Beräkning av gastransportledningsdiametrar

Beräkning av gastransportledningsdiametrar

Indikationer om hur man beräknar diametern på de rör som används för att transportera gas från leveranspunkten till användarna

I det stora panorama av gastransport- och distributionsnätverk är designen av rör med lämpliga diametrar ett kritiskt steg för att säkerställa ett effektivt och säkert flöde av vätskor. Det noggranna valet av rördiametrar påverkar inte bara gastransportkapaciteten, utan påverkar också tryckfallet, energieffektiviteten och systemets övergripande säkerhet.

Guiden till "Beräkning av gasledningsdiametrar" skapades av Itieffe med avsikten att tillhandahålla en innovativ och pålitlig lösning för ingenjörer, designers och proffs inom gasindustrin. Detta avancerade verktyg låter dig systematiskt och exakt ta itu med komplexiteten i att designa rördiametrar, vilket gör att du kan få optimala och välbalanserade lösningar för gasöverförings- och distributionssystem.

Genom noggranna beräkningar (se program: Dimensionering av gasledningsnät) och avancerade tekniska metoder, erbjuder programmet möjligheten att analysera olika designscenarier, med hänsyn till variabler som gasflöde, tryck, sektionslängd och egenskaper hos rörmaterial.

Vilken nytta

Detta verktyg är utformat för att vägleda användare i valet av optimala diametrar, med hänsyn till önskad prestanda, acceptabla tryckfall och driftsäkerhet.

Att möta utmaningarna med gasledningsteknik kräver specialkunskaper och lämpliga verktyg. Detta program är utformat för att stödja industriexperter och de som arbetar med utformningen av gasdistributionsnätverk.

Intuitivt gränssnitt

Dess lättanvända gränssnitt och avancerade analysfunktioner erbjuder en praktisk och sofistikerad lösning för att hantera utmaningar med rördimensionering.

Vi är glada över att introducera detta program och att samarbeta med alla som bryr sig om effektiv, säker och optimerad design av gastransportsystem. Vårt mål är att tillhandahålla ett pålitligt och mångsidigt verktyg för att stödja din professionella verksamhet och för att bidra till gasindustrins framsteg.

Beräkning av gastransportledningsdiametrar

Storleksändring kan göras på två olika sätt:

  1. Med analytisk beräkning (Renouardformel eller andra metoder).
  2. Förenklad metod med användning av höjder (som vi antar för exemplet).

Renouards formel för lågtrycksgasnät

 Pa - Pb = 232 x 106 x S x L x Q1,82 x D4,82

med:
Pa - Pb = tryckvariation (i mm H2O) mellan rörledningens början och slutet
L = rörledningens längd (km)
Q = flödeshastighet (Sm³/h)
D = rörets innerdiameter (mm)
S = bränslegasens densitet (för naturgas är densiteten 0.5545 som är den för luften)

Förenklad metod med användning av höjder

 Storleksmetoden för det interna systemet anges i UNI 7129/08-standarden.

De delar av rören som utgör systemet måste vara sådana att de garanterar en tillräcklig gasförsörjning för att täcka det maximala behovet genom att begränsa tryckförlusten mellan mätaren och varje användningsanordning till värden som inte är större än:

- 0,5 mbar för gaser i första familjen (tillverkad gas);

- 1,0 mbar för gaser från andra familjen (naturgas);

- 2,0 mbar för gaser från tredje familjen (LPG).

Om en tryckregulator är installerad uppströms om mätaren är tryckfall tillåtna dubbla de ovanstående.

Dimensionering kan ske enligt följande:

  • på grundval av den nominella värmetillförseln, som visas på typskylten för användarutrustningen, bestäms det maximala volymflödet per timme för varje sektion av systemet.
  • rörens geometriska utveckling mäts och motsvarande längder av de speciella bitarna som läggs till läggs till den, vilket ger de virtuella längderna.

