燃?xì)庹n程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū).docVIP

（燃?xì)廨斉湔n程）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)某50萬(wàn)人口城市中壓燃?xì)夤芫W(wǎng)+一棟民用住宅供氣管網(wǎng)起止日期：2017年11月13日至2017年11月18日學(xué)生姓名班 級(jí)學(xué) 號(hào)成 績(jī)指導(dǎo)教師土木工程學(xué)院（部）2017年11月18日第一章 設(shè)計(jì)概述31.1 設(shè)計(jì)目的31.2 設(shè)計(jì)任務(wù)31.3 設(shè)計(jì)要求3第二章 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料42.1 設(shè)計(jì)參數(shù)42.2 燃?xì)夤?yīng)設(shè)計(jì)參數(shù)42.3燃?xì)夤艿涝试S壓降4第3章 儲(chǔ)氣罐容量的計(jì)算及選擇53.1 燃?xì)饬康挠?jì)算53.1.1 年用氣量的計(jì)算53.1.2 日用氣量的計(jì)算63.1.3 月用氣量的計(jì)算63.2 儲(chǔ)氣容積的計(jì)算6第4章 城市燃?xì)夤芫W(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及計(jì)算84.1 城市燃?xì)夤艿赖牟季€84.2 各環(huán)的單位長(zhǎng)度途泄流量計(jì)算94.3 計(jì)算流量的確定94.4 城市燃?xì)夤艿浪τ?jì)算104.3.2 校正流量104.3.3 零點(diǎn)漂移124.3.4 校核壓力降124.4 管道的布置134.4.1 中壓管道的敷設(shè)134.4.2 穿越工程13第五章 居民樓水力計(jì)算與管徑選擇145.1室內(nèi)燃?xì)夤艿浪τ?jì)算145.2 室內(nèi)燃?xì)夤艿拦軓竭x取15設(shè)計(jì)小結(jié)16附錄 室內(nèi)燃?xì)夤艿浪?jì)算表18第一章 設(shè)計(jì)概述1.1 設(shè)計(jì)目的本課程設(shè)計(jì)的目的旨在提高學(xué)生所學(xué)的理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。通過(guò)課程設(shè)計(jì)了解工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容、方法和步驟，初步培養(yǎng)確定設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)計(jì)算、繪制圖紙、使用技術(shù)資料及編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明的能力。為畢業(yè)后從事該行業(yè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)城鎮(zhèn)中壓燃?xì)夤芫W(wǎng)+一棟民用住宅供氣管網(wǎng)1.3 設(shè)計(jì)要求（1）設(shè)計(jì)中低壓管網(wǎng)（含管徑設(shè)計(jì)及附屬設(shè)施設(shè)計(jì)）（2）布置并設(shè)計(jì)調(diào)壓室（設(shè)備有規(guī)格型號(hào)）（3）系統(tǒng)圖一張。要求附出圖例、標(biāo)出設(shè)備編號(hào)及管徑。A1或A2圖。（4）設(shè)備平面布置圖一張。要求繪出設(shè)備平面布置位置、以規(guī)定畫(huà)法繪制，標(biāo)明設(shè)備編號(hào)并附設(shè)備明細(xì)表，設(shè)備定位尺寸要齊全清晰。平面布置圖中還應(yīng)標(biāo)明指北針。用A1或A2號(hào)圖。（5）設(shè)備布置剖視圖,設(shè)備材料明細(xì)表圖,設(shè)計(jì)與施工說(shuō)明圖各一張。第二章 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)管網(wǎng)壓力中壓B級(jí)，民用住宅供氣管網(wǎng)壓力為低壓。