Расчёт общезаводского газопровода

Чертеж.dwg

Article No.Reference
- Задвижка 2 - Фильтр газа FAG-6 DN 300 3 - Конденсатоотводчик 4 - Счетчик газа ( G650 DN 300) 5 - Предохранительный запорный клапан I V - Производственные цеха
Технические условия: 1. На всех участках указан максимально часовой расход газа 2. На всех участках предусмотрено повышение перекачиваемого объёма газа на 20 % 3. На участке газопровода низкого давления
указано избыточное давление газа перед каждым цехом
Расчёт общезаводского газопровода
Условные обозначения: 1 - ветка газопровода от городских сетей; 2
- показывающие манометр и термометр соответственно; 4 - отбор газа для отопительной котельной или промышленной ТЭЦ; 5 - продувочная свеча; 6 - основная задвижка; 7 - щитовой записывающий расходомер; 8 - отключающая задвижка нитки; 9 - фильтр дополнительной очистки от пыли; 10 - предохранительный запорный клапан(ПЗК); 11 - регулятор давления(РД); 12 - задвижка регулирующая; 13 - отключающая задвижка нити; 14 - отключение блока регулировки(задвижки); 15 - отбор газа на коммунально-бытовые нужды; 16 - предохранительный сбросной клапан(ПСК); 17 - кран продувочной свечи; 18
- соответственно щитовые приборы для записи давления и температуры; 20 - межцеховой газопровод.
Объемный расход газа
Давление газа на участке

Записка.docx

ПОСТРОЕНИЕ ГОДОВОГО ГРАФИКА ПОТРЕБЛЕНИЯ ГАЗА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕГО РАСЧЕТНЫХ ГОДОВЫХ РАСХОДОВ6
ВЫБОР ОБЩЕЙ СХЕМЫ ПОДАЧИ ГАЗА ЗАДАННЫМ ПОТРЕБИТЕЛЯМ И СОСТАВЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ13
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ МЕЖЦЕХОВОГО ГАЗОПРОВОДА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ15
РАСЧЕТ ГАЗОПРОВОДА СРЕДНЕГО ДАВЛЕНИЯ ОТ ВВОДА ДО ГРП20
ВЫБОР ФИЛЬТРОВ СЧЁТЧИКОВ ГАЗА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ ГАЗА Р1 ПЕРЕД РЕГУЛЯТОРОМ ДАВЛЕНИЯ (РД)22
ВЫБОР РЕГУЛЯТОРА ДАВЛЕНИЯ (РД) ДЛЯ ГАЗОРЕГУЛИРУЮЩЕГО ПУНКТА (ГРП)26
ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАИМЕНЬШЕГО ТРЕБУЕМОГО ДАВЛЕНИЯ ГАЗА НА ВВОДЕ РНMIN28
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ35
Требуется рассчитать общезаводской газопровод от которого осуществляется газоснабжение пяти производственных цехов завода работающих в три смены и питающихся газом от центрального заводского ГРП. В систему газоснабжения входит также обеспечение газом от ГРП коммунально-бытовых потребителей с расходом нм газа в год. И подача газа среднего давления (не менее 01 ати) с отводом перед регулятором давления общезаводского ГРП на отопительную котельную. Расход газа на котельную составляет нм газа в год. Также задан производственный максимально-часовой расход газа зимой по цехам: нм3ч нм3ч нм3ч нм3ч нм3ч.
Годовой расход газа на отопл. 106 нм3
Годовой расход газа кбыт. 106 нм3
Производственный максимально-часовой
расход газа зимой нм3час
Количество поворотов на участке
Количество конденсатоотводчиков на участке
Количество задвижек на участке
Давление на вводе Рн бар
Давление у последнего цеха мбар
Предохранительный клапан
Счетчик или диафрагма
Летняя нагрузка (май-сентябрь) = 06В2+02В5
Таблица 1. – Исходные данные для расчета газопровода
ПОСТРОЕНИЕ ГОДОВОГО ГРАФИКА ПОТРЕБЛЕНИЯ ГАЗА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕГО РАСЧЕТНЫХ ГОДОВЫХ РАСХОДОВ
Для определения суммарного годового расхода газа в целом по объекту газоснабжения нужно подсчитать также годовой расход газа на производственные нужды. Такой расход подсчитывается исходя из заданных зимних и летних часовых расходов газа цехами и числа часов их работы в каждом месяце года. Расчет выполняем в соответствии с таблицей 1. Расчётный расход газа по месяцам на коммунально-бытовые (кб) нужды и отопление определяем в соответствии с данными таблицы 1.2.
