肥西县金云国际小区燃气管道工程设计Word格式文档下载.docx
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目录
4.1.4调压器的选择----------------------------------------------------------9
4.1.5调压装置的设置要求-------------------------------------------------9
第1章绪论
在我国天然气事业有很好的发展前景，天然气作为优质的有燃料型能源，在优化我国能源消费结构、平衡我国能源分布不均衡，改善生存环境、控制有害气体排放方面将及其重要的作用。
城市燃气作为城市基础设施的重要组成部分，不仅关系到人民的生活质量、城市自然环境和经济利益，而且已日益成为国民经济中具有先导性、环保性的基础产业，并已成为我国目前重点扶植和鼓励的产业。
伴随着我国能源结构的调整，特别是西气东输，川气东送等一批国家重点天然气工程的相继建成投产和开工建设，为城市燃气的大发展提供前所未有的机遇。
在管道气丰富的城市，各类新建小区必然配套天然气管道，为了满足用户的使用要求和安全要求，合理规范的设计小区燃气管网的重要性就尤为突出。
本设计便是基于规范要求，合理布置小区庭院和室内燃气管网，通过计算来选择经济有效的方案，并完成施工验收。
第2章设计基础资料
2.1设计依据
1.《城镇燃气设计规范》（GB50028-2006）
2.《燃气工程设计手册》北京（严铭卿）（中国建筑工业出版社）
3.《燃气供应工程》（张爱凤）（合肥工业大学出版社）
4.《城镇燃气输配工程施工及验收规范》（CJJ33-2005）
5.《城镇燃气输配工程施工工艺标准》（CJYTQB001-2006）
6.《聚乙烯燃气管道工程技术规范》（CJJ63-2004）
2.2工程概况
（1）本设计为肥西县金寨云谷路金云国际小区庭院及室内燃气管网设计，小区内包括9栋住宅楼，其中多层住宅楼5栋，26F高层住宅1栋，27F高层住宅1栋，28F高层住宅2栋，居民用户共计794户，每户按安装一台双眼灶（0.8m3/h）和一台快速热水器（1.7m3/h）的使用流量来设计。
第3章气源性质计算
3.1天然气组分
1、小区气源压力大约为为0.4Mpa，气源参数见表3-1
表3-1
CH4
C2H6
C3H8
C3H6
CO2
N2
91.3
5.5
2.0
0.3
0.50
0.40
2、天然气各组分在标准状态下基本性质参数见下表3.1-1
表3-2
组分
甲烷
乙烷
丙烷
丙烯
二氧化碳
氮气
含量（%）
2
0.5
0.4
分子量
16.043
30.07
44.09
42.081
44.0098
28.0134
摩尔容积（m3/kmol）
22.362
22.187
21.936
21.99
22.2601
22.403
密度（kg/m3）
0.7174
1.3553
2.0102
1.9136
1.9771
1.2504
动力粘度
µ
×
106（Pa·
s）
10.395
8.6
7.502
7.649
14.023
16.671
运动粘度
ν×
106（m2/s）
14.5
6.41
3.81
3.99
7.09
13.3
低热值（MJ/m3）
35.092
64.397
93.24
87.667
临界温度（K）
191.05
305.45
368.85
364.75
304.2
126.2
临界压（Mpa）
4.6407
4.8839
4.3975
4.7623
7.3866
3.3944
爆炸下限（%）
5
2.9
2.1
爆炸上限（%）
15
13
9.5
11.7
3.2气源性质计算
燃气是由多种可燃与不可燃成分组成的混合物，主要是碳氢化合物、氢气、一氧化碳等可燃成分和二氧化碳、氮气、氧气、硫化氢、水汽、微量的惰性气体氦气等不可燃成分组成。
燃气是由互不发生化学反应的多种单一组分气体混合而成。
它的平均性质参数可由单一组分气体的性质按混合法则求得，具体计算过程如下述。
3.2.1平均分子量计算
混合气体不能用一个化学分子式表示，因而没有真正的分子量，所谓混合气体的平均分子量是各组分气体的折合分子量，它取决于组成气体的种类和成分。
平均分子量的计算是其余各性质参数计算的基础，计算公式如下：
M=（∑yiMi）
式中：
M----混合气体平均分子量
yi----各单一气体容积成分（%）
Mi----各单一气体分子量
M=（∑yiMi）
=（91.3×
16.04+5.5×
30.07+2×
44.09+0.3×
+0.5×
