МОСКОВСКИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
Институттранспортной техники и организации производства
Кафедра:«Теплоэнергетика железнодорожного транспорта»
Курсоваяработа
по дисциплине
Газоснабжение
Технологическиеэнергоносители предприятий
Москва 2009 г
ДанныеГазопровод среднего давления
потребитель Расход по часам суток, куб.м /час
0 — 6 6 — 12 12 — 18 18 — 24 1 150 550 400 200 2 200 950 750 250 3 150 400 800 100 4 100 500 550 200 5 250 850 850 150 6 100 150 150 100 7 100 200 250 100 8 150 350 250 200 9 200 100 200 100 сумма 1400 4050 4200 1400 /> /> /> /> /> /> /> /> />
/>
Введение
Система газоснабженияпредприятий – двухступенчатая, среднего и низкого давления. Подключена черезгазорегуляторный пункт (ГРП) к сети высокого давления (Рсети = 0.5МПа). Между ГРП и газорегуляторной установкой (ГРУ) газоснабженияосуществляется по газопроводам среднего давления (ГСД), за ГРУ – погазопроводам низкого давления.
Все потребители газасреднего давления рассчитаны на номинальное давление 50 кПа и имеют коэффициентперегрузки по давлению К1 = 1.3. Аналогичные характеристики дляпотребителей газа низкого давления Рн = 3 кПа, К2 = 1.4
1. Путем суммированияпотребления газа всеми потребителями, включенными в сети, строим графикнагрузки сети для ГСД и ГНД
1.1 ГРАФИК НАГРУЗКИСИСТЕМЫ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ (ГСД)
/>
Максимальная нагрузкасети Qmax1= 4200 м3/ч, минимальная Qmin1= 1400 м3/ч
1.2 ГРАФИК НАГРУЗКИ СЕТИДЛЯ ГНД
/>
Максимальная нагрузкасети, Qmax2= 850 м3/ч, минимальная Qmin1= 500 м3/ч
Неравномерность нагрузкисети равна:
/>
Qmaxи Qmin– экстремальные нагрузки сети
β1 = Qmin/ Qmax = 1400 / 4200 = 0,33
β2 = Qmin/ Qmax = 500 / 850 = 0,59
Расчетный перепаддавления вычисляется по формуле:
/>
Он реализуется между ГРП(или ГРУ) и концевыми потребителями в часы максимального потребления газа. ДляГНД этот перепад можно распределить по участкам сети так, чтобы сумма долей научастках, составляющих путь от ГРУ до концевых потребителей равнялась ΔРр.
/>
/>КПа
Абсолютное давление газа уконцевых потребителей ГРП (ГРУ)
/> Па
/> Па
Давление газа за ГРП(ГРУ)
/>Па
/> Па
Для ГСД максимальныепотери напора
/>кПа2
Для ГНД максимальныепотери напора
/> кПа
2. Оптимизация затратна строительство системы
Выполняется отдельно дляГСД и ГНД. Затраты на строительство сети рассматриваемой категории должны бытьминимальны. Они равны
/>
Здесь Li, Vi и Pi — соответственно длина, расход ипадение давления для i-тогоучастка. Суммирование выполняется по всем участкам ГСД (или ГНД).
ГСД
CLS
N=6
M=3
DIM lenght(N),flux(N), press(N), A(N)
GLOBAL Pmax,N
READ Pmax, dP
DATA 5562.95,170
FOR i=1 TO N
READ b
length(i)=b
READ b
flux(i)=b
READ b
press(i)=b
NEXT i
DATA 900,1.167, 300
DATA 900, 1.056,1900
DATA 1000,0.222, 500
DATA 550, 0.153,400
DATA 750, 0.472,700
DATA 500,0.236, 500
FOR i=1 TO N
A(i)=(length(i)^1.21)*(flux(i)^0.368)
NEXT i
'poiskoptimal'nix poter' davleniay
FOR k=1 TO 6
c0=Cost()
w=c0
FOR i=1 TO M
DO
c=w
press(i)=press(i)+dP
w=Cost()
loop untilw>c
press(i)=press(i)-dP
w=c
DO
c=w
press(i)=press(i)-dP
w=Cost()
loop untilw>c
press(i)=press(i)+dP
NEXT i
IF c0=c THENdP=0.5*dP
NEXT k
