ЭЛЕКТРОПРИВОДИЫЕ И ГАЗОТУРБИННЫЕ КС

Электроприводные станции отличаются от газотурбин­ных типом привода. Для электроприводных КС обяза­тельно наличие редуктора (мультипликатора) между электроприводом и нагнетателем.

Технологическая схема КС с универсальной обвязкой изображена на рис. 5.1, с коллекторной - на рис. 5.2.

Техническая характеристика газоперекачивающих агрегатов (ГПА) с газотурбинным приводом приведена в табл. 5.1, с электроприводом - в табл. 5.2.

Электродвигатели АЗ-4500-1500, СТМ-4000-2, СТД-4000-2, СДСЗ-4500-1500 предназначены для привода центробежных нагнетателей типа «280» через повышающий редуктор. Такие нагнетатели могут работать с роторами диаметром 564, 590, 600 и 620 мм различных модификаций в зависимости от подачи и степени сжатия КС.

УЛИЧНЫЕ СЕТИ И ГАЗОПРОВОДЫ

1. Системы газоснабжения городов

Система газоснабжения города или какого-либо другого населенного пункта включает в свой состав источник газоснаб­жения, газовую распреде­лительную сеть и внутреннее газообо­рудование. В качестве источников га­зоснабжения населенных пунктов чаще всего бывают магистральные газо­проводы, по которым газ подается с газовых промыслов. При большом удалении газовых промыслов от газоснабжаемых городов (бо­лее 200 км) на газопроводах сооружаются специальные ком­прессорные станции, пред­назначенные для повышения давле­ния газа, а следовательно, и для повы­шения пропускной спо­собности газопроводов. Обычно магистральные газо­проводы заканчиваются газораспределительными станциями (ГРС), ко­то­рые являются как бы границей между городской распредели­тельной сетью и 'источником газоснабжения.

Схема газоснабжения города природным газом «показана на рис. 2.

При снабжении города искусственным газом в качестве ис­
точника газоснабжения могут быть заводы, вырабатывающие
газ из угля, сланцев, нефти и других горючих материалов. За­
воды обычно размещаются на территории газоснабжаемых го­
родов или в непосредственной близости от них, и газ с заводов
поступает непосредственно в городскую распределительную
сеть.

Газовая распределительная сеть представляет собой систе­му трубопро­водов, и оборудования, служащих для транспорти-рования и .распределения газа внутри города или какого-либо другого населенного пункта. Основным оборудованием газовой распределительной сети являются газовые регуляторные пунк­ты (ГРП), служащие для снижения давления таза и поддер­жания его на заданном уровне.

К газовым сетям относятся также газгольдеры или газ­гольдерные станции, служащие для приема газа от 'источников газоснабжения в часы минимального газопотребления городом и выдачи этого газа в распределительную сеть в часы пик, ко-

Рис. 2. Схема газоснабжения города природным газом

ГП — газовый промысел; МГ—магистральный газопровод; КС—компрессорная станция; ГРС — газораспределительная станция города; ГВ(С)Д — газопроводы (городские) высокого или среднего давления; ГРП — газовый регуляторный пункт; ГНД — газопроводы низкого давления

гда мощность источников оказывается недостаточной. Газголь­деры обычно размещаются вблизи ГРС или у заводов. В по­следнее время газоснабжение городов природным газом орга­низуется без газгольдеров.

К внутреннему газооборудованию относятся дворовые и внутренние газопроводы жилых домов.и предприятий, а также газовые щри'боры и установки для сжигания газа.

2. Схемы распределения газа в городах

Городская распределительная сеть является основным эле­
ментом системы газоснабжения города. Все газопроводы, вхо­
дящие в распределительную сеть города, условно делят на
транзитные, распределительные и ответвления. Транзитные
газопроводы в основном выполняют функции передачи газа из
одного района города в другой, а распределительные обеспе­
чивают -подачу газа непосредственно потребителям. Следует
отметить, что такое деление в значительной степени условно,
так как в городских условиях .практически все газопроводы
выполняют функции распределения газа. Поэтому более пра­
вильно все уличные газопроводы называть распределительны­
ми. Тем не менее указанное выше деление существует, и оно
необходимо вследствие различных методов расчета транзит­
ных и распределительных газопроводов.

В зависимости от максимального'рабочего давления город­ские распределительные газопроводы подразделяются на сле­дующие категории: а) низкого давления не более 0,05 кгс/см²; Ь) среднего до 3 кгс/см²; в) высокого от 3 до 6 кгс/см²; г) вы­сокого от 6 до 12 кгс/см².

