南京某小区燃气管网系统设计 燃气供应课程设计Word格式.docx

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0.00。

每户安装燃气表、燃气双眼灶及燃气快速热水器均各一台。

1.3.接入位置

室外燃气管网与建筑基础的水平距离为3.3m。

埋管深度为0.85m，由室外燃气管道地上引入室内厨房。

各楼层厨房均在同一位置，可由一根立管连接楼层的厨房。

1.4.压力设定

该居民住宅楼引入管应提前予以铺设考虑，引入管压力为2500Pa-3500Pa，额定压力3000Pa。

室内燃气管道的计算压力降不超过150Pa。

1.5.天然气成分（纯天然气）

燃气

CH4

C3H8

C4H10

CmHn

N2

成分

98

0.3

0.4

1

1.6.设备的选择

各户均选用烹乐308S型双眼灶具，燃气额定热负荷：

左4.5kW，右4.5kW，灶前额定燃气压力：

2800Pa，尺寸:

长*宽*高710mm*400mm*150mm；

热水器选用博世燃气热水器JSQ22-AA0,额定燃气压力：

2000Pa，额定热负荷为：

22KW,尺寸：

高*宽*厚750mm*350mm*131mm。

燃气表尺寸：

170mm*136mm*225mm。

2.燃气物性参数的计算

2.1.燃气特性参数（纯天然气）

2.2.平均分子量

计算公式：

式中，——混气体的平均分子量；

…——各单一气体容积成分（%）；

…——各单一气体的分子；

M=（98*16.034+0.3*44.097+0.3*58.124+0.4*72.151+1*28.013）/100=16.589

2.3.平均密度和相对密度

平均密度：

式中,——混合气体的平均分子密度（kg/m3）；

…——标准状态下各单一气体的密度（kg/m3）。

=（98*0.7174+0.3*2.0102+0.3*2.703+0.4*3.4537+1*1.2504）/100=0.7437kg/m3

相对密度：

式中,S——混合气体相对密度；

——混合气体的平均分子密度（kg/m3）；

1.293——标准状态下空气的密度（kg/m3）；

S=0.7437/1.293=0.575kg/m3

2.4.临界温度

式中,——组分临界温度（K）；

…——各单一气体容积成分（）；

——混合气体的平均临界温度（K）。

=（98*190.7+0.3*369.9+0.3*425.2+0.4*469.5+1*126.2）/100=192.411K

2.5.临界压力

式中,——组分压力（Mpa）；

——混合气体的平均临界压力（Mpa）。

=（98*4.641+0.3*4.256+0.3*3.8+0.4*3.374+1*3.394）/100=4.62Mpa

2.6.混合气体的运动粘度

近似计算公式：

式中,…——各组成分的质量组分；

μ1,μ2…μn——相应各组分在0℃时的动力粘度（Pa*S）

各组分的质量成分为：

g1/u1=0.7174*98/10.6*0.744=8.92

g2/u2=2.0102*0.3/7.65*0.744=0.11

g3/u3=2.7030*0.3/6.97*0.744=0.16

g4/u4=3.4537*0.4/6.48*0.744=0.29

g5/u5=1.2504*1/17*0.744=0.09

动力粘度为：

μ=100/（8.92+0.11+0.16+0.29+0.09）=10.451*10-6Pa﹒s

运动粘度按公式计算：

ν=μ/=10.451*10-5/0.744=14.05×

10-5m2/s

2.7.低热值

计算公式:

式中,——混合物气体的平均低热值（MJ/m3）；

…——各单一气体的容积成分（%）；

…——各单一气体的低热值（MJ/m3）。

=（98*35.902+0.3*93.24+0.3*123.649+0.4*156.733）/100

=36.462MJ/m3

2.8.物性参数的汇总

平均分子量

16.589

临界压力

4.62Mpa

平均密度

0.7437kg/m3

动力粘度

10.451*10-6Pa﹒s

相对密度

0.575kg/m3

运动粘度

14.05×

临界温度

192.411K

低热值

36.462MJ/m3

3.燃气管网设计

管道材料采用钢管，采用焊接连接方式。

燃气用户引入管进户方式采取地上引入的形式。

室内水平管道不设置坡度。

室内水平管道距楼板高0.200米，燃气灶距地板高0.900米，燃气热水器距楼板高1.400米。

燃具连接部位采用软管连接。

3.1.管件布置

（1）燃气表的选择与安装

由于本设计燃气双眼灶和快速热水器燃气用户，为此选用额定流量2-4m3/h的燃气表。

燃气表安装安装端正，进出口燃气立管不得歪斜。

明装在室温0～40°

C干燥及自然通风良好的厨房内。

表顶离室内地坪的高度为0.7m，表后距墙为50mm，垂直安装偏差小于3mm。

（2）阀门的选择与安装

为用户用气安全考虑，入户支管所用球阀，产品型号为Q41F-16C（DN25）选用240个。

（3）排烟的形式

本住宅内没有排烟井，热水器和抽油烟机的排烟管道垂直向上走，单独水平走一段距离直接排出室外。

（4）热水管的布置

每户有一个卫生间，热水管从热水器中引出后靠墙往上走，到达房屋顶部，热水管从吊顶里穿墙后进入卫生间。

为保证热水管网的美观以最短距离输送至卫生间。

3.2.水力计算步骤

（1）根据楼房和立面图定出燃气管线的布置草图

（2）做出草图（如下图所示），管径变化或流量变化处均应编号

（3）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，取Kt=1;