PRINT«pipeline »;" length ";" flux ";" press "
FOR i=1 TO N
PRINT «i=»;i,USING("####.#",length(i)),USING("###.###",flux(i)),USING("####.##",press(i))
NEXT i
PRINT:PRINT«cost = »;USING("#####.#",Cost())
'programmavichesleniya F(dp1,...,dp5)
FUNCTIONCost()
press(4)=Pmax-press(1)-press(2)
press(5)=Pmax-press(1)-press(3)
c1=0.0
FOR j=1 TO N
IF press(j)>0THEN
c1=c1+A(j)/press(j)^0.21
ELSE
c1=c1+1.0e10
END IF
NEXT j
Cost=c1
END FUNCTION
fluxez arenumber 6
Pmax dP
5562.95 170
pipeline lengthflux press
i = 1 900.0 1.1671702.50
i = 2 900.0 1.0562877.50
i = 3 1000.0 0.2221987.50
i = 4 550.0 0.153982.95
i = 5 750.0 0.4721915.45
i = 6 500.0 0.236500.00
cost = 3057.5
ГНД
CLS
N=4
M=1
DIM lenght(N),flux(N), press(N), A(N)
GLOBAL Pmax,N
READ Pmax, dP
DATA1.708,0.07
FOR i=1 TO N
READ b
length(i)=b
READ b
flux(i)=b
READ b
press(i)=b
NEXT i
DATA 250, 0.111,0.9
DATA 400, 0.069,0.7
DATA 150, 0.069,0.5
DATA 250, 0.055,0.5
FOR i=1 TO N
A(i)=(length(i)^1.21)*(flux(i)^0.368)
NEXT i
'poiskoptimal'nix poter' davleniay
FOR k=1 TO 5
c0=Cost()
w=c0
FOR i=1 TO M
DO
c=w
press(i)=press(i)+dP
w=Cost()
loop untilw>c
press(i)=press(i)-dP
w=c
DO
c=w
press(i)=press(i)-dP
w=Cost()
loop untilw>c
press(i)=press(i)+dP
NEXT i
IF c0=c THENdP=0.5*dP
NEXT k
PRINT«pipeline »;" length ";" flux ";" press "
FOR i=1 TO N
PRINT «i=»;i,USING("####",length(i)),USING("#.####",flux(i)),USING("#.####",press(i))
NEXT i
PRINT:PRINT«cost = »;USING("#####.#",Cost())
'programmavichesleniya F(dp1,...,dp5)
FUNCTIONCost()
press(2)=Pmax-press(1)
press(3)=Pmax
press(4)=Pmax
c1=0.0
FOR j=1 TO N
IF press(j)>0THEN
c1=c1+A(j)/press(j)^0.21
ELSE
c1=c1+1.0e10
END IF
NEXT j
Cost=c1
END FUNCTION
pipeline lengthflux press
i = 1 250 0.11100.7250
i = 2 400 0.0690 1.0005
i = 3 150 0.0690 1.7080
i = 4 250 0.0550 1.7080
cost = 1296.4
По монограммам определяемдиаметры трубопроводам
Для ГСД: Для ГНД:
D1=273*7
D2=273*7
D3=219*6
D4=219*6
D5=219*6
D6=159*4,5
D1=159*4
D2=159*4
D3=159*4
D4=140*4.5
Выбор регуляторадавления (РД)
Осуществляется повеличине пропускной способности, которая вычисляется по формуле:
/>
Где Qmax – максимальный расход газа черезрегулятор давления, м3/ч, Р1 – абсолютноедавление газа перед ГРП (ГРУ), МПа, ρ0 — плотность газа принормальных условиях, кг/м3
(ρ0=0.72кг/м3 ), Т1 – температура газа на входе в РД, К (Т1=273К), ε = 1-0.46(Δр/Р1) – коэффициент, учитывающий изменение плотностигаза
Падение давления Δрна клапане РД оценивается так:
Δр = Рсети-Р0абс-рн,
где Рсети –давление перед ГРП (или ГРУ), МПа, рн –потери ГРП или ГРУ, МПа,(принимаем рн = 0.007 МПа)
Давление газа за ГРП(ГРУ)
/>Па
/> Па
Для ГСД
/>м3/ч
/>кПа
Рсети=0.4+0.1= 0.5 МПа
Δр = 0.5-0.170-0.007=0.323МПа
Вычисляем критическоеотношение давлений:
/>
βкр=0.5 –критическое отношение давлений для природного газа
/>
ε = 1-0.46*0.5=0.751– коэффициент, учитывающий изменение плотности газа
/>
Выбираем РД типа: РДУК -2-100-50
Для ГНД
/>м3/ч
/>кПа
Рсети=50 +100=150 кПа=0.15 МПа
Δр =0.15-0.105-0.007=0.038 МПа
Вычисляем критическоеотношение давлений:
/>
βкр=0.5 –критическое отношение давлений для природного газа
/>/>
ε =1-0.46*0.253=0.884 – коэффициент, учитывающий изменение плотности газа
/>
Выбираю РД типа: РДУК2-100-50