某小区燃气课程设计资料Word下载.docx
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参考文献15
附录15
第1章建筑概况及基础资料
1建筑概况及基础资料
1.1工程名称
南京市康盛花园三期工程燃气设计
1.2建筑概况
本工程位于江苏省南京市。
23号楼为四期工程这里不考虑。
小区三期工程共有8幢住宅楼。
总用户数为361户。
其中24号楼用户63户，其中25号楼用户42户，其中26号楼用户44户，其中27号楼用户35户，其中28号楼用户32户，其中29号楼用户30户，其中30号楼用户63户，其中31号楼用户52户。
燃气接入管为低压管道。
1.3设计参数
人工煤气，运动粘度：
γ=1.88×
10-5m2/s,ρ=0.63kg/m3
天然气，运动粘度：
γ=1.38×
10-5m2/s,ρ=0.75kg/m3
其余参数由同学查手册确定。
双眼灶及热水器的额定用气量或热负荷由同学在商场里任选一种品牌及型号确定。
天然气引入管设计压力为3150Pa。
人工煤气引入管设计压力为1650Pa。
低压燃气管道允许的总压降表1-3
压力Pa燃气种类
人工煤气
燃具额定压力
800
1000
燃具前最大压力
1200
1500
燃具前最小压力
600
750
调压站出口最大压力
1350
1650
允许总压降
900
（由燃气输配第四版P124表得）
人工煤气燃气灶选项及参数：
（人工煤气的热值由来：
由例题知天然气的热值，而人工煤气的热值是天然气的一半由此可知人工煤气的热值。
）
双眼灶：
希美格（CIMAG）C17双眼灶功率：
8KWQn1=3.6P/H=3.6*8/18=1.6m3/h
快速热水器：
美的（Midea）21WB1功率：
5KWQn2=3.6*5/18=1m3/h
低压燃气管道允许总压降分配（Pa）表1-4
燃气种类及灶具额定压力
多层建筑
庭院
室内
800Pa
100
250
1000Pa
300
（同上表1-3由来）
第2章庭院管道计算
2.1管材选用
现有管材主要有钢管、铸铁管和PE管。
钢管承载应力大、可塑性好、便于焊接，与其他管材相比，壁厚较薄、节省金属用量，但耐腐蚀性较差，必须采取可靠的防腐措施；
铸铁管抗腐蚀性能很强，但抗拉强度、抗弯曲、抗冲击能力和焊接性能均不如钢管好；
PE管具有良好的柔韧性且具有良好的耐腐蚀性，埋地敷设不需要做防腐和阴极保护，弥补了钢管的最大缺点。
除此之外，PE管具有良好的气密性，严密性优于钢管；
管内壁平滑，提高介质流速，提高输气能力，较之相同的金属管能输送更多的燃气；
成本低，材质轻且卫生无毒。
综合以上的比较，根据《燃气输配》第四版，本设计的庭院管道采用PE管以提高输送效率以及节省防腐投入。
2.2管道布置
2.2.1在本设计中，考虑到现在小区内车辆的普及率，埋地深度都在0.9m及以上。
2.2.2地下燃气管道应坡向凝水缸，本设计取用0.005。
凝水缸设在管道坡向改变时管道的最低点，两相邻凝水器之间距离一般为200～500m。
管道坡向不变时，间距一般为500m左右。
2.3设计计算
2.3.1绘制管道水力计算图
庭院水力计算图包括以下内容：
庭院管道布置；
管段编号；
管段长度；
管径
2.3.2计算流量的计算
参考（2-3.2-4）居民生活用燃具的同时工作系数k表2-1
同类型燃具数目N
燃气双眼灶
燃气双眼灶和快速热水器
1
1.00
40
0.39
0.18
2
0.56
50
0.38
0.178
3
0.85
0.44
60
0.37
0.176
4
0.75
70
0.36
0.174
5
0.68
0.35
80
0.172
6
0.64
0.31
90
0.345
0.171
7
0.60
0.29
0.34
0.17
8
0.58
0.27
200
0.16
9
0.26
0.30
0.15
10
0.54
0.25
400
0.14
15
0.48
0.22
500
0.28
0.138
20
0.45
0.21