Газопроводы низкого давления в основном используются для газоснабжения жилых домов, общественных зданий и ком­мунально-бытовых предприятий.

Газопроводы среднего и высокого давления (до 6 кгс/см²) служат для питания распределительных газопроводов низкого и среднего давления через городские газорегуляторные пункты (ГРП), а также для подачи газа промышленным и крупным коммунальным предприятиям. Давление газа более 6 кгс/см-применяется для газо-проводо:в, по которым подается газ к газохранилищам, а также крупным промышленным предприя­тиям, технологические процессы которых требуют применения газа высокого давления — до 12 кгс/см².

В газовой сети может быть одно давление во всех газопро­водах (например, низкое или среднее, или высокое) или в .различных газопроводах различное давление. В зависимости от этого различают следующие системы или схемы распреде­ления газа: а) одноступенчатые системы с подачей газа потре­бителям только по газопроводам одного, как правило, низкого давления; 6} двухступенчатые системы с подачей газа потре­бителям ло газопроводам двух давлений — зреднего и низкого мли высокого до 6 кгс/см² и низкого; в) трехступенчатые систе­мы с подачей газа потребителям по газопроводам трех давле­ний— высокого до 6 кгс/см², среднего и низкого; г) многосту­пенчатые системы, при которых распределение газа в городе осуществляется газопроводами четырех <и более видов давле­ний, например низкого, среднего, высокого 6 кгс/см² и высоко­го до 12 кгс/см².

Выбор системы распределения газа определяется различны­ми факторами, важнейшими из которых являются: размер и планировка газоснабжаемого города или другого населенного пункта и последовательность развития газификации, объем газопотребления, направление использования газа, расположе­ние источников газоснабжения, вид -используемого газа и раз­мещение хранилищ газа.

Принятая система распределения газа должна быть обосно­вана технико-экономическими расчетами и условиями безопас­ности эксплуатации.

Одноступенчатая система. При одноступенчатой системе, как отмечалось, газ всем .потребителям подается под одним давлением. Давление во всей системе может быть низкое (рис. 3,а), а также среднее или высокое (рис. 3,6). Односту­пенчатую систему с низким давлением наиболее часто приме­няют для газоснабжения бытовых потребителей небольших го-

родов и других населенных пунктов, на территории которых находятся заводы искусственного газа. Подача искусственного газа в сеть осуществляется непосредственно с заводов через ре­гулятор после газгольдеров под давлением до 200, а природно­го на выходе ГРЛ до 300 мм вод. ст. \Но газ может подаваться и под более высоким давлением до 500 мм вод. ст. В последнем случае обязательна установка домовых или квартирных регуля­торов-стабилизаторов для снижения давления до оптимально необходимого для работы приборов. До 1930 г. под низким давлением с га­зовых заводов снабжа­лись все потребители Мо­сквы, а также Ленингра­да. Такая система и сей­час имеет распростране­ние в ряде европейских городов, снабжаемых ис­кусственным газом. Ос­новным недостатком этой системы является необхо­димость

прокладки труб больших диаметров, а также неравномерность давления газа у потреби­телей: максимальное — у завода (источника газо­снабжения) и минималь­ное— в наиболее удален­ных точках сети. Для того чтобы иметь представление, сколь большие диаметры трубопроводов требуются при га­зоснабжении города под низким давлением, достаточно указать, что в Москве для подачи газа в количестве до 200 тыс. м^/сутки с завода выходили: один газопровод диа­метром 900 мм, два газопровода диаметром по 600 мм и один газопровод диаметром 500 мм.

В настоящее время одноступенчатые системы низкого дав­ления для городов вновь не проектируются. Однако они могут применяться для небольших поселков и отдельных городских районов. Одноступенчатая система среднего или высокого дав­ления может обеспечивать газоснабжение не только мелких, но и 'Крупных городов. Однако целесообразность применения во всех газопроводах повышенного давления должна быть оп­равдана при проектировании, так как эксплуатация такой системы более сложна и стоит дороже. К тому же здесь потре­буется подавать газ под повышенным давлением всем потреби­телям и применять большое количество редуцирующих уста­новок, что неизбежно связано с повышением опасности. По одноступенчатой схеме от газопроводов, среднего и высокого давления было запроектировано газоснабжение ряда городов Подмосковья. Но в процессе газификации из-за сложности развития системы и повышенной опасности при эксплуатации проекты были пересмотрены и принята двухступенчатая схема. уВ самом деле при снабжении газом от газопроводов высокого или среднего давления в районах одноэтажной застройки при­ходится для каждого дома делать ввод высокого или среднего давления и устанавливать свой регулятор, так как объединить несколько домов весьма трудно из-за прокладки газопроводов по застроенным и озелененным территориям. Поэтому такая схема оказывается дорогой и к тому же более сложной в эксплуатации. Если же к сетям высокого давления приходится присоединять многоэтажные дома, то в ряде случаев на каж­дую группу домов требуется устанавливать регуляторный пункт (ГРП) или регуляторы размещать в нескольких шкафах (ШРП), что также неудобно и дорого.

