Методичні вказівки для розрахунку трубопроводу та підбору регуляторів, запірної арматури та фільтру газорегуляторного пункту

Умови для розрахунку:

1) швидкість потоку газу у вхідному колекторі та вхідних кранах V=25 м/с при мінімальному вхідному тиску (при Рзб0,3МПа) або V=30 м/с (інколи до 35 м/с) при Рзб=0,3... 1,2МПа;

2) швидкість потоку газу у фільтрі V=20 м/с при Рзб0,3МПа и V=25 м/с при Рзб=0,3 ... 1,2МПа пропускна здатність фільтра при мінімальному вхідному тиску повинна бути на 10.20% більше;

3) швидкість потоку газу у вихідному колекторі в місцях врізання імпульсів V=20 м/с (інколидо 25 м/с) для низького тиску та V=25 м/с (інколи до 30 м/с) - для середнього, при мінімальному вихідному тиску;

4) швидкість потоку газу у вихідному колекторі на вихідному фланці V=10 м/с для низького тиску та V=15 м/с - для середнього, при мінімальному вихідному тиску;

5) регулятор повинен бути завантажений не більше ніж на 85% від його максимальної витрати при мінімальному вхідному тиску;

6) лічильник підбирається так, щоб при максимальній пропускній здатності і мінімальному тиску він був завантажений не більше ніж на 85%, мінімальна витрата при максимальному вхідному тиску повинна відповідати розрахунковому в залежності від технологічних вимог;

7) вся арматура и фільтри повинні бути морозостійкими.

Пропускна здатність приведена до нормальних умов Q, м /год., розраховується за формулою

1.

р + р

д = дрратм-*5

де Qр - об’ємна витрата газу, м /год. при робочих умовах; Ратм - атмосферний тиск, МПа;

Рзб - надлишковий тиск (тиск в трубі), МПа.

Об’ємна витрата газу Qр, м /год., визначається по формулі

2. Єр = V-Б,

де V - швидкість газу в трубі м/с; приймається як найменше допустиме значення для встановленого обладнання (крани, фільтр і т. д)

Б - площина поперечного перерізу, м2;

ж ■І

2

вн

4

бвн - внутрішній діаметр труби, м.

Якщо є дані про витрату при нормальних умовах, а треба визначити об’єм при робочих умовах, формула 1 змінюється таким чином

4. Є,

0>атм Ратм

Р + Р

атм зб

Приклад

Дані для розрахунку:

- пропускна здатність зведена до нормальних умов - 1000 м /год.( максимальний); 50 м /год.( мінімальний);

- вхідний тиск (максимальний) Рвх= 6 Бар (0,6 мПа);

- вхідний тиск (мінімальний ) Рвх= 2 Бар (0,2 мПа);

- вихідний тиск Рвих= 30 мБар (0,03 мПа).

Завдання: зробити розрахунок колекторів, підібрати регулятор, фільтр, арматуру запірну і лічильник.

1. Визначаємо об’єм при робочих умовах при мінімальному тиску

1000 - 0,1 0,1 + 0,2

333,3 м3/год.

2. Визначаємо діаметр вхідного трубопроводу

І

4 - 333,3 3600 - 3,14 - 25

0,068 м. (68 мм).

Вхідний трубопровід має бути не менше ніж 68 мм. Підходить труба 76х3,5 і шарові крани Ду65 або Ду 80/65 (або більші).

3. Визначаємо діаметр фільтра

І

4 - 333,3 3600 - 3,14 - 20

0,076 м. (76 мм).

Підходять фільтри діаметром 80 (або більші), з робочим тиском не менше ніж 0,6 мПа. Наприклад: ФГП-80-1,2.

Перевіряємо пропускну здатність фільтра по таблиці при вхідному тиску 0,2 мПа.

Таблиця 1 - Пропускна здатність фільтрів (з паспорта фільтра ФГП- 1,2)

п/п

Тип

фільтра

Площа

фільтрування,

м2

Пропускна здатність, м3/год. при вхідному тиску, МПа

0,1

0,2

0,3

0,45

0,6

1,2

1

Ду80

0,04

724

1357

2172

2986

3800

7058

2

ДуЮО

0.07

1131

2121

3393

4565

5937

11027

3

Ду 125

0,1

1767

3314

5300

7288

9275

17225

4

Ду150

0,12

2543

4771

7634

10497

13360

24810

5

Ду200

0,16

4524

8482

13572

18661

23750

44108

6

Ду250

0,24

7069

13254

21206

29158

37110

68918

7

ДуЗОО

0,38

10179

19085

30536

41988

53439

99243

Вона становить 1357 м /год. (наведену до нормальних умов), тобто маємо запас більше ніж 20%. Вимоги задовольняються.

4. Підбираємо регулятор тиску по таблиці витрати у відношенні до вхідного і вихідного тиску або по формулі розрахунку через КО.

Таблиця 2 - РДГ-50н, сідло 40 мм - АС-10% (з паспорта регулятора РДГ-50)

Р1.