Motsvarande längder på specialstycken (m) (Se beräkningsprogram)

Naturgas - Arial blandar CH4 - Sprickgas

Inre Ø mm

90 ° böjning

tee passform

tvärpassning

armbåge

tap

<22,3

0,2

0,8

1,5

1,0

0,3

da 22,3 en 53,9

0,5

2,0

4,0

1,5

0,8

da 53,9 en 81,7

0,8

4,0

8,0

3,0

1,5

> 81,7

1,5

6,5

13,0

4,5

2,0

           

Flytande petroleumgas - LPG-baserade blandningar

Inre Ø mm

90 ° böjning

tee passform

tvärpassning

armbåge

tap

<22,3

0,2

1,0

2,0

1,0

0,3

da 22,3 en 53,9

0,5

2,5

5,0

2,0

0,8

da 53,9 en 81,7

1,0

4,5

9,0

3,0

1,5

> 81,7

1,5

7,5

15,0

5,0

2,0

  • på grundval av den relativa densiteten hos gasen och den typ av rör som väljs, väljs motsvarande prospekt och dimensioneringen utförs sektion för sektion och antar för de virtuella längderna och flödeshastigheterna de närmaste överskottsvärdena som ges av prospektet och därav erhålls diametern från att adoptera.

Beräkning av gastransportledningsdiametrar

exempel anpassad från UNI 7129/08 (se):

 Antag att vi använder en naturgas med ett högre värmevärde Pcs = kW 10,64 (Hs 38311 kJ / mc) och ett lägre värmevärde Pci = kW 9.6 (Hi = 34560 kJ / mc), med densitet d = 0,6.

Tänk på dimensioneringen av ett internt system i stålrör för att driva följande apparater

Exempel på internt system

Mått i m

Beräkning av gastransportledningsdiametrar

FÖRA

Kokplatta

  • nominell termisk Qn= 5,5 kW
  • volym Qv = (Qn/st) 5,5/10,64 = 0,5 m³/h

panna

  • nominell termisk Qn= 15,0 kW
  • volym Qv = (Qn/Pci) 15,0/9,6 = 1,6 m³/h

Varmvattenberedare

  • nominell termisk Qn= 18,0 kW
  • volym Qv = (Qn/Pci) 18,0/9,6 = 1,9 m³/h

Spis

  • nominell termisk Qn= 9,5 kW
  • volym Qv = (Qn/Pci) 9,5/9,6 = 1,0 m³/h
  • nominell värme S Qn = 48,0 kW
  • total volym S Qv = 5,0 m³/h

OBS: i exemplet är hällen och spisen anslutna till systemet med en kort längd stel anslutning; Vid beräkningen av längderna beaktades inte användningen av flexibla rör för att ansluta de två enheterna.

När det gäller matlagningsapparater används det högre värmevärdet för gasen Hs (i kJ / m³), ​​för alla andra apparater det lägre värmevärdet Hi (i kJ / m³)

Storleksordningen fortsätter sektion för sektion. Om det vid slutet av beräkningen finns andra diametrar än de som används för beräkning av de virtuella längderna, måste dimensioneringen upprepas med ett andra försök.


Beräkning av gastransportledningsdiametrar

Beräkning av virtuell rörlängd och rördiameter med hjälp av höjder

exempel naturgas i stålrör

Avsnitt AC

Värmekapacitet Qn = 48,0 kW

Flödeshastighet (Qv) = 5,0 m³/h

Loggens geometriska längd C = 3,0 m

Geometriska längder för den längsta stock AM (mätt med mätaren och den längsta mataren från stocken) = 11,0 m

Beräkning av motsvarande längder på specialstycken (knacka i A = 0.8 m - armbåge i B = 1.5 m - T i C = 2.0 m - kurva i E = 0.5 m - kors i F = 4.0 m - kurva i L = 0.5 m - kurva i M = 0.5 m - tryck i M = 0.8 m) = 10.6 m

Virtuell längd för den längsta bagageutrymmet AM (total längd ökad med längderna motsvarande riktningsförändringar): 11,0 + 10,6 = 21,6 m

Från tabell 2 (naturgastäthet 0,6 stålrör) erhålls värdet på den inre diametern (Øi) i överensstämmelse med de ungefärliga värdena för överskott av den virtuella längden och flödeshastigheten.