Часовой расход газа на производство в зимние месяцы [1 с. 11]:
Часовой расход газа в летние месяцы (май-сентябрь) [1 с. 11];
Таблица 1.1 – Расход газа по цехам (в пятидневной рабочей неделе)
Кол-во рабочих часов
Всего рабочих дней – 257; всего рабочих часов – 6168;
Расчётный расход газа по месяцам на производственные нужды:
Годовой расход газа на производственные нужды по цехам:
Суммарный расход газа по объекту [1 с. 11]:
Таблица 1.2 – Распределение по месяцам годового количества газа расходуемого на отопление и коммунально-бытовые нужды (включая горячее водоснабжение).
Сумма на кб и отопл 106
Расход газа по месяцам на коммунально-бытовые (кб) нужды и отопление:
Суммарный расход газа по месяцам на отопление и кб нужды:
Результаты расчёта сводим в таблицу 1.3
Таблица 1.3 – Суммарный расход газа объектом газоснабжения по месяцам.
На основании таблицы 1.3 строим годовой график расхода газа объектом газоснабжения (рис. 1).
Рисунок 1 – Годовой график расхода газа объектом газоснабжения.
Пользуясь данными таблицы 1.3 определяем расчетный максимально-часовой расход газа в зимний и летний период.
Максимально-часовой расход газа на отоплении рассчитывается для самых холодных зимних суток года [1 с. 12]:
– месячный расход газа на отопление для месяца максимального расхода газа;
– средняя температура внутри отапливаемого помещения =18 ;
– число дней в месяце (январь) = 31;
– минимальная рассматриваемая температура наружного воздуха для данного зимнего месяца ;
– средняя температура наружного воздуха в расчетном месяце .
При определение минимально-часового расхода газа в году его можно не учитывать так как минимум расхода приходится на ночные часы а в это время водозабор в квартирах отсутствует.
Минимальный расчётный часовой расход газа на отопление [1 с. 12]:
Максимально-часовой расход газа зимой на кб нужды [1 с. 13]:
– месячный расход газа соответственно на кб нужды для месяца максимального расхода газа (из табл.3);
– число дней в месяце (январь) ;
– коэффициент определяющий долю максимального суточного расхода газа на кб нужды в пределах недели;
– коэффициент определяющий долю максимального суточного расхода газа на кб нужды в пределах зимних суток.
Минимальный расчётный часовой расход газа на кб нужды [1 стр. 13]:
– месячный расход газа на кб нужды для месяца минимального расхода газа (табл.3);
– число дней в месяце (август) ;
– коэффициент определяющий долю минимального суточного расхода газа на кб нужды в пределах недели (суббота);
– коэффициент определяющий долю минимального суточного расхода газа на кб нужды в пределах летних суток.
Результаты всех расчетов сводим в таблицу 1.4:
Таблица 1.4 – Сводная таблица расхода газа по объекту
ВЫБОР ОБЩЕЙ СХЕМЫ ПОДАЧИ ГАЗА ЗАДАННЫМ ПОТРЕБИТЕЛЯМ И СОСТАВЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ
Составляем схему расположения ГРП и газопровода на основании исходных данных задания на которую впоследствии нанесем полученные в ходе расчета диаметры участков. На схеме указываем территорию завода расположение цехов промразводки каналы и другие подземные сооружения присоединяемые к системе заводского газоснабжения коммунальные и коммунально-бытовые потребители газа (столовые ясли школы и т.п.). На основании этого производим правильный выбор места ввода газа на территорию промышленного предприятия определяем необходимость и месторасположение центральных и цеховых ГРП сгруппировываем для присоединения к ним потребителей газа выбираем трассу общезаводского газопровода размещаем на ней водоотделители задвижки и т.п. Система газопровода тупиковая низкого давления.
