Расчет сложных газопроводов

Простым газопроводом принято называть газопровод постоянного диаметра, по которому транспортируется газ с неизменным расходом . Остальные, отличные от этого называются сложными.

Полученные ранее зависимости справедливы для так называемых простых трубопроводов, т. е. трубопроводов, диаметр которых является величиной постоянной. На практике все трубопроводы являются сложными, так как сооружаются из труб с различной толщиной стенок или имеют параллельно подключенные участки труб (лупинги, резервные нитки, многониточные газопроводы).

Для расчета сложных трубопроводов можно использовать два способа:

- расчет газопровода по участкам;

- замена расчета сложного трубопровода расчетом простого трубопровода.

При использовании первого способа рассчитываемый участок разбивается на подучастки с постоянным диаметром. Расчет производится последовательным переходом от одного подучастка к другому по направлению течения газа. Давление и температура газа в конце предыдущего подучастка являются начальными для последующего участка.

Расчет сложного трубопровода можно заменить расчетом простого, используя понятия эквивалентного диаметра или коэффициента расхода.

Эквивалентным диаметром D_ЭК называется диаметр простого трубопровода, имеющего пропускную способность, равную пропускной способности реального трубопровода при прочих равных условиях.

Коэффициентом расхода k_Р называют отношение пропускной способности реального трубопровода к пропускной способности эталонного трубопровода Q₀ с произвольно выбранным эталонным диаметром D₀ при прочих равных условиях:

. (1.68)

Для случая простого трубопровода , (1.69)

где D_i и l_i - диаметр и коэффициент гидравлического сопротивления простого трубопровода;

D₀ и l₀ - диаметр и коэффициент гидравлического сопротивления эталонного трубопровода.

При квадратичном режиме течения газа , (1.70)

В этом случае уравнение пропускной способности участка примет следующий вид:

, (1.71)

Эталонный диаметр принимается исходя из удобства расчетов. Удобно принимать в качестве эталонного диаметр, доминирующий в сложном трубопроводе. Можно использовать D₀ = 0,7 м или D₀ =1,0 м,по отношению к которым имеются таблицы коэффициентов расхода для других диаметров.

В общем случае участки сложного трубопровода соединяются между собой последовательно или параллельно.