Øi = 27,9 mm (1 ″)

På samma sätt fortsätter vi för de andra delarna av systemet.

Avsnitt CF

Värmekapacitet Qn = 42,5 kW

Flödeshastighet (Qv) = 4,50 m³/h

Stamens geometriska längd CF = 4,0 m

Virtuell längd för den längsta sektionen AM = 21,6 m

Øi = 27,9 mm (1 ″)

FM-sektion

Värmekapacitet Qn = 15,0 kW

Flödeshastighet (Qv) = 1,60 m³/h

FM-sektionens geometriska längd = 4,0 m

Virtuell längd för den längsta sektionen AM = 21,6 m

Øi = 22,5 mm (3/4 ″)

Trakt CD

Värmekapacitet Qn = 5,5 kW

Flödeshastighet (Qv) = 0.50 m³/h

Bagage-CD: ns geometriska längd = 1,8 m

Geometriska längder för den längsta sektionen AD = 4,8 m

Beräkning av motsvarande längder på specialstycken (kran i A = 0,8m - armbåge i B = 1,0m - T i C = 0,8 m - armbåge i D = 1,0 m - kran i D = 0,3m) = 3,4 m

Virtuell längd för den längsta loggen AD = (3,4 + 4,8) = 8,2 m

Øi = 13.2 mm (3/8 ″)

Avsnitt FG

Värmekapacitet Qn = 18,0 kW

Flödeshastighet (Qv) = 1,90 m³/h

Stamens geometriska längd FG = 0,4 m

Geometriska längder för den längsta sektionen AG = 7,4 m

Beräkning av motsvarande längder på specialstycken (knacka i A = 0,8 m - armbåge i B = 1,5 m - T i C = 2,0 m - kurva i E = 0,5 m - kors i F = 4,0 m - knacka in G = 0,8m) = 9,6 m

Virtuell längd för den längsta stocken AG = (7,4 + 9,6) = 17,0 m

Øi = 22,3 mm (3/4 ″)

Avsnitt Fl

Värmekapacitet Qn = 9,5 kW

Flödeshastighet (Qv) = 1,0 m³/h

Stockens geometriska längd Fl = 2,5 m

Geometriska längder för den längsta sektionen Al = 9,5 m

Beräkning av motsvarande längder på specialstycken (knacka i A = 0,8 m - armbåge i B = 1 m - T i C = 0,8 m - kurva i E = 0,2 m - kors i F = 1,5 - kurva i G = 0,2 m - tryck i G = 0,3 m) = 4,3 m

Virtuell längd för den längsta sektionen Al = (9,5 + 4,3) 13,8 m

Øi = 13,2 mm (3/8 ″)

För att beräkna gasdistributionsnätet kan programmet användas direkt:

Dimensionering av gasledningsnät


Hur man beräknar gastransportrörens diametrar

Gasflödestabell enligt UNI 7129 - 2008 (Du ser: GAS UNI 7129 flödestabell)

(exklusive tabell 1 och 4 - ref. UNI 7129-2001 för tillverkad gas)

Prospekt 1

Volymflöde (mc / h vid 15 ° C) för tillverkad gas, densitet 0,85 beräknad för stålrör, med tryckfall 0,5 mbar
Tråd  3/8  1/2  3/4 1 1 1 / 4 1 1 / 2 2 2,5 3
Øi mm 13,2 16,7 22,5 27,9 36,6 42,5 53,9 69,7 81,7
smm 2 2,3 2,3 2,9 2,9 2,9 3,2 3,2 3,6
Virtuell längd m Volymflöde m3 / h