2.2 燃?xì)夤?yīng)設(shè)計(jì)參數(shù)1.A類小區(qū)用氣0.1人/立方米，用氣指標(biāo)：2600MJ/人年；2.B類小區(qū)用氣0.2人/立方米，用氣指標(biāo)：2600MJ/人年；3.公共建筑用氣0.08人/立方米，用氣指標(biāo)：2600MJ/人年；4.辦公樓用氣0.03人/立方米，用氣指標(biāo)：2600MJ/人年；5.商業(yè)用氣0.3人/立方米，用氣指標(biāo)：2600MJ/人年；6.每座工廠用氣1200立方米/小時(shí)；7.燃?xì)獬煞郑珻H4 90%，C2H6 3.5%，C3H81.3%，N2 3%，CO2 2.2%。2.3燃?xì)夤艿涝试S壓降管網(wǎng)壓力中壓B級(jí)，貯配站貯罐壓力1.6MPa。中壓管網(wǎng)供氣壓力0.35 MPa，允許壓降0.05MPa；低壓管網(wǎng)供氣允許壓降1050Pa，取1000Pa為允許壓降。第3章 儲(chǔ)氣罐容量的計(jì)算及選擇3.1 燃?xì)饬康挠?jì)算對(duì)該城鎮(zhèn)按街區(qū)如下圖分區(qū)：圖3-1 城鎮(zhèn)供氣分區(qū)3.1.1 年用氣量的計(jì)算區(qū)域用戶類型面積(m2)人口密度(人/m2)人口用氣指標(biāo)（MJ/人a）用氣量（Nm3/a）小時(shí)用氣量類型比例商業(yè)用房0.750.32396.252600174137.24 99.19 B類小區(qū)0.250.1266.2519348.58 11.02 106502662.5193485.82 110.22 辦公樓108480.03325.4423649.96 13.47 公共建筑148440.081187.5286297.95 49.16 商業(yè)用房217860.36535.8474961.37 270.55 B類小區(qū)63190.1631.945920.64 26.16 6444714005.661017801.562579.77509083.1.2 日用氣量的計(jì)算日用氣量 Qd=QaKmKd/(365)=4350Nm3/d3.1.3 月用氣量的計(jì)算月用氣量 Qm=QaKm/(12)=110262Nm3/m3.2 儲(chǔ)氣容積的計(jì)算計(jì)算月最大日用氣量為4350Nm3/d，氣源在一日內(nèi)連續(xù)均勻供氣。每小時(shí)用氣量與日用氣量的百分?jǐn)?shù)如表所示：每小時(shí)用氣量占日用氣量的百分?jǐn)?shù)時(shí)間（時(shí)）01122334455667788991010111112%1.90 1.51 1.40 2.05 1.58 2.91 4.12 5.08 5.18 5.21 6.32 6.42 時(shí)間（時(shí)）121313141415151616171718181919202021212222232324%4.90 4.81 4.75 4.75 5.82 7.60 6.16 4.57 4.48 3.25 2.77 2.46 表3-1儲(chǔ)氣容積計(jì)算表時(shí)間（時(shí)）燃?xì)夤?yīng)量的累計(jì)值（%）用氣量（%）燃?xì)獾膬?chǔ)存量（%）該小時(shí)內(nèi)累計(jì)值12345014.171.901.902.27128.341.513.414.932312.501.404.817.693416.672.056.869.814520.841.588.4412.405625.002.9111.3513.656729.174.1215.4713.707833.345.0820.5512.798937.505.1825.7311.7791041.675.2130.9410.73101145.846.3237.268.58111250.006.4243.686.32時(shí)間（時(shí)）燃?xì)夤?yīng)量的累計(jì)值（%）用氣量（%）燃?xì)獾膬?chǔ)存量（%）該小時(shí)內(nèi)累計(jì)值12345121354.17 4.90 48.58 5.59 131458.34 4.81 53.39 4.95 141562.50 4.75 58.14 4.36 151666.67 4.75 62.89 3.78 161770.84 5.82 68.71 2.13 171875.00 7.60 76.31 -1.31 181979.17 6.16 82.47 -3.30 192083.34 4.57 87.04 -3.70 202187.50 4.48 91.52 -4.02 212291.67 3.25 94.77 -3.10 222395.84 2.77 97.54 -1.70 2324100.00 2.46 100.00 0.00 表3-2 設(shè)每日起源供氣量為100，每小時(shí)平均供氣量為4.17。 