44.0098+0.4×
28.0134）
=17.64
3.2.2平均密度和相对密度计算
1）平均密度：
单位体积燃气所具有的质量。
ρ=（∑yi×
ρi）
yi----各单一气体容积成分（%）
ρi----标准状态下各单一气体密度（kg/m3）
ρ=（∑yi×
0.7174+5.5×
1.3553+2×
2.0102+0.3×
1.9136+0.5×
1.9991+0.4×
1.2054）
=0.79kg/m3
2）相对密度：
气体的密度与相同状态的空气密度的比值
S=
式中：
ρ-------混合气体的平均密度（kg/m3）
1.293-------标准状态下空气的密度（kg/m3）S=0.789583/1.293=0.61
通过相对密度的计算,发现该燃气的密度比同状态下的空气密度小，这样在室内立管的水力计算时就会产生附加压头；
另外在调压柜的放散管的设置上也运用了这一原理。
3.2.3动力粘度和运动粘度计算
由于水力计算的需要,我们要计算气源的运动粘度，下面先计算动力粘度。
混合气体的动力粘度可以近似地按下式计算：
μ=
其中混合气体的质量成分按下列式计算：
gi=×
100=%
求得：
gCH4=（91.3×
16.043）/1764.125×
100%=83.03%
gC2H6=（5.5×
30.07）/1764.125×
100%=9.37%
gC3H8=（2×
44.09）/1764.125×
100%=5.00%
gC3H6=（0.3×
42.081）/1764.125×
100%=0.72%
gN2=（0.5×
28.0134）/1764.125×
100%=0.64%
gCO2=（0.5×
44.01）/1764.125×
100%=1.25%
所以：
μ==
=10.04×
10-6Pa·
s
混合气体的运动粘度可按下列式计算：
υ===12.71×
10-6m2/s
3.2.4低热值计算
燃气的热值是指单位数量的燃气完全燃烧时放出的全部热量，单位为kJ/m3；
燃气的热值分为高热值和低热值。
高热值是指单位数量的燃气完全燃烧后，燃烧产物与周围环境恢复到燃烧前的原始温度，燃烧产物中的水蒸气凝结成同温度的水后所放出的全部热量；
低热值则是指在上述条件下，烟气中的水蒸气仍以蒸汽状态存在时所获得全部热量。
在实际燃烧中，烟气排放温度均比水蒸气凝结温度高得多，水蒸气并没有凝结为水，而是随烟气一起排入大气，水蒸气的凝结热得不到利用，故工程计算中，一般采用低热值为计算依据。
混合气体的低位热值计算可按下列式
H=（∑yiHi）
H----混合气体的低位热值
yi----各单一气体的容积成分
Hi----各单一气体的低位热值（Mj/Nm³
）
H=（91.3×
35.902＋5.5×
64.397＋2×
93.24＋0.3×
87.667）
=37.71MJ/Nm³
3.2.5爆炸极限计算
因为燃气是易燃爆性物,爆炸极限至关重要.所以我们要对气源的爆炸极限精确计算。
爆炸下限：
可燃气体和空气的混合物遇明火而引起爆炸时的可燃气体浓度范围称为爆炸极限。
在这种混合物中可燃气体的含量减少到不能形成爆炸混合物时的那一含量。
爆炸上限：
当可燃气体含量一直增加到不能形成爆炸混合物时的含量。
可按下式计算这种燃气的爆炸极限（公式见参考文献【3】中式1-51）
惰性气体与可燃气体组合如下：
yCH4+yCO2=（91.3.3+0.5）%=91.8%
由文献【3】中图1-10查得在上述混合比时的爆炸极限为：
5.0%—16.0%；
yC3H8+yN2=（2+0.4）%=2.4%
由文献【3】中图1-11查得在上述混合比时的爆炸极限为：
2.9%—11.0%；
另外由表3.1-1可查得：
乙烷的爆炸极限为2.9%-13%；
丙烯的爆炸极限为2.0%-11.7%；
所以:
Ll=
Lh=
计算结果见表3.2-1
表3-3
平均密度ρ（kg/m3）
0.79
相对密度S（kg/m3）
0.61
平均分子量M
17.6
低位发热值H（MJ/m3）
37.71
动力粘度μ（Pa/s）
10.04×
10-6
运动粘度ν（m2/s）
12.71×
爆炸极限L（%）
4.71-15.61
第4章庭院燃气管网的布置
4.1小区调压柜的选择和选型
调压柜包括调压装置及调压室的建筑物或构建物等，承担用气压力的调节。
是城市燃气管网系统中调压和稳定管网压力的设施。
通常有调压器、阀门、过滤器、安全装置、旁通管、监视装置及测量仪表等组成。
4.1.1调压柜的
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