Определяем часовое количество газа проходящее через рассматриваемое сечение. Участок до ГРП рассчитывается с запасом в 25% имея ввиду перспективно увеличение потребления газа в связи с этим [1 с. 15]:
Схема иллюстрирующая часовые расходы () газа по участкам (до ГРП L1 L2 L3 L4 L5) приведена ниже:
Результаты расчета сводим в таблицу 2.1.
Таблица 2.1 – Исходные данные для построения расчетной схемы
По результатам расчетов и в соответствии с исходными данными строим расчетную схему рис. 2.
Рисунок 2 – Расчетная схема
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ МЕЖЦЕХОВОГО ГАЗОПРОВОДА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ
Из расчетной схемы видно что расчетный расход газа Vдо ГРП убывает в направлении от первого к последнему рассматриваемому участку. Соответственно диаметр участков должен либо уменьшаться (при сохранении задаваемой скорости газа) или оставаться неизменным. Во втором случае будет наблюдаться уменьшение скорости газа по его ходу к последнему расчетному участку.
Расчет участков газопровода низкого давления (межцеховой газопровод) после ГРП сводится к подбору их диаметров с тем чтобы при этом наиболее полно выполнялись условия:
а) значение всех участков после ГРП не должно превышать 05 hк;
б) общий перепад давления должен по возможности равномерно распределяться между отдельными участками межцехового газопровода;
в) диаметры смежных участков нужно уменьшать в направлении от ГРП (без значительных скачков).
Перепад давления на погонный метр длины рассчитываемого участка газопровода низкого давления для определенного сорта газа и характера движения зависит только от расхода V и выбранного диаметра участка.
По табл. 6 [1 с. 18] задаваясь разными диаметрами при расходе V величина которого выбирается из схемы (рис. 2.1) для соответствующих участков находят для каждого из участков значения h. Зная h и длину участка L рассчитывают величину . Однако при этом в качестве L следует брать не фактическую длину расчетного участка а приведенную .
– условное увеличение длины участка вследствие наличия на нем местных сопротивлений (поворотов арматуры и т.п.) увеличивающих потерю напора на участке.
Расчет целесообразно выполнять одновременно с определением по участкам и осуществлять его по прилагаемой форме см. табл. 7.
Зная из расчетной схемы (рис. 2.1) величину V для каждого расчетного участка газопровода предварительно выбирают его диаметр исходя из скорости порядка 10-15 – для природного и 15-20 мс – для коксового и доменного газа. Затем в соответствии со стандартами подбирают два- три ближайших к расчетному стандартных диаметров труб. Для каждого из принятых диаметров газовых труб определяют и пользуясь таблицами 6 [1 стр. 18] находят . При этом [1 с. 16]:
– сумма коэффициентов местных сопротивлений. (значения приводятся в паспортах производителей. Некоторые примеры данных касающихся местных сопротивлений приведены в табл. 5) [1 с. 17];
lэкв – условная длина прямолинейной трубы при = 1 м (приведены в табл. 6).
По справочнику в зависимости от расхода и плотности газа принимаем ближайшие диаметры трубопровода. А также выбираем и h:
Принимаем Dy1= 020 м ;
Принимаем Dy2= 020 м ;
Принимаем Dy3= 015 м ;
Принимаем Dy4= 01 м ;
Принимаем Dy5= 008 м ;
Находим эквивалентную длину участка:
Находим приведенную длину участка:
Находим значение потерь давления на участке:
Результаты расчетов представлены в таблице 3.1
Таблица 3.1 – Определение приведенной длины участков газопровода (после ГРП) и расчет потерь давления на них.
Вид местных сопротивлений
Расчёт местных сопротивлений
значение (Поворотконден.задвижка)
поворотконденсатоотводзадвижка
плавное сужение(конфузор) + поворотконденсатоотводзадвижка
Продолжение таблицы 3.1
Правильность расчёта межцехового газопровода низкого давления проверяется при выполнении соотношения [1 с. 17]:
– давление у последнего цеха.
Необходимое условие выполняется т.е. ;
Таким образом можно сделать вывод что расчёт выполнен верно.