K---相同燃具或相同组合燃具的同时工作系数,取K=1.00；

Qn---相同燃具或相同组合燃具的额定流量（m3/h）；

N---相同燃具或相同组合燃具的数量。

（4）由系统图求得各管段的长度，并根据计算流量预定各管段的管径。

（5）查表得各管段的局部阻力系数ζ，查教材得ζ=1时的值，求出其当量长度L2=，从而可得管道的计算长度L=L1+L2=L1+Σζl2

式中L1—管段的实际长度（m）。

（6）根据燃气种类、密度和运动粘度选择水力计算附图3，确定管段单位长度的压降值（ΔP/L）。

由于本设计的燃气密度ρ=0.744kg/m3，需进行密度修正。

由此得到各管段单位长度压降值后，乘以管段计算长度，

即得该管段的阻力损失ΔP=L×

（ΔP/L）。

（7）计算各管段的附加压头，每米管段的附加压头值等于△H×

g×

（ρa-ρg）

式中g---重力加速度；

ρgg---燃气密度（kg/m3）；

（8）求各管段的实际压力损失，为ΔP–[△H×

（ρa-ρg）]

（9）求出燃气管道总压力降，对于天然气室内计算压力降不超过150Pa（包括燃气表的压力降）。

（10）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，重复计算过程，直至满足要求。

3.3.压力校核

管段1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16-17-18-19-20总压力降△P=22.2pa小于允许的计算压力降150Pa，所以管径合理，可以施工。

管道安装横平竖直。

立管垂直偏差、水平管的水平偏差每米不大于2毫米。

室内燃气管道的水力计算表如下所示；

4.其他说明

套管应符合下列要求：

（1）穿墙套管两端需高墙面50mm。

穿楼板及楼梯平台时，套管应高出地面50mm，下端与下层棚顶齐平。

（2）套管与管道之间的空隙用油麻填塞，穿墙时两端用石膏封堵、抹平；

穿楼板时，上端用热沥青封口，下端用石膏封堵、抹平；

穿基础墙时，两端用热沥青封口；

套管与墙及楼板的间隙用水泥砂浆填塞、抹平。

（3）套管中的燃气管道不得有焊缝和接口。

（4）穿墙、楼板的燃气管套管直径比燃气管直径大两档，具体可参考下表：

内管DN

15

20

25

32

40

50

套管DN

65

80

（5）.管道固定

1）燃气管道的支架用管卡、角铁加U形箍固定。

2）每层楼的立管上至少设一个固定件，高度距地面约1.5米。

下垂管上设一个固定件，长度大于1.0米的表后水平管上增设一个固定件。

水平管道每隔2.5米左右设置一个固定件。

且固定件不得设在螺纹连接或焊缝处。

5.论述内容

5.1.合理性论述

（1）避让充分：

1）管网布置时，结合房间形式，对重要房间、墙体避让；

2）燃气管道敷设时，充分考虑与电气设备相邻管道的净距；

3）燃气灶、燃气热水器、流量计的安装，考虑到与相邻设备、墙面的距离。

（2）施工便利：

1）管网布置时，采用地下引入，并设计最方便的管网形式，确保了施工的便利；

2）合理确定燃气相关设备安装位置，考虑到操作施工便利性；

3）管道连接方式、管道穿楼板、穿墙面方式合理，方便施工。

（3）选型先进：

1）管道材料、阀门、接头等在确保适用的同时，还兼顾经济性和先进性；

2）燃气灶、燃气热水器、流量计采用较为先进的设备，确保在使用年限内不被淘汰；

5.2.经济性论述

（1）布局上，在可行性和方便性的基础上，追求最少的管道距离，确保经济性；

（2）管材上，建筑物内燃气管道采用镀锌焊接钢管，镀锌钢管采用螺纹连接，在保证了输送要求的同时，实现了最小花费；

另外，不盲目扩张管径，选用最经济管径，降低费用；

（3）管件上，尽量少用弯头，减小阻力的同时节省了管件费用；

（4）投资及运营上，在满足需要的情况下尽可能简化系统形式，没有多余的燃气部件，降低了一次投资费用以及后续运营费用，实现了维护费用最小。

5.3.可靠性论述

管网计算总压降为22.2Pa，远小于允许压力降150Pa，能够承受较大的压力波动。

5.4.安全性论述

（1）燃气引入管采用地下埋管形式，进入建筑物后即穿出地面，没有在室内地面下水平敷设，体现了安全性；

室内燃气管道避开了客厅，卧室等人员常住房间，直接从厨房进入，保证了人员安全；

（2）建筑物内燃气管道采用镀锌焊接钢管，镀锌钢管采用螺纹连接，保证了管路可靠密封；

穿楼板的管道没有接缝，确保不会有泄漏危险；

（3）室内燃气管道与灶具、热水器等都留有足够的安全距离，避开了高温；

（4）为避免建筑物自重造成的沉降对引入管的影响，在引入管安装伸缩补偿接头以消除建筑物沉降影响；

（5）燃气灶和燃气热水器采用同一根烟道排风，水平烟道采用大于或