学位论文某小区燃气管道设计Word下载.docx

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机场学院

2015年6月

创见性声明

本人声明：

所呈交的毕业论文是本人在指导教师的指导下进行的工作和取得的成果，论文中所引用的他人已经发表或撰写过的研究成果，均加以特别标注并在此表示致谢。

与我一同工作的同志对本论文所做的任何贡献也已在论文中作了明确的说明并表示谢意。

毕业论文作者签名：

签字日期：

年月日

本科毕业设计（论文）版权使用授权书

本毕业设计（论文）作者完全了解中国民航大学有关保留、使用毕业设计（论文）的规定。

特授权中国民航大学可以将毕业设计（论文）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。

同意学校向国家有关部门或机构送交毕业设计（论文）的复印件和磁盘。

（保密的毕业论文在解密后适用本授权说明）

指导教师签名：

签字日期：

年月日签字日期：

年月日

摘要

为了给天津市某小区（共27栋楼，共计828户）居民进行正常、安全的供气，需要对某小区燃气管道进行设计即根据小区的规模以及实际用气情况对小区燃气管道进行合理设计。

气源是大港油田的天然气，据天然气的组分比例及各组分的物理参数对天然气的物性进行计算，得到天然气的密度和粘度以便后面的水力计算。

确定用户燃具的配置，供气对象的户数。

对设计中所用国标、规范进行掌握理解后依据住户的户型情况进行室内平面图、系统图以及小区布管图的绘制。

选择合适的管材和调压设施后，对燃气管道的室内及庭院部分分别进行水力计算。

室内部分的水力计算要分段标号、计算，根据压力要求选择合适的管径。

庭院部分的计算在调压设备确定的基础上严格按照压力的范围从调压站到用户进行计算，选择合适的管径，然后对节点压力进行校核，确定支线的管径。

关键词：

燃气管道设计；

室内平面图；

系统图；

水力计算

Abstract

FornormalandsafegassupplyfortheresidentsofadistractofTianjin（Thereare27buildings,atotalof828residents）,Needtodesignadistrictgaspipeline,Thatisaccordingtothesizeoftheresidentialareaandtheactualgassituationofresidential,thenreasonabledesignofdistrictgaspipeline.GassourceforthenaturalgasintheoilfieldbelongtotheTianjinport.Therefore,accordingtotheproportionofnaturalgasandthephysicalparametersofthecomponents,thencalculatethephysicalpropertiesofnaturalgas.Thedensityandviscosityofnaturalgasareobtainedandadvantageoustohydrauliccalculationoftherear.Determinetheuserapplianceconfiguration,thenumberofthesupplyobject.Understandthesituationofhousehold’s,thedesignofthenationalstandards,specificationsfordetailedunderstandingandthendrawtheindoorplan,systemchartandpipelayoutchart.Selecttheappropriatepipeandpressurefacilities,hydrauliccalculationfortheindoorandtheyardofgaspipeline.Thehydrauliccalculationofindoorpartissegmentedandcalculated,accordingtothepressure,choosetherightdiameter.Thecalculationoftheyardisbasedonthepressureequipment.Instrictaccordancewiththescopeofthepressurefromthestationtotheusertocalculate,selecttheappropriatediameter,andthencheckthepressureofthenodes,determinethediameterofthefeeder.

KeyWords:

GasPipelineDesign;

Indoorgraphic;

SystemChart;

HydraulicCalculation

第1章绪论

1.1背景

GDP已经不是追求经济增长的唯一指标，由于持续不断大范围的雾霾，环境问题备受关注，在经济增长的同时保护环境成为重中之重。

随着人们对环境问题的关注，清洁能源的开发和应用也逐渐广泛。

天然气和石油、煤炭一样是非常重要的能源。

随着科技的进步，能源的开发，天然气作为后起之星，有“清洁能源”之称，因此得到人们的青睐。

天然气作为安全的燃气之一，不含一氧化碳比空气轻，安全性高。

将天然气作为能源，可以减少煤炭和石油的使用量并且天然气作为清洁能源能减少二氧化硫、二氧化碳和粉尘等的排放量，减少酸雨的形成，舒缓地球的温室效应，从根本上改善环境质量。