2

1,69

3,23

7,13

13,18

27,72

41,75

80,04

161,62

246,99

4

1,14

2,18

4,81

8,89

18,70

28,16

53,96

109,03

168,37

6

0,91

1,73

3,82

7,06

14,85

22,36

42,83

86,53

133,62

8

0,77

1,47

3,25

6,00

12,61

18,98

36,36

73,44

113,38

10

0,68

1,30

2,86

5,28

11,10

16,71

32,01

64,66

99,82

15

0,54

1,03

2,27

4,19

8,81

13,26

25,40

51,30

79,19

20

0,46

0,87

1,93

3,56

7,48

11,26

21,56

43,52

67,18

25

0,40

0,77

1,70

3,14

6,59

9,91

18,98

38,31

59,14

30

0,36

0,69

1,53

2,83

5,94

8,93

17,10

34,52

53,28

40

0,31

0,59

1,30

2,40

5,04

7,58

14,51

29,29

45,20

50

0,27

0,52

1,14

2,11

4,43

6,67

12,77

25,78

39,78

75

0,22

0,41

0,91

1,67

3,52

5,29

10,13

20,44

31,54

100

0,18

0,35

0,77

1,42

2,98

4,49

8,59

17,34

26,75


Prospekt 2

Volymflöde (m15 / h vid 0,6 ° C) för naturgas, densitet 1 beräknad för stålrör, med XNUMX mbar tryckfall
Tråd  3/8  1/2  3/4 1 1 1 / 4 1 1 / 2 2 2,5 3
Øi mm 13,2 16,7 22,5 27,9 36,6 42,5 53,9 69,7 81,7
smm 2 2,3 2,3 2,9 2,9 2,9 3,2 3,2 3,6
Virtuell längd m Volymflöde m3 / h
2 3,16 5,92 13,11 23,26 47,97 71,46      
4 2,15 4,03 8,92 15,83 32,64 48,62 91,63 181,87  
8 1,46 2,74 6,07 10,77 22,21 33,08 62,35 123,75 189,02
10 1,29 2,42 5,36 9,51 19,62 29,23 55,08 109,32 166,98
15 1,03 1,93 4,28 7,59 15,66 23,33 43,97 87,27 133,30
20 0,88 1,65 3,65 6,47 13,35 19,89 37,47 74,38 113,61
25 0,78 1,46 3,22 5,72 11,79 17,57 33,11 65,71 100,37
30 0,70 1,31 2,91 5,17 10,66 15,87 29,92 59,38 90,70
40 0,60 1,12 2,48 4,40 9,08 13,53 25,50 50,61 77,30
50 0,53 0,99 2,19 3,89 8,02 11,95 22,52 44,71 68,29
75 0,42 0,79 1,75 3,11 6,41 9,54 17,98 35,69 54,52
100 0,36 0,67 1,49 2,65 5,46 8,13 15,33 30,42 46,46

Prospekt 3

Volymflöde (m15 / h vid 1,69 ° C) för LPG-blandningar, densitet 2 beräknat för stålrör, med XNUMX mbar tryckfall
Tråd  3/8  1/2  3/4 1 1 1 / 4 1 1 / 2 2 2,5 3
Øi mm 13,2 16,7 22,5 27,9 36,6 42,5 53,9 69,7 81,7
smm 2 2,3 2,3 2,9 2,9 2,9 3,2 3,2 3,6
Virtuell längd m Volymflöde m3 / h
2 2,61 489,00 10,84 19,23 39,66 59,09 111,35    
4 1,78 3,33 7,37 13,09 26,99 40,20 75,76 150,37  
8 1,21 2,27 5,02 8,90 18,36 27,35 51,55 102,31 156,27
10 1,07 2,00 4,43 7,87 16,22 24,16 45,54 90,38 138,05
15 0,85 1,60 3,54 6,28 12,95 19,29 36,35 72,15 110,21
20 0,73 1,36 3,02 5,35 11,04 16,44 30,98 61,50 93,93
25 0,64 1,20 2,66 4,73 9,75 14,52 27,37 54,33 82,98
30 0,58 1,09 2,41 4,27 8,81 13,12 24,73 49,09 74,99
40 0,49 0,93 2,05 3,64 7,51 11,19 21,08 41,84 63,91
50 0,44 0,82 1,81 3,22 6,63 9,88 18,62 36,96 56,46
75 0,35 0,65 1,45 2,57 5,30 7,89 14,87 29,51 45,07
100 0,30 0,56 1,23 2,19 4,51 6,72 12,67 25,15 38,41

