燃气输配课程设计说明书文档格式.docx
《燃气输配课程设计说明书文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《燃气输配课程设计说明书文档格式.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
（一）设计原始资料：
本设计气源为深圳大鹏湾天然气，天然气（体积百分数）见下表
CH4
C2H6
C3H8
C4H10
C5H10
N2
91.46
4.74
2.59
1.11
0.01
0.09
（二）天然气基本参数计算
（1）平均分子量
式中 M：
混合气体的平均分子量；
y1、y2、yn：
各单一气体的体积百分数；
M1、M2、Mn：
各单一气体的分子量。
（2）平均密度
式中 ρ：
混合气体平均密度（Kg/Nm3）；
ρ1、ρ2、ρn：
标准状态下各单一气体的密度。
（3）相对密度
（4）动力黏度
式中 μ：
混合气体在0℃时的动力粘度（Pa·
s）；
μi ：
相应各组分在0℃时的动力粘度（Pa·
（5）运动粘度
式中ν：
混合气体在0℃时的运动粘度（Pa·
（6）平均临界压力、平均临界温度
式中 Pm.c、Tm.c：
混合气体的临界压力与临界温度；
：
各组分的临界压力；
各组分的临温度。
（7）爆炸极限
（8）发热值
高发热值：
低发热值：
式中 Hs、Ht：
混合气体的高、低发热值；
、
为混合气体中单一组分的高、低发热值。
（9）各参数计算细表
混合气体中各单一组分的气体性质如下表：
标准状况下混合气体的基本性质
气体性质
气体成分
C5H12
yi （%）
Mi
16.043
28.054
44.097
58.124
72.151
28.0134
ρi（kg/Nm3）
0.7174
1.2605
2.0102
2.703
3.4537
1.2504
Pci （MPa）
4.6407
5.3398
4.3975
3.6173
3.3437
3.3944
Tci （K）
191.05
282.95
368.85
425.95
470.35
310.91
μi （Pa/s）
10.393
9.316
7.502
6.835
6.355
16.671
Hsi（MJ/Nm3）
39.842
63.438
101.266
133.866
169.377
--
Hli（MJ/Nm3）
35.902
59.477
93.24
123.649
156.733
Ls（%）
5.0
2.9
2.1
1.5
1.4
Lt（%）
15.0
13.0
9.5
8.5
8.3
按上述公式计算得到混合气体的各项参数如下表：
混合气体参数计算结果
M
17.68
ρ（kg/Nm3）
0.799
Pm，c （MPa）
4.655
Tm，c（K）
202.75
μ （Pa/s）
9.8×
10-6
V（m2/s）
12.3×
10-6
Hs（MJ/Nm3）
43.57
Hl（MJ/Nm3）
39.46
5.3
15.4
燃气华白指数W=50.2
（10）结果分析
根据我国城市燃气设计规范规定，作为城市燃气的人工燃气，其低发热值应大于14700KJ/NM3。
由于用气设备是按确定的燃气组分设计的，所以城市的燃气组分必须维持稳定。
燃气华白指数波动范围应不超过5%。
该天然气最低热值为40832KJ/NM3>
14700KJ/NM3，满足城市燃气供应的基本要求；
本次供应气体为干天然气。
（三）燃气供应对象
（1）该小区共12栋居民楼，每栋5层。
其中2栋为20户，6栋为30户，4栋为40户，共计380户。
（2）用户用气设备：
每一居民用户内装设一台然气双眼灶和一台燃气热水器，双眼灶额定热负荷为8.0KW，热水器额定热负荷为18KW。
（3）燃具额定用气量及燃具压力
燃气双眼灶额定用气量：
Q=（8.0×
3600）/Hl=0.705m3/h
热水器额定用气量：
Q=（18×
3600）/Hl=1.587m3/h
燃具额定压力（Pa）：
2000
燃具前最大压力（Pa）：
3000
燃具前最小压力（Pa）：
1500
调压站出口最大压力为2850Pa。
G1.6表压力降约60~80Pa，
室内燃气管道允许阻力损失为不超过350Pa。
四、室内燃气管道水力计算（具体计算详见附表）
1、方案选择
本次室内燃气管道安装采用地下引入盘管引入用户，室内挂表的方式。
从燃气输配系统的投资、安全性能、美观三方面考虑择选燃气管道系统。
地下引入适用于寒冷地区，引入管在地下穿过建筑物基础，从厨房地下引入室内，室外看不见引入管。