Давление за регулятором давления [1 с. 17]:
РАСЧЕТ ГАЗОПРОВОДА СРЕДНЕГО ДАВЛЕНИЯ ОТ ВВОДА ДО ГРП
При подборе диаметра газопровода на участке до ГРП особых ограничений по перепаду давлений нет. Однако с целью поддержания максимальной скорости газа и экономии металла будем выбирать минимально возможный диаметр. Необходимый запас давления перед РД создадим исходя из требуемого значения давления за ним и учитывая вероятность снижения в эксплуатации начального давления по сравнению с заданным. Такой запас можно считать достаточным если давление перед РД будет равно [1 с. 22]:
Известно что отношение [1 с. 22] для определенного вида газа и характера движения зависит только от объема проходящего газа и диаметра газопровода.
При расчете значения А для области гидравлической шероховатости используем формулу предварительно задавшись диаметром газопровода d=250 350 мм взяв d=300 мм [1 с. 22]:
Зная расчетный расход газа V (нм3ч) и задаваясь диаметром газопровода с помощью номограмм или формул легко находится значение коэффициента А а затем и Р' к (давление в конце участка перед ГРП без учета потерь давления на фильтрах счетчиках расхода газа и ПЗК смонтированных на участке ввода до ГРП):
– приведенная длина рассчитываемого участка газопровода от ввода до ГРП м определенная с учетом местных сопротивлений на этом участке.
– фактическая длина участка;
– сумма коэффициентов местного сопротивления.
Значения приводятся в таблице 6 [1 с. 18] (выбираем по приведенным ранее значениям в зависимости от диаметра).
Значение для ПЗК принимаем равным 5(для диаметров более 50 мм).
Значениядля области гидравлической шероховатости для газопроводов среднего и высокого давления зависит только от их условного диаметра таблица 6 [1 с. 23].
Расчет сводим в таблицу 4.1.
Таблица 4.1 – Определение приведенных длин участка газопровода от ввода до ГРП и расчет потерь давления на этом участке
Расчетный расход газа до ГРП нм3час
Принятый диаметр участка dу мм
Расчет местных сопротивлений
кол-во местн. сопротивлений (Поворотконден.задвижкаПЗК)
значение (по справочнику)
(Поворотконден.задвижкаПЗК)
Фактическая длина газопровода
Привед. длина газопровода
Значение коэффициента А
ВЫБОР ФИЛЬТРОВ СЧЁТЧИКОВ ГАЗА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ ГАЗА Р1 ПЕРЕД РЕГУЛЯТОРОМ ДАВЛЕНИЯ (РД)
Как указывалось выше при определении сопротивления газопровода от ввода до ГРП не учитывалось сопротивление фильтров и счётчиков расхода газа.
Абсолютное давление газа перед РД определяется по формуле [1 с. 25]:
p1 = pk – (α pф + pсч + pПЗК ) бар.
pk – давление в конце участка среднего давления газа (до ГРП).
α – коэффициент учитывающий степень загрязнения фильтра. Для чистого фильтра равен 1. Максимально разрешённое его значение зависит от конструкции фильтра входного давления и определяется производителем (таблицы или монограммы в паспортах). Обычно для предварительных расчётов принимают равным 2. При достижении максимально разрешённого значения требуется очистка фильтра или замена картриджа;
– коэффициент учитывающий степень загрязнения счётчика. Для чистого счётчика равен 1. Максимально разрешённое его значение зависит от конструкции счётчика входного давления и определяется производителем (таблицы или монограммы в паспортах). Обычно для предварительных расчётов принимают равным 2. При достижении максимально разрешённого значения требуется очистка счётчика;
pф – сопротивление чистого фильтра;
pсч - сопротивление чистого счётчика;
pсч - сопротивление ПЗК.
1.Выбор газовых фильтров.
Газовыефильтры предназначены для очистки газаот пыли ржавчины смолистых веществ и других твердых частиц. Качественная очистка газа позволяет повысить герметичность запорных устройств а также увеличить межремонтное время эксплуатации этих устройств за счет уменьшения износа уплотняющих поверхностей. При этом уменьшается износ и повышается точность работы расходомеров (счетчиков и измерительных диафрагм) особенно чувствительных к эрозии. Правильный выбор фильтров и их квалифицированная эксплуатация являются одним из важнейших мероприятий по обеспечению надежного и безопасного функционирования системы газоснабжения.
