУК, в зависимости от диаметра колеблется от 310 до 2840м3\ч. В настоящее время широко применяются комбинированные рег-ры давления, в сост. кот. входят предохр. уст-ва (ПЗК, ПСК). Они предназначены для снижения входного давления, автоматического поддержания выходного давления на заданном уровне, автоматическое отключение подачи газа при выходе контролируемого давления за установленные верхние и нижние пределы. Уст-ся в узлах редуцирования и учета газа, в блочных и шкафных ГРП, ГРУ объектов пром. и ком.-быт. назначения. РУП «Белгазтехника» вып-т след. комбинированные регул. давления газа: РДГД- 1,3;2,0 (домовой), РДК-32, 50, РДС-32 (комбинированные), РДГПК-50, 100 (газовый с предохранительным клапаном), РГК-50, 100, 150, 200 (газо-комбинированный).

РДГД-1,3…2,0 имеют диаметр входного патрубка 20мм, диаметр седла 10мм, диапазон вх. давления 0,05-0,6МПа, вых. давления 1,3-2кПа, давление срабатывания ПСК 2,3-3,3кПа, ПЗК- 4кПа, max пропускная способность при max вх. давлении - 12м3\ч. В 2011 «Белгазтехника» выпускает серийно домовых регуляторов РДГД-50 с расходом газа от 50 до 75м3\ч.

РДК-32: седло 10, 6, 4мм, вх.давл. 0,1-1,6МПа, вых.давл. 1,3-5,4кПа, давление отключения подачи газа при уменьшении вх. давления до 0,5-0,6МПа при пропускной способности от 28-360м3\ч.

РДК-50:вх.давление 0,05-0,6МПа, вых. давл. 1,6-50кПа, пределы настройки срабатывания ПЗК: нижний меньше или = 0,5Рвых, верхний -  меньше или = 1,25Рвых, пропускная способность 200-800м3\ч.

 РДС-32: вх. давл. =  0,3-1,2МПа, вых. давл. =5кПа-0,3МПа, пределы настройки ПЗК – те же, производительность 50-285м3\ч.

РДГПК-50, 100: вх. давл. = 0,05-1,2МПа, вых. давл. = 1,6-16кПа, пределы настройки ПЗК – те же, производительность - 600-2500м3\ч (для диам. 50) и 1100-9000м3\ч (для диам. 100).

РГК(50, 100, 150, 200): вх. давл. = 0,9-1,2МПа, вых. давл. = 0,1-0,6МПа, пределы настройки ПЗК – те же, макс. Пропускная способность - 7200-38000м3\ч.

Также в РБ исп-ся регуляторы, изготовленные в РФ:

РДГ с выходным низким давлением, комбинированный РДНК, могут быть со встроенным ПЗК и ПСК или только с ПСК (производительность - 45-1000м3\ч),