燃气管道的投资取决于管子本身的造价和建设费用。
管道的总投资在很大程度上取决于管径。
并进行经济技术比较，以取最优方案。
2、室内燃气管道的布线：
各楼层燃气管道的平，立面布置；
（具体图示详见附图）
3、室内燃气管道的水力计算步骤
a、将各管道按顺序编号，凡是管径变化或流量变化处均应编号；
b、求出各管段的额定流量，根据各管段供气的用具数得同时工作系数值，可求得各管段的计算流量；
居民生活用的一燃气双眼灶和一热水器同时工作系数：
表1-2
户数
1
2
3
4
5
6
7
同时工作系数K0
1.00
0.56
0.44
0.38
0.35
0.31
0.29
8
9
10
15
20
25
30
0.27
0.26
0.25
0.22
0.21
0.20
0.19
40
50
60
70
80
90
100
0.18
0.178
0.176
0.174
0.172
0.171
0.17
c、由系统图求得各管段的长度，并根据计算流量预选各管段管径；
d、算出各管段的局部阻力系数，求出其当量长度，可得管段的计算长度；
e、使用水力计算表查出单位压力降并进行修正；
f、计算各管段的附加压头；
g、求各管段的实际压力损失；
h、求室内燃气管道的总压力降，对于天燃气压力降不超过350Pa；
管网的计算压力降一般取决于两个因素；
一是取决于燃具的额定压力Pn，增大Pn可以增大计算压力降ΔP，从而可降低金属用量，节约管网投资。
但对于普通民用，兼顾技术要求和经济性，天然气的Pn确定为2000Pa；
二是取决于燃具的压力波动范围。
虽然增大燃具的压力波动范围可可以增大计算压力降ΔP，从而可降低金属用量，但是当压力显著偏离普通民用燃具的额定压力Pn时，热效率和使用状况会显著变差，因此燃具的压力波动范围不允许有很大的波动。
以总压力降与允许的计算压力降相比较，如不合适，则可改变个别管段的管径。
i、将上述计算完整填成室内燃气管道水力计算表。
j、绘制室内燃气管道平面图和室内燃气管道系统图。
4、低压燃气管道计算说明
根据《城镇燃气设计规范》（GB50028-2006）规定，低压燃气管道单位长度的摩擦阻力宜按照下式计算。
式中Rm：
燃气管道单位长度摩擦阻力，Pa/m；
λ：
燃气管道的摩擦阻力系数；
Q：
燃气管道的计算流量，Nm3/h；
d：
管道内径；
ρ：
燃气密度，kg/Nm3；
T：
设计中所采用的燃气温度，K（本燃气管道设计温度采用288K）；
T0：
273.16，K
根据燃气在管道中的不同运动状态，摩擦阻力系数λ按下列各式计算：
层流状态：
时，
；
临界状态：
湍流状态：
时，与管材有关：
钢管：
（本次所选管道为钢管，K＝0.2）
铸铁管：
式中Re：
雷诺数；
v：
标准状况下的燃气运动粘度，m2/s；
K：
管壁内表面的当量绝对粗糙度，对钢管取0.2mm。
（3）附加压头计算公式：
式中g：
重力加速度；
H：
管道计算末端和始端的高程差；
ρk：
空气密度1.293kg/m3；
ρm：
燃气密度。
5、管道计算要求
天然气的管道内初选气体经济流速为6m/s，最小管径为DN15。
根据《城镇燃气设计规范》（GB50028-2006）的要求，低压燃气管道允许阻力（Pa），在多层建筑中天然气从建筑物引入管道管道末端的阻力为350Pa。
6、室内燃气水力计算举例说明
以28号楼为例进行室内水力计算：
燃气管道见平面图与系统图，每家用户装燃气双眼灶和快速热水器，额定热负荷为（8+18）kw，燃气热值为39.46MJ/m3,燃气密度为ρ=0.799㎏/m3，运动粘度ν=12.3×
10-6㎡/s
以管段1-2为例进行水力计算
1、根据上述资料，计算出灶具和热水器在该种燃气下的小时额定用气量。
计算如下：
Q=额定功率·
3600秒/低发热值（m3/h）=2.37m3/h
1-2管段中有一个燃气热水器，所以额定流量Qn=1.64m3/hh
2、根据楼房平面图和立面图定出燃气管线的布置草图
3、做出草图（室内燃气管道系统图），凡管径变化或流量变化处均应编号，并标上各计算管段的实际长度L1
1-2管段中实际长度L1=1.75
4、求出各管段的额定流量，根据各管段供气的用具数得同时工作系数值，可求得各管段的计算流量。
计算流量计算公式如下：
Q=KtΣKQnN
式中:
Q---燃气管道的计算流量（m3/h）；
Kt---不同类型用户的同时工作系数，当缺乏资料时，可取Kt=1;
K---相同燃具或相同组合燃具的同时工作系数；
Qn---相同燃具或相同组合燃具的额定流量（m3/h）
升级会员 