Следует иметь в виду, что при одно­ступенчатой схеме газоснабжения от се­тей высокого (среднего) давления при­ходится делать большое количество при­соединений под повышенным давлением, что связано с серьезными трудностями и повышенной опасностью и в ряде случа­ев неизбежно приводит к необходимости выключения газопроводов, что влечет на­рушение газоснабжения. Одноступенча­тые системы повышенного давления на­иболее целесообразно применять в от­дельных районах и поселках с неболь­шой плотностью застройки, разбросанной на значительной территории. В этом слу-чае при одноступенчатой .системе низко­го давления потребовалась бы проклад­ка газопроводов весьма больших диамет­ров, а при двухступенчатой системе не­обходима прокладка параллельных газо­проводов низкого и среднего (высокого) давления, что невыгодно.

ети высокого или среднего давления

часто прокладываются в районах размещения коммунальных ц промышленных предприятий.

Двухступенчатая система газо­снабжения в настоящее время получила наибольшее распро­странение. Она применяется как в небольших, так и в кр?п-ных городах. Основными элементами этой системы являются газопроводы низкого давления (первая ступень), газопроводы среднего или высокого давления (вторая ступень), а также ре гуляторы, через которые питается сеть низкого давления (рис. 4).

Газопроводы низкого давления предназначаются для пода­чи газа бытовым потребителям и небольшим коммунальным предприятиям.

Газопроводы среднего или высокого давления служат для распределения газа по городу и питания сетей низкого давле­ния через ГРП. К ним присоединяются коммунальные и про­мышленные предприятия, а также отопительные котельные.

При снабжении природным газом в газопроводах второй ступени всегда стремятся принимать высокое давление, так как при этом уменьшаются диаметры газопроводов, а необходимое давление обеспечивается ГРС магистрального газопровода, ку­да газ 'поступает с давлением не ниже 10 кгс/см². Однако по условиям разрывов от газопроводов до зданий это давление не всегда допустимо и приходится переходить на среднее дав­ление.

Двухступенчатая система по сравнению с одноступенчатой низкого давления более выгодна и требует меньшей затраты металла. Определяется это тем, что для подачи газа, особенно в отдаленные районы, при среднем или (высоком давлении тре­буются значительно меньшие диаметры труб, так как пропуск­ная способность газопроводов резко повышается- При этом обеспечивается более равномерное давление в газопроводах низкого давления за счет питания сети через ГРП в различных районах города.

Двухступенчатая система в эксплуатации достаточно на­дежна и проста.

Трехступенчатая и многоступенчатая системы.Трехступен­чатые системы газоснабжения в настоящее время получили очень широкое распространение как в крупных, так и средних городах.

Чаще всего трехступенчатые системы применяются в тех случаях, когда при среднем давлении получаются очень боль­шие диаметры газопроводов, а 'перейти по всему городу на вы­сокое давление во второй ступени не предоставляется возмож­ным из-за недостаточности разрывов от газопроводов до зданий. В этом случае от источника газоснабжения (обычно от ГРС) газ подается под высоким давлением, а при входе в плотно застро­енную часть города переходят на среднее давление. Высокое давление используют также для подачи газа крупным промыш­ленным предприятием и в наиболее отдаленные районы горо- , да. По газопроводам среднего давления обычно газ распреде­ляется в центральной части города. От этих газопроводов через регуляторные пункты питается сеть низкого давления, а также снабжаются газом отопительные котельные, коммунальные и промышленные предприятия. От газопроводов низкого давле­ния снабжаются газом жилые дома и мелкие коммунальные предприятия. В сеть низкого давления газ может подаваться не только от газопроводов среднего давления, но также и из газопроводов высокого давления, для чего регуляторные пунк­ты строят двухступенчатые: высокое давление снижают до среднего и низкое или высокое — на среднее и среднее —- на низкое. Городские газорегуляторные пункты, предназначенные для снижения высокого давления на среднее, часто называют головными газорегуляторными пунктами (ГГРП).