Prospekt 4

Volymflöde (m15 / h vid 0,85 ° C) för tillverkad gas, densitet 0,5 beräknad för kopparrör, med tryckfall XNUMX mbar
diameter mm 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 19,0
smm 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,50
Virtuell längd m Volymflöde m3 / h
2 0,21 0,46 0,84 1,38 2,10 3,02 4,83
4 0,14 0,31 0,56 0,93 1,41 2,03 3,24
6 0,11 0,24 0,45 0,73 1,12 1,61 2,57
I 0,09 0,21 0,38 0,62 0,95 1,36 2,17
10 0,08 0,18 0,33 0,55 0,83 1,20 1,91
15 0,07 0,14 0,26 0,43 0,66 0,95 1,51
20 0,06 0,12 0,22 0,37 0,56 0,80 1,28
25 0,05 0,11 0,20 0,32 0,49 0,71 1,13
30 0,04 0,10 0,18 0,29 0,44 0,64 1,02
40 0,04 0,08 0,15 0,25 0,37 0,54 0,86
50 0,03 0,07 0,13 0,22 0,33 0,47 0,76
75 0,03 0,06 0,10 0,17 0,26 0,38 0,60
100 0,02 0,05 0,09 0,15 0,22 0,32 0,51

Prospekt 5

Volymflöde (mc / h vid 15 ° C) för naturgas, densitet 0,6 beräknad för kopparrör, med 1 mbar tryckfall
Ø mm 12 14 15 16 18 22 28 35 42 54
Øi mm 10 12 13 14 16 20 26 33 39 51
smm 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,5 1,5
Virtuell längd m Volymflöde m3 / h
2 1,51 2,45 3,04 3,70 5,28 9,57 19,27 36,40 56,83  
4 1,03 1,67 2,07 2,52 3,59 6,51 13,11 24,77 38,67 79,07
8 0,70 1,14 1,41 1,71 2,44 4,43 8,92 16,85 26,31 53,80
10 0,62 1,00 1,24 1,51 2,16 3,92 7,88 14,89 23,24 47,53
15 0,49 0,80 0,99 1,21 1,72 3,13 6,29 11,88 18,55 37,94
20 0,42 0,68 0,84 1,03 1,47 2,66 5,36 10,13 15,81 32,34
25 0,37 0,60 0,75 0,91 1,30 2,35 4,74 8,95 13,97 28,57
30 0,33 0,54 0,67 0,82 1,17 2,13 4,28 8,09 12,62 25,81
40 0,29 0,46 0,57 0,70 1,00 1,81 3,65 6,89 10,76 22,00
50 0,25 0,41 0,51 0,62 0,88 1,60 3,22 6,09 9,50 19,44
75 0,20 0,33 0,41 0,49 0,71 1,28 2,57 4,86 7,59 15,52
100 0,17 0,28 0,35 0,42 0,60 1,09 2,19 4,14 6,47 13,22