После выбора типа фильтра и производителя (по технико-экономическим показателям) необходимо обратиться к технической документации предоставляемой производителем в инструкциях или паспортах.
Конкретный типоразмер газового фильтра выбирается по таблицам или монограммам приведённым в паспортах производителей исходя из значений условного внутреннего диаметра газопровода максимального расхода газа проходящего через фильтр. Сопротивление чистого фильтра зависит от его типоразмера и входного давления.
По таблице 9 методического пособия [1 с. 28] подбираем волосяной фильтр со сменными картриджами по следующим показателям:
pф – сопротивление чистого фильтра (потери давления в фильтре) мбар;
pk – входное давление перед фильтром бар в нашем случае .
Значения внутри таблицы: Vф – пропускная способность фильтра у нас она .
По нашим данным подходит фильтр FAG-6 DN 300 с и Для него
2.Выбор счётчиков расхода газа.
Счётчик газа–прибор учёта предназначенный для измерения количества (чаще - объёма реже - массы) прошедшего по газопроводу газа. Соответственно количество газа как правило измеряют вкубических метрах (м3) редко в единицах массы килограммах или тоннах (в основном- технологических газов). Приборы позволяющие измерять или вычислять проходящее количество газа за единицу времени (расход газа) называются расходомерами или расходомерами-счетчиками. Чаще всего расход газа измеряют в кубических метрах в час (м3ч).
После выбора типа счётчика расхода газа и производителя (по технико-экономическим показателям) необходимо обратиться к технической документации предоставляемой производителем в инструкциях или паспортах.
Конкретный типоразмер счётчика расхода газа как и газового фильтра выбирается по таблицам или монограммам приведённым в паспортах производителей исходя из значений условного внутреннего диаметра газопровода максимального и минимального расхода газа проходящего через счётчик. Сопротивление чистого счётчика расхода зависит от его типоразмера и входного давления.
Выбираем счётчик по таблице 10 методического пособия [1 с. 32] по следующим нашим параметрам:
рабочие расходы газа:
По [1 табл. 10] определяем наименьший из подходящих типоразмеров искомого счётчика расхода газа:
Так как необходимого расхода в данной таблице не было то приняли ближайшее максимальное значение G2500 Ду300.
Далее – для расчёта давления газа перед ГРП по [1 табл. 10] определяем максимальный перепад давления на выбранном счётчике расхода газа. Он составляет:
PСч = 400 Па = 4 мбар.
Находим потери давления на ПЗК:
Вычислим абсолютное давление газа перед РД :
ВЫБОР РЕГУЛЯТОРА ДАВЛЕНИЯ (РД) ДЛЯ ГАЗОРЕГУЛИРУЮЩЕГО ПУНКТА (ГРП)
Регулятор давления – разновидность регулирующей арматуры автоматически действующее автономное устройство служaщее для поддержания постоянного давлениягаза в газопроводе. При регулировании давления происходит снижение давления. Это достигается автоматическим изменением степени открытия дросселирующего органа регулятора вследствие чего автоматически изменяется гидравлическое сопротивление проходящему потоку газа. В зависимости от поддерживаемого давления (расположения контролируемой точки в газопроводе) регуляторы давления разделяют на регуляторы «до себя» и «после себя». В ГРПприменяют только регуляторы «после себя».
Выбор регуляторов давления газа необходимо производить с учетом следующих факторов:
тип объекта регулирования;
максимальный и минимальный требуемый расход газа;
максимальное и минимальное входное давление;
максимальное и минимальное выходное давление;
точность регулирования (максимально допустимое отклонение регулируемого давления и время переходного процесса регулирования);
необходимость полной герметичности при закрытии регулятора;
акустические требования к работе регуляторов с высокими входными давлениями и большими расходами газа.