700
0.134
25
0.43
0.20
0.13
30
0.40
0.19
2000
0.24
0.12
选取系统中最远管段，根据给定的允许压力降及由高程差而产生的附加压头来确定管道的单位长度允许压力降；
根据管段的计算流量及单位长度允许压力降来选择标准管径；
根据所选的标准管径，求出各管段实际阻力损失（摩擦阻力损失和局部阻力损失），进而求得干管总的阻力损失。
在计算支管之前，先检查干管的计算结果，若总阻力损失趋近允许压力降，则认为计算合格；
否则要适当变动某些管径，再进行计算，直到符合要求为止。
最后对支管进行水力计算
2.3.3水力计算过程
根据庭院管道系统图，将各管段依次进行节点编号，选取系统中最远管段为1-2-3-4-5-9-13-14-15-16-17-18-19-20-21-22-23-24-25-27-36-46，总长347.423m。
根据给定的允许压力降600Pa，考虑局部阻力取10%.单位长度摩擦损失为：
Pa/m
以1-2管段为例,1-2是26幢的，故有双眼灶和快速热水器两个耗气燃具。
（1）管长L=3.8m
（2）确定流量:
额定流量：
Q1=1.6m3/h，Q2=1m3/h,Qn=Qn1+Qn2=1.6+1=2.6m3/h
用户数N=11户，查表2-1得同时工作系数k=0.244，管段计算流量为：
m3/h
（3）确定管道单位长度摩擦损失。
为了利用《燃气输配》第四版的燃气管道计算水力计算图6-3进行水力计算，要进行密度修正。
管段总长L=347.423m
△P/l,=600÷
347.423÷
1.1=1.57Pa/m
（4）密度修正
密度为1kg/Nm3，本设计中所用燃气密度为0.63kg/Nm3，所以，
（△p/l）（ρ=1）=△p/（l*ρ）=1.57÷
0.63=2.49Pa/m
（5）确定管径
由Q=7m3/h,在（△p/l）（ρ=1）=2.49a/m附近查得管径d=32mm，（△p/l）（ρ=1）=2.0Pa/m
对应实际密度下的单位长度摩擦阻力损失△p/l=2.0×
0.63=1.26Pa/m
该管段长3.8m，摩擦阻力损失
Pa。
干管其余各管段计算结果列表于附表一，
从表中可见干管总阻力损失为420Pa,小于允许压力降600Pa。
支管的水力计算采用全压降法。
由于支管53-52-51-50-49-48-47-37-36与干管并联，仿照干管的水力计算，得各枝管段管径见附表一。
同理支管44-43-42-41-40-39-38-37-36，35-34-33-32-31-30-28-27-36管径算法一样。
支管8-7-6-5与1-2-3-4并联
其允许压力降：
单位长度摩擦损失为：
考虑局部阻力取10%，密度修正，实际单位摩擦阻力损失：
管径同1-2段计算方法相同。
第3章室内管道计算
3.1引入管
引入管是指室外燃气管道与室内燃气管道的连接管。
无论是低压还是中压（即自设调压箱的用户）燃气引入管，其布置原则基本相同，一般可分为地下引入法和地上引入法两种，地上引入法又分为低立管入户和高立管入户。
新建小区的燃气工程通常考虑到建筑的整体美观，并结合南京地区的气象条件，本工程是处于有冰冻期的地方，而且输送湿燃气的引入管一般由地下引入室内，则采用地下引入法。
3.1.1设置位置
燃气引入管应设在厨房或走廊等便于检修的非居住房间内。
如却又困难，可以从楼梯间引入，此时阀门井宜设在室外。
本设计将引入管设在厨房。
3.1.2坡度要求
输送湿燃气的引入管，埋设深度应在土壤冰冻线以下，并有不低于0.01的坡向凝水器或燃气分配管的坡度。
本设计引入管均有0.01的坡向燃气分配管的坡度。
根据城镇燃气规范干燃气可以不设坡度。
3.1.3补偿方式
燃气引入管穿过建筑物基础、墙或管沟时，均应设在套管内。
本设计中考虑到31号楼为高层建筑，高层建筑因自重会产生一定量的沉降量，燃气引入管自室外进入室内时，此段管段在建筑物沉降过大时会受到损坏，为此，必须在燃气引入管处采取沉降量的补偿措施。
本设计采取在紧贴建筑物基础外侧设沉降箱.