Prospekt 6

Volymflöde (m15 / h vid 1,69 ° C) för LPG-blandningar, densitet 2 beräknat för kopparrör, med XNUMX mbar tryckfall
Ø mm 12 14 15 16 18 22 28 35 42 54
Øi mm 10 12 13 14 16 20 26 33 39 51
smm 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,5 1,5
Virtuell längd m Volymflöde m3 / h
2 1,25 2,03 2,51 3,06 4,37 7,92 15,94 30,09 46,98  
4 0,85 1,38 1,71 2,08 2,97 5,39 10,84 20,48 31,97 65,37
8 0,58 0,94 1,16 1,42 2,02 3,66 7,38 13,93 21,75 44,48
10 0,51 0,83 1,03 1,25 1,79 3,24 6,52 12,31 19,21 39,29
15 0,41 0,66 0,82 1,00 1,43 2,58 5,20 9,83 15,34 31,37
20 0,35 0,56 0,70 0,85 1,21 2,20 4,43 8,37 13,07 26,73
25 0,31 0,50 0,62 0,75 1,07 1,95 3,92 7,40 11,55 23,62
30 0,28 0,45 0,56 0,68 0,97 1,76 3,54 6,68 10,44 21,34
40 0,24 0,38 0,48 0,58 0,83 1,50 3,02 5,70 8,90 18,19
50 0,21 0,34 0,42 0,51 0,73 1,32 2,67 5,03 2,86 16,07
75 0,17 0,27 0,34 0,41 0,58 1,06 2,13 4,02 6,27 12,83
100 0,14 0,23 0,29 0,35 0,50 0,90 1,81 3,42 5,35 10,93

Prospekt 7

Volymflöde (m15 / h vid 0,6 ° C) för naturgas, densitet 1 beräknat för polyetenrör, med XNUMX mbar tryckfall
Ø mm 25 32 40 50 63 75 90 110
Øi mm 19 26 34 44 55,8 66,4 79,6 97,4
smm 3,0 3,0 3,0 3,0 3,6 4,3 5,2 6,3
Virtuell längd m Volymflöde m3 / h
2 8,35 19,27 39,42          
4 5,68 13,11 26,82 53,34 100,50 159,81    
8 3,87 8,92 18,25 36,29 68,38 108,73 176,34 302,04
10 3,42 7,88 16,12 32,06 60,41 96,06 155,78 266,83
15 2,73 6,29 12,87 25,59 48,22 76,68 124,36 213,01
20 2,32 5,36 10,97 21,81 41,10 65,36 105,99 181,55
25 2,05 4,74 9,69 19,27 36,31 57,74 93,63 160,38
30 1,86 4,28 8,76 17,41 32,81 52,17 84,61 144,93
40 1,58 3,65 7,46 14,84 27,97 44,47 72,12 123,52
50 1,40 3,22 6,59 13,11 24,70 39,28 63,71 109,12
75 1,11 2,57 5,26 10,47 19,72 31,36 50,86 87,11
100 0,95 2,19 4,49 8,92 16,81 26,73 43,35 74,25

Prospekt 8

Volymflöde (m15 / h vid 1,69 ° C) för LPG-blandningar, densitet 2,0 beräknat för polyetenrör, med XNUMX mbar tryckfall
Ø mm 25 32 40 50 63 75 90 110
Øi mm 19 26 34 44 55,8 66,4 79,6 97,4
smm 3,0 3,0 3,0 3,0 3,6 4,3 5,2 6,3
Virtuell längd m Volymflöde m3 / h
6,90 15,94 32,59 64,81 122,12      
4 4,70 10,84 22,17 44,10 83,09 132,12 214,27 367,02
8 3,20 7,38 15,09 30,00 56,54 89,90 145,79 249,72
10 2,82 6,52 13,33 26,51 45,94 79,42 128,79 220,60
15 2,25 5,20 10,64 21,16 39,87 63,40 102,82 176,11
20 1,92 4,43 9,07 18,03 33,98 54,03 87,63 150,10
25 1,70 3,92 8,01 15,93 30,02 47,73 77,41 132,60
30 1,53 3,54 7,24 14,40 27,13 43,14 69,96 Jag 19,83 
40 1,31 3,02 6,17 12,27 23,12 36,76 59,62 102,13
50 1,15 2,67 5,45 10,84 20,43 32,48 52,67 90,22
75 0,92 2,13 4,35 8,65 16,31 25,93 42,05 72,02
100 0,79 1,81 3,71 7,38 13,90 22,10 35,84 61,38

Beräkning av gastransportledningsdiametrar

Andra gratisprogram av samma slag som erbjuds av itieffe ▼