Выбор регулятора производят из условия что его пропускная способность должна быть на 15–20 % больше максимального часового расхода газа потребителем. Это означает что регулятор будет загружен при максимальном газопотреблении не более чем на 80 % а при минимальном газопотреблении — не менее чем на 10 %. Если это условие не будет выполняться то при максимальном отборе газа регулирующий орган будет полностью открыт и не сможет выполнять функции регулирования. Регулирование обеспечивается только тогда когда регулирующий орган и исполнительный механизм находятся в подвижном состоянии. При снижении отбора газа ниже предельного могут возникнуть автоколебания (пульсации вибрации) клапана.
Для выбора РД необходимо определить давление газа на входе (после фильтра и счётчика расхода газа) определить давление после РД (ввода в межцеховой газопровод после ГРП) рассчитать расход газа в целом на объект + 15-20% для качественного регулирования давления. Эти данные сводятся в таблицу. В случае значительного расхождения в объемах потребления газа в зимний и летний периоды возможна установка двух параллельных РД с близкими диапазонами настройки по регулированию давления и разными пропускными способностями.
Выбирать РД будем по таблице 11 методического пособия [1 стр. 37] по следующим параметрам:
Давление перед РД избыточное:
Давление после РД избыточное:
Пропускающая способность РД:
По данным параметрам подходит РДГ 1-150Н.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАИМЕНЬШЕГО ТРЕБУЕМОГО ДАВЛЕНИЯ ГАЗА НА ВВОДЕ РНMIN
Поставщик газа на предприятие в результате расширения сети потребителей а так же в целях экономии эксплуатационных расходов может обратиться к потребителю для уточнения минимально допустимого давления газа на вводе газовой линии на предприятие. С целью недопустимости снижения давления поставщиком ниже требуемого необходимо оповестить поставщика о величине наименьшего требуемого для безотказной работы предприятия давления газа на вводе Рнmin.
Для определения Рнmin. можно воспользоваться следующей методикой:
Определяется Р2 – давление газа после заводского ГРП (см. выше);
Определяется давление газа непосредственно после РД установленного на ГРП:
=10899+11=11009 мбар
Определяется наименьшее рабочее давление до РД установленного на ГРП:
Определяется наименьшее рабочее давление в конце участка ввода:
=17064+4=17104 мбар.
Определяется наименьшее требуемое давление на вводе:
где А – ранее рассчитанный коэффициент в соответствии с видом газа;
Lпр – ранее рассчитанная приведенная длина участка от ввода до ГРП;
- ранее рассчитанные соответствующие падения давления на фильтрах счетчиках расхода газа и ПЗК установленных на участках;
– минимальный коэффициент запаса по давлению на вводе.
1Определение требуемой максимальной мощности горелки
Для определения требуемой максимальной мощности газовой горелки необходимо максимальную (номинальную) мощность данного пламенного теплогенератора (например котла) разделить на его КПД. Обе эти характеристики указываются производителем теплогенератора в его техническом паспорте или инструкции.
где NГ – требуемая максимальная мощность горелки кВт
NК – максимальная (номинальная) мощность теплогенератора кВт
К – коэффициент полезного действия (КПД) пламенного теплогенератора.
где –расход газа на первом участке ;
–низшая теплота сгорания коксового газа равная 374 .
По полученной мощности подходит горелка MG3.3 640-2500 кВт.
2Выбор типоразмера горелки
Для выбора типоразмера горелки необходимо на графике рабочей зоны горелки найти точку пересечения изолиний рассчитанной требуемой максимальной мощности горелки (по оси абсцисс) и аэродинамического сопротивления топки заданного пламенного теплогенератора (указывается производителем теплогенератора в его техническом паспорте или инструкции). В случае если найденная точка пересечения окажется в пределах рабочей зоны – выбранная горелка соответствует данному теплогенератору. Если же найденная точка окажется вне рабочей зоны даже если мощность горелки соответствует требуемой максимальной мощности – требуется более мощный вентилятор для подачи воздуха на горение. Тогда необходимо проверить рабочую зону более мощной горелки следующего типоразмера.
Рисунок 8.1.1 - Технические данные горелки
Мощность горелки 75 аэродинамическое сопротивление топки 5 мбар. Найденная точка пересечения оказалась в пределах рабочей зоны – выбранная горелка соответствует данному теплогенератору.