МПа

Р2, МПа

0 0020.01

0.03

9.05

006

0.08

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.40

0.50

0.60

0.10

850

800

750

700

550

0.15

1050

1050

1050

1050

950

900

020

1250

1250

1250

1250

1250

1200

1000

0.25

1450

1450

1450

1450

1450

1450

1350

1100

0.30

1700

1700

1700

1700

1700

1700

1650

1500

1150

0.40

2100

2100

2100

2100

2100

2100

2100

2100

2000

1750

0.50

2500

2500

2500

2500

2500

2500

2500

2500

2500

2450

1950

0.60

2950

2950

2950

2950

2950

2950

2950

2950

2950

2950

2750

2150

0.70

3350

3350

3350

3350

3350

3350

3350

3350

3350

3350

3300

3000

2350

0.80

3800

3800

3800

3800

3800

3800

3800

3800

3800

3800

3800

3650

3250

0.90

4200

4200

4200

4200

4200

4200

4200

4200

4200

4200

4200

4150

3950

1.00

4600

4600

4600

4600

4600

4600

4600

4600

4600

4600

4600

4600

4550

1.10

5050

5050

5050

5050

5050

5050

5050

5050

5050

5050

5050

5050

5050

1.20

5450

5450

5450

5450

5450

5450

5450

5450

5450

5450

5450

5450

5450

З • . .

1250 м /год. при вхідних 0,2 мПа і вихідних 0,03 мПа, резерв близько 20% - вимоги задовольняються.

Таблиця 3 - Айтрон ЯБЕ 4012 Дн50 сідло 48мм, АС-5% (з каталога Айтрон - ЯБЕ)

Пропускна здатність ЯВЕ 4012 Ду50 на низький тиск 20-50 мБар

Вхідний тиск (Бар)

0,6

0,8

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

Витрата

750

900

1000

1200

1400

1500

1700

з

1400 м /год. при вхідних 0,2 мПа і вихідних 20(30) мБар, резерв більше 20% - вимоги задовольняються.

Таблиця 4 - розрахунку через КО - регулятор Когуаі Ду50, АС-10%.

Витрата 1000 м /год. при завантаженні регулятора 87% і при максимальній продуктивності 1138 м/год., при вказаних вхідному і вихідному тиску. Вимоги задовольняються.

Крім того, в цій таблиці розрахунок вже виконаний на діаметр імпульсного колектора і показана швидкість газу на фланці регулятора (137 м/сек.) і як наслідок рівень шуму.

5. Розрахунок колектора імпульсного регулятора КБЕ, швидкість газу до 20 м/сек.

а

4 • 1000 3600 • 3,14 • 20

0,133 м. (133 мм).

Колектор імпульсний може бути Ду125 (труба 133х4). Допустиме відхилення від розрахунку - до 15%.

Колектор імпульсний РДГ-50 і Когуаі, швидкість газу до 25 м/сек.

а

4•1000 3600 • 3,14 • 25

0,118 м. (118 мм).

Колектор імпульсний має бути Ду125, хоча з невеликим відхиленням можна використовувати і Ду100 (труба 133х4 і 108х3,5 відповідно).

Зверніть увагу на рекомендований діаметр в розрахунку регулятора N01^1 через KG - Ду 128 при швидкості на імпульсі 20,79 м/сек.

Арматура на вказаних колекторах може встановлюватися - КЗШС 41 нж (11с41п; 11с42п) 0 125 і 125/100 - на трубі 133х4 і 0 100 на трубі 108х3,5. Або в деяких випадках затвор поворотний типу Батерфляй Ду125 і Ду100 відповідно.

6. Розрахунок вихідного колектора

а

4 • 1000 3600 • 3,14 • 10

0,173 м. (173 мм).

Вихідний колектор має бути Ду150 або Ду200.

Гідравлічний розрахунок газорегуляторного пункту завершено.

Приклад підбору лічильника

Лічильник підбирається обов’язково з урахуванням температури експлуатації, густини газу, його забрудненості, вологості і ще багатьох факторів.

Ми спрощуємо для прикладу і враховуємо тільки максимальний і мінімальний тиск і максимальну і мінімальну витрату.

1. Визначення Q (типорозмір) лічильника, 0Р - при мінімальному тиску

0,рмін.

1000 • 0,1 0,1 + 0,2

333,3 м3

з

підходить лічильник G250 з QMaKC. до 400 м /год. Запас становить близько 20%.

2. Визначаємо завантаженість лічильника Qp - при р максимальному

Qp.Maxc.

1000 • 0,1 0,1 + 0,6

142,8 м3

лічильник G250 - підходить.

3. Визначаємо Qp.^. - при максимальному тиску

Qp .мін./макс.р

50 • 0,1 0,1 + 0,6

7,14 м3

4. Визначаємо мінімально необхідний динамічний діапазон лічильника.

Qмакс. для G 250 - 400 м3/год.

І00 = 56.

7,14

Динамічний діапазон має бути кращий, ніж 1:56, тобто підходять лічильники G 250 з діапазоном 1:100.

Тепер треба вибрати лічильник, який відповідає вимогам умов експлуатації (дивись вище) і підходить по своїм конструктивним і будівельним відмінностям для встановлення в шафовому пункті обліку разом з регулятором або окремій шафі.

Основні лічильники, які найчастіше використовуються - це ультразвукові - Курс01, ЗОНД-1, ЗОНД-2 (1:100, 1:160, 1:250), або роторні - GSM, Delta, ТЕМП або вичислювальний комплекс КВР (1:100, 1:160, 1:200, 1:250). В окремих умовах встановлюється турбінні лічильники ЛГ-К або TZ/Fluxi (1:20, 1:30, 1:50).