3.2管材选用
庭院管道采用的PE管材有较多优点，但是由于PE管机械强度较低，若作明管容易受碰撞破损，导致漏气，同时受大气中紫外线与氧气的影响，会加速老化，气温的变化及油烟或其他化学剂的侵蚀对PE管道也不利。
因此作为易燃易爆的燃气输送管道，不应使用PE管作室内地上管道。
对于不大于DN80的室内燃气管道应采用镀锌钢管；
对于大于DN80的室内燃气管道宜采用无缝钢管，材质10号钢，连接形式采用焊接或法兰。
本系统采用镀锌钢管。
根据已计算的设计流量以及镀锌钢管的经济流速根据公式
，初步得出燃气管道的管径远小于DN80，故采用镀锌钢管。
3.3设计计算
室内燃气管道是指从引入管到管道末端燃具前的管道，其阻力损失应不大于300Pa。
在水力计算前，必须根据燃气用具的数量和布置的位置，画出管道平面图和系统图，以后的步骤与室外枝状管网基本相同。
室内管道部件较多，局部阻力要一一计算，由于高程变化大，管道的附加压头也要计算在内。
以31栋楼燃1为例进行以下计算
3.3．1计算步骤
1.31幢只有双眼灶，如管段0-1，故Qh,0-1=Q1=1.6m3/h
2.预选管径。
如管段0-1，为了防阻力损失过大则预选管径DN25，
3.以管段0-1为例：
实际流速：
判别流态并选用计算公式:
同庭院计算相同,管壁内表面的当量绝对粗糙度镀锌钢管一般取Δ=0.1~0.2mm,本设计中人工煤气取0.15mm，天然气取0.1mm。
管段0-1,
Re<
2100,处于层流状态，
管段计算长度。
L=L1+L2。
其中。
L1为管段长度，L2为当量长度，L2为局部阻力之和与l2的乘积。
L2为根据流量和管径在图天然气当量长度计算图中查得。
局部阻力系数ξ的值表3-1
局部阻力名称
ξ
不同直径（mm）的ξ值
32
≥50
管径相差一级的
三流直通
三流分通
四通直流
四通分流
1.0
1.5
2.0
3.0
90°
直角弯头
旋塞
截止阀
2.2
11
2.1
1.8
1.6
1.1
闸板阀
d=50~100
d=175~200
d≥300
0.5
0.25
0.15
管段0-1：
有1个旋塞（ζ=4.0）和2个直角弯头（ζ=2），局部阻力系数总和为
，当量长度
管段长度
计算长度
m
求管段阻力损失：
同庭院管道的计算，局部阻力损失的计算可以用将各种管件折成相同管径管段的当量长度，乘以单位管长阻力损失的方法。
以管段0-1为例，管内燃气温度以15℃计，根据公式6-18求得其单位长度压降为：
管段0-1的压力损失为：
4、计算管段附加压头。
由于燃气与空气的密度不同，当管段始末段存在标高差时，在燃气管道中将产生附加压头，在计算室内燃气管道时，必须将该值计入管道阻力损失之内。
计算各管段的附加压头，每米管段的附加压头值为：
g（1.293-ρ）=6.497，乘以该管段终端及始端的标高差△H=-1.2m，可得该管段附加压头为-7.8Pa/m。
5、计算各管段实际压力损失。
△P-
=
-△H*g（1.293-ρ）=2.99-（-7.8）=10.78Pa
6、求室内燃气管道总压力降。
该值即为本管段的阻力损失加上管段附加压头以及前面已经计算过的管段的阻力损失累计值。
室内总压力降根据附表可知其数值为117.2Pa.