正是因为天然气具有绿色环保、经济实惠、安全可靠和改善生活的优点，所以近年来得到广泛应用。

天然气是理想的清洁能源，因此在生活（居民用气）、工业等方面得到广泛应用。

在居民用气方面，天然气虽比传统的液化石油气的热值低，但价格比液化石油气便宜不少，相比之下，天然气有经济优势。

同时天然气清洁干净，能延长灶具的使用寿命，供应稳定，能够改善空气质量，因而能为经济发展以及改善环境提供动力。

1.2目的

小区居民的用气涉及到居民的温饱和生活质量问题，合理的气源选择、调压设备的选取、小区以及室内燃气管道的设计等对居民的正常用气都非常重要，同时能够使设计更加安全、经济。

因此，此次设计的目的主要是掌握小区燃气管道设计的流程，理解相关规范要求，从而完成对小区燃气管道的布管，管径、管材选择与压力校核，保证居民用户的安全用气，同时提高自己的能力。

第2章设计基础资料

2.1燃气气源及物性计算

2.1.1燃气气源

此次设计气源是：

大港油田的油田伴生气。

天然气组成见表2-1：

表2-1大港油田的天然气物性参数

组分

组分百分比

y（%）

单组分密度ρ0，i（Kg/m3）

分子量Mi（Kg/kmol）

各组分的动力粘度μi

（10-5Pa·

s）

各组分的无因次参数C

甲烷

81.94

0.7174

16.0430

1.0270

164

乙烷

10.2

1.3553

30.0700

0.8430

252

丙烷

4.84

2.0102

28.0540

0.7350

278

正丁烷

0.87

2.7030

58.1240

0.6690

377

异丁烷

1.06

2.6912

0.6760

368

戊烷

0.34

3.4537

72.1510

0.6350

383

二氧化碳

0.41

1.9771

44.0098

1.4020

266

氮气

1.2504

28.0134

1.6670

112

说明：

此次设计取管道内燃气温度为15℃。

2.1.2物性计算

1．密度计算

天然气是混合气体，其密度应按混合气体平均密度计算公式如下：

（2-1）

式中：

——标准状态下混合气体中各组分的密度（kg/m3）；

yi——混合气体中各组分的摩尔分数。

2．粘度计算

1）动力粘度

混合气体的动力粘度可以近似按下式计算：

（2-2）

μ——混合气体在0℃时的动力粘度（Pa·

s）；

——混合气体各组分的质量分数；

——混合气体各组分在0℃时的动力粘度（Pa·

s）。

其中，以表示混合气体中i组分的质量分数，其换算公式如下：

（2-3）

Mi——混合气体中各组分的分子量（kg/kmol）;

——混合气体中各组分的摩尔分数。

由上述公式具体计算过程如下：

混合气体的密度：

混合气体的平均分子量：

将数值带入式（2-3）中得甲烷的质量分数为：

g甲烷=0.6842，同理各组分的质量分数如下：

g乙烷=0.1596，g丙烷=0.0707，g正丁烷=0.0263，g异丁烷=0.0321，g戊烷=0.0128，

g二氧化碳=0.0094，g氮气=0.0050。

所以，由式（2-2）可知0℃混合气体的动力粘度为：

因为混合气体的动力粘度随温度的变化会有所变化，不容忽略。

参考文献[1],t℃时混合气体的动力粘度为：

（2-4）

μt——℃时混合气体的动力粘度（Pa·

T——混合气体的热力学温度（K）（此次为288.15K）；

C——混合气体的无因次实验系数，用混合法求得。

各组分的C值见表2-1。

混合法求C值：

（2-5）

——混合气体的无因次实验系数；

——各组分的无因次实验系数。

此次设计中根据表2-1中的数据由式（2-5）得：

将C值带入式（2-4）得15℃时混合气体的动力粘度为：

2）运动粘度

混合气体的运动粘度：

（2-6）

——混合气体的运动粘度（）；

——混合气体的动力粘度（Pa·

所以15℃时天然气的运动粘度为：

经过上述计算，大港油田天然气的密度为0.8995，运动粘度为10.9169.

2.2用户配置及类别

用户配置：

此次设计中为每户居民设置一台家用双眼灶和一台快速热水器。

据GB50028-2006表10.2.2规定民用燃具的额定压力是2kPa。

表2-2民用低压设备燃烧器的额定压力（表压kPa）

燃烧器燃气

人工煤气

天然气

液化石油气

矿井气

天然气、油田伴生气

民用燃具

1.0

2.0

2.8或5.0

每户用户设置燃气双眼灶及燃气热水器各一台，总额定用气量为2.35Nm3/h，其中双眼灶的额定用气量为0.7Nm3/h，热水器的额定用气量为1.65Nm3/h。

用户类别