燃气输配课程设计说明书文档格式.docx

1、（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CH4C2H6C3H8C4H10C5H10N291.464.742.591.110.010.09（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：混合气体平均密度（Kg/Nm3）；1、2、n：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：混合气体在0时的动力粘度（Pas）； i：相应各组分在0时的动力粘度（Pa（5）运动粘度 式中：混合气体在0时的运动粘度（Pa（6）平均临界压力、平

2、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C5H12yi（%）Mi16.04328.05444.09758.12472.15128.0134i（kg/Nm3）0.71741.26052.01022.7033.45371.2504Pci（MPa）4.64075.33984.39753.61733.34373.39

3、44Tci（K）191.05282.95368.85425.95470.35310.91i（Pa/s）10.3939.3167.5026.8356.35516.671Hsi（MJ/Nm3）39.84263.438101.266133.866169.377-Hli（MJ/Nm3）35.90259.47793.24123.649156.733Ls（%）5.02.92.11.51.4Lt（%）15.013.09.58.58.3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M17.68（kg/Nm3）0.799Pm，c（MPa）4.655Tm，c（K）202.75（Pa/s）9.81

4、0-6 V （m2/s）12.310-6Hs（MJ/Nm3）43.57Hl（MJ/Nm3）39.465.315.4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 /NM314700KJ /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

5、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=（8.03600）/Hl=0.705m3/h热水器额定用气量： Q=（183600）/Hl=1.587 m3/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6080Pa，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

6、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12

7、34567同时工作系数K01.000.560.440.380.350.310.298910152025300.270.260.250.220.210.200.194050607080901000.180.1780.1760.1740.1720.1710.17c、 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

8、具的额定压力Pn，增大Pn可以增大计算压力降P，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P，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（GB 50028-2

9、006）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； ：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； ：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，K0.2） 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）

10、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；k：空气密度1.293kg/m3；m：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（GB 50028-2006）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39.46 MJ/ m3,燃气密度为=0.799 /m3，运动粘度=12.310-6

11、/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）= 2.37 m3/h1-2管段中有一个燃气热水器，所以额定流量Qn=1.64 m3/h h2、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=1.754、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= KtKQnN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）