7、以总压力降与允许计算压力降相比较
比较可知，该压力降在允许范围之内。
（如果不合适，则可改变个别管段的管径。
3.4管道防腐
在进入室内之前，镀锌钢管为埋地管段，则需要采用一定的防腐措施。
对于埋地管段，针对土壤腐蚀性的特点，可以采用绝缘层防腐法、电保护法或排流保护法。
后两者均有电流的消耗，且电保护法一般与绝缘层防腐法相结合，则本设计选择绝缘层防腐法。
目前国内外埋地钢管所采用的防腐绝缘层种类很多，有沥青绝缘层、聚乙烯包扎带、塑料薄膜涂层、酚醛泡沫树脂塑料绝缘层等。
沥青是埋地管道中应用最多和效果较好的防腐材料。
煤焦油沥青具有抗细菌防腐的特点，但有毒性。
塑料绝缘层在强度、弹性、受撞击、粘结力、化学稳定性、防水性和电绝缘性等方面，均优于沥青绝缘层。
所以本设计选择塑料绝缘层。
而管道的绝缘层一般应满足下列基本要求：
1.与钢管的粘结性好，保持连续完整。
2.电绝缘性能好，有足够的耐压强度和电阻率。
3.具有良好的防水性和化学稳定性。
4.能抗生物腐蚀，有足够的机械强度、韧性及塑性。
5.材料来源充足，价格低廉，便于机械化施工。
以上述5点基本要求为基础，将常用塑料绝缘层进行比较，在目前常用的聚乙烯粘胶带、熔结环氧和挤塑聚乙烯（二层、三层结构）中选择挤塑聚乙烯材料
因为其具有优良的机械性能和极低的水汽渗透性，耐化学介质侵蚀能力强，绝缘电阻大，并且直接由工厂流水线生产避免了人为施工质量的因素。
优越性更表现在其弥补了两层PE粘结性能不足及环氧粉末涂层耐机械撞击能力不足等缺点，把两者的优势结合在一起，通过互补，防腐性能更加优越，能适合各种土壤条件使用，是目前较为完善的防腐层体系，适合在江南水网密集人口稠密的地区使用。
3.5管道附属设备
3.5.1阀门
本设计为低压燃气管道，可不设置阀门，但每户用户燃气表前可选用无填料旋塞。
旋塞是一种动作灵活的阀门，阀杆转90°
即可达到启闭的要求。
杂质沉积造成的影响比闸阀小，所以广泛用于燃气管道上。
无填料旋塞只允许用于低压管道上，它是利用阀芯尾部螺母的作用，使阀芯与阀体紧密接触，不致漏气。
3.5.2套管
立管通过各层楼板处应设套管。
套管高出地面至少50mm，套管与燃气管道之间的间隙应用沥青和油麻填料。
本设计中套管高出地面62mm。
3.5.3集水器
凝水器的作用是收集煤气中的冷凝水、施工过程进入煤气管道中的水，以及地下水位高的地区透过管道不严密部分渗入低压煤气管道内的水；
充气启动或修理时，用抽水管作为吹洗管、放空管；
用抽水管做测压管。
安装地点：
管道坡向改变时，凝水缸设在管道的最低点，两相邻凝水器之间距离一般为200～500m；
本设计中庭院管道的工作压力属于低压，所以选用低压凝水器。
3.6小结
通过此次燃气课程设计中，我学到了更多关于本专业的相关知识。
在设计中，从方案图的布置，到每根管的设计计算，到最后画图，出图，每步都不简单，每步都可以学到很多专业知识。
通过计算过程中的每步查资料，查规范等，让我深刻知道做设计必须要精细，每步都要很认真，计算过程中一步出错，接下来所有计算都错，所以说搞设计一定要认真仔细计算。
做任何事都要精细，细心才能做好每件事。
我学到了很多，会用于实际，并不断学习进步。
庭院管道平面图和系统图，室内管道平面图和系统图
参考文献
1．《建筑燃气设计手册》袁国汀主编
2．《城镇燃气设计规范》GB50028-2006
3．《燃气输配》中国建筑工业出版社
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