3Определение длины пламенной (горелочной) трубы горелки
Длина пламенной трубы должна быть не менее толщины фронтальной стенки пламенного теплогенератора или горелочного камня. По заданному условию толщина фронтальной стенки горелочного камня 440 мм. Стандартная длина пламенной трубы горелки MG3.3 640-2500 кВт равна 296 мм. Требуется удлинение горелочной трубы 200 мм для MG3.3 640-2500.
4Выбор оптимального типоразмера обвязочного газопровода (газового блока) горелки
Для обеспечения требуемой мощности входное динамическое давление газа должно быть не меньше суммы потерь давления в газовой линии и сопротивления топочной камеры пламенного теплогенератора.
Мощность горелки – кВт;
Сопротивление котла – 5 мбар;
Вид газа – природный газ месторождение Шебелинка (типа E);
Найдем минимальное давление необходимое для газового блока KEV DN65:
Потери давления – 62 мбар;
+ сопротивление котла 5 мбар;
Необходимое давление газа на входе не менее 67 мбар.
5Определение мощности нижней ступени горелки
Современные газогорелочные устройства имеют качественные системы регулирования количества сжигаемого топлива в единицу времени (мощности) в зависимости от запроса на тепло (обратная связь от например температурных датчиков в водогрейных котлах датчиков давления пара в паровых котлах и т. п.).
Наиболее простой режим регулирования – одноступенчатый когда горелка работает только на одной установленной мощности а в случае отказа на запрос тепла – отключается характеризуется частыми розжигами горелки особенно при пониженном запросе на тепло что приводит к завышенному расходу топлива и уровню эмиссии вредных веществ в дымовых газах.
Более совершенным является двухступенчатый режим регулирования когда при отсутствии запроса на тепло горелка не отключается а переходит на так называемую «низкую» или первую ступень с расходом сжигаемого газа 30-70% от «высокого» пламени или второй ступени.
В настоящее время всё чаще используется плавное или модулируемое регулирование позволяющее сжигать именно то количество газа которое требуется в данный момент времени.
Наиболее совершенным является режим регулирования микромодуляцией когда качество сжигания контролируется перманентным мониторингом уровня эмиссий в дымовых газах с помощью обратной связи установленного на входе в дымовую трубу газоанализатора с регулятором соотношения «газ-воздух» установленном на регулирующем клапане.
В настоящем задании предлагается определить мощность «низкой» (первой) ступени в зависимости от минимального (летнего) расхода газа на единственном пламенном теплогенераторе установленном в 5-ом цеху теплотворной способности горючего газа и диапазона мощности выбранного в результате выполнения дополнительного задания горелочного устройства.
где – низшая теплота сгорания топлива;
B5 – расход газа у пятого цеха.
Основываясь на исходных данных таких как нагрузки Вкб – на коммунально-бытовые нужды Вот – на отопление В1 – В5 – по цехам завода соответственно и давления вначале газопровода и у последнего цеха был произведен расчет общезаводского газопровода
В результате расчета определены: . А также общий расход газа по объекту.
Затем был составлен ситуационный план в соответствии с заданием на котором указаны месторасположение цехов (I II III IV V) расчетные участки отводы задвижки конденсатоотводчики и т.д. а так же принимая во внимание количество поворотов и длины участков.
Были рассчитаны диаметры труб: d1= 250мм; d2= 250мм; d3= 150мм; d4= 125мм; d5= 80мм.
Окончанием расчета является гидравлический расчет газопровода среднего давления (от ввода до ГРП) а также подбор регулятора давления (РДБК 1-10070). В результате этого расчета определили диаметр трубопровода до ГРП (dдоГРП = 350мм) с учетом условия ограничения по давлению. Затем приступили к выбору регулятора давления для ГРП. При подборе РД была определена его пропускная способность.
В дополнительном задании была выбрана для участка №5 горелка MG3.3 640-2500 кВт также был выбран блок клапанов KEV DN65. Таким образом были подобраны все необходимые элементы к горелке.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
Ярмольчик М.А. Ярмольчик Ю.И. Cистемы газоснабжения промышленных предприятий [Электронный ресурс]: Методические указания и контрольные задания к курсовой работе – Электрон. дан. (127 Мб).