Рис. 5. Трехступенчатая система га- Рис. 6. Многоступенчатая система

зоснабжения города¹ газоснабжения города

/ — газопровод от источника газоснабже- V — газопровод от источника газо-

ния; 2—ГРС города; 3 — газопроводы снабжения; 2 — ГРС города; 3— гао-

высокого давления; 4 —ГГРП; 5 — газо- гольдеры; 4 — регуляторная станция

проводы среднего давления; 6 — ГРП; 7~ на выходе из газгольдеров';" 5 — газо-

.газопроводы низкого давления проводы с давлением от 6 до

12 кгс/см% (загородные); б — город­ские газопроводы высокого давления, 7 — газопроводы среднего давления; 5 — газопроводы низкого давления 9 —ГГРП; 10— ГРП с высокого на низкое давление; // — ГРП со средне­го на низкое давление

Схема газоснабжения порода по трехступенчатой системе представлена на рис. 5.

При наличии в системе газоснабжения города газгольдер­ных парков высокого давления ('более 6 кгс/см²) систему газо­снабжения неизбежно приходится дополнять четвертой сту­пенью давления — газопроводами с давлением от 6 до 12 кгс/см². По этим газопроводам с ГРС города газ поступает на газгольдерные станции. Обычно такие газопроводы прокла­дываются по незастроенным или окраинным районам города. Четырехступенчатая схема газоснабжения города 'представле­на на рис. 6. По такой схеме снабжают газом Москву и Ле­нинград.

Давление свыше б кгс/см², как уже отмечалось, приходится применять и цри отсутствии газгольдеров, когда по городским газопроводам необходимо подавать газ крупным промышлен­ным предприятиям, технологические процессы 'Которых требу­ют применения высокого давления. Нередко газопроводы с давлением до 12 кгс/см² используют для подачи газа с одной ГРС в несколько населенных пунктов, расположенных на от-чосительно небольшом расстоянии (5—'10 км). В этом случае исключается необходимость строительства нескольких ГРС и в то же время предоставляется возможным обойтись небольши­ми диаметрами газопроводов. Схема газоснабжения несколь­ких населенных пунктов от одной ГРС дана на рис. 7.

Рис. 7. Схема газоснабжения нескольких населенных пунктов от од­ной ГРС с использованием газопроводов давлением до 12 кгс/см²

3. Схемы сетей по начертанию в плане

По начертанию в плане различают две основные схемы се­тей: 1) замкнутые или кольцевые и 2) разветвленные или тупи­ковые.

Замкнутые или кольцевые сети (Представляют собой систе­му замкнутых контуров или колец. Основным преимуществом их является высокая надежность газоснабжения, не нарушае­мая даже при выключении отдельных участков сети. Так, на­пример, если выключить одну ветвь кольца, то газоснабжение не прекратится, а только перераспределится направление пото­ков газа и повысится нагрузка второй ветви кольца. Если же учесть, что сеть состоит не из одного кольца, а из целой систе­мы колец, взаимосвязанных друг с другом, то выключение ветви одного кольца на газоснабжении потребителей'практически не скажется. Схема кольцевых сетей показаны на рис. 8. Не­достатком кольцевой схемы является большая протяженность труб по сравнению с тупиковой схемой, а следовательно, и большие затраты на строительство.

Разветвленные или тупиковые сети (рис. 9) представляют собой разветвляющийся в различные районы города основной газопровод. При этом концы ответвлений между собой не со­единяются и остаются тупиковыми. По сравнению с кольцевой тупиковая сеть вследствие отсутствия замыкакйцих участков почти всегда дает меньшую длину линий и стоит дешевле. Не­смотря ,на это^ цри газоснабжении городов тупиковые сети на-

Рис. 8. Схема кольцевой или Рис. 9. Схема разветвленной или
замкнутой сети тупиковой сети

ходят ограниченное применение. Требование высокой надежно­сти, являясь основным при проектировании газоснабжения, оп­ределяет необходимость кольцевания городских газопроводов. Разветвленные сети находят 'Применение при газоснабжении отдельных промышленных объектов и небольших населенных пунктов, а также в начальный период газоснабжения города, когда строительство сетей еще не закончено. В этом случае разветвленная сеть является составной частью будущей замк­нутой сети.

Следует отметить, что когда мы говорим о выборе схемы сетей, то имеется в виду выбор схемы не всех, а основных газопроводов, которые определяют газоснабжение города или отдельных районов.

.