表2-6中的第2項(xiàng)為從計(jì)算開(kāi)始時(shí)算起的燃?xì)夤?yīng)量累積值；第4項(xiàng)為從計(jì)算開(kāi)始算起的用氣量累積值；第2項(xiàng)與第4項(xiàng)數(shù)值之差。即為該小時(shí)末燃?xì)獾膬?chǔ)存量（儲(chǔ)氣設(shè)施中應(yīng)有的氣量）。在第5項(xiàng)中找出最大和最小的數(shù)值，這兩個(gè)數(shù)值的絕對(duì)值相加為：13.70% + 4.02% = 17.72% 所需儲(chǔ)氣容積占日用氣量的17.72%，即4350Nm3/d*17.72%=770.82Nm3/d.第4章 城市燃?xì)夤芫W(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及計(jì)算4.1 城市燃?xì)夤艿赖牟季€綜合考慮該城鎮(zhèn)實(shí)際情況（城市性質(zhì)、規(guī)模及城市地理?xiàng)l件；用戶類型、分布情況；已有城市燃?xì)庠O(shè)施情況；）及氣源情況（燃?xì)夥N類、供氣壓力、儲(chǔ)氣設(shè)施情況等）采用中壓B-低壓二級(jí)系統(tǒng)。沿城市道路布置燃?xì)夤芫W(wǎng)，并與城市氣源相連。根據(jù)城市道路分布情況，設(shè)計(jì)了兩種方案，具體見(jiàn)下圖。圖4-1其中實(shí)線表示低壓管網(wǎng)，虛線表示中壓管網(wǎng)。兩方案中，工業(yè)用戶均采用中壓供氣，其管網(wǎng)設(shè)計(jì)相同，均由點(diǎn)1處供氣，點(diǎn)2處有一集中負(fù)荷。方案一：如圖，本方案中低壓環(huán)網(wǎng)共有3個(gè)環(huán)路，9個(gè)節(jié)點(diǎn)，設(shè)點(diǎn)2,5,9為零點(diǎn)，調(diào)壓站設(shè)在點(diǎn)4。工業(yè)用戶均采用中壓供氣，其中區(qū)域的兩座工廠作為集中負(fù)荷接入中壓環(huán)網(wǎng)。本方案有一條中壓管線敷設(shè)在城鎮(zhèn)中，但該設(shè)計(jì)保證了調(diào)壓站設(shè)置在負(fù)荷中心，這保證了各個(gè)環(huán)路管段供氣比較均勻。方案二：本方案設(shè)計(jì)與方案一類似，共有3個(gè)環(huán)路，9個(gè)節(jié)點(diǎn)，與前者不同，在點(diǎn)1而非城鎮(zhèn)中間的點(diǎn)四設(shè)置一個(gè)調(diào)壓站，設(shè)點(diǎn)9為零點(diǎn)。盡管該方案盡量避免了在城鎮(zhèn)內(nèi)敷設(shè)中壓管網(wǎng)，但在實(shí)際計(jì)算中發(fā)現(xiàn)氣源點(diǎn)設(shè)置不合理，導(dǎo)致各管段流量極不平衡。綜合設(shè)計(jì)的合理性，初投資，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用和占地面積等因素，最終確定方案一。4.2 各環(huán)的單位長(zhǎng)度途泄流量計(jì)算環(huán)號(hào)本環(huán)供氣量（Nm3/h）環(huán)周邊長(zhǎng)（m）沿環(huán)周的單位長(zhǎng)度途泄流量（Nm3/(mh)）I173.0528470.2043II114.2525730.1993III182.4605590.3264Q469.7654.3 計(jì)算流量的確定環(huán)號(hào)管段號(hào)管段長(zhǎng)度單位長(zhǎng)度途泄流量流量途泄流量0.55Q1轉(zhuǎn)輸流量計(jì)算流量I4-61580.404 63.785 35.082 81.956 117.038 6-71140.204 23.292 12.810 33.142 45.953 7-91580.210 33.142 18.228 0.000 18.228 4-31510.531 80.138 44.076 97.366 141.442 3-81140.210 23.913 13.152 31.674 44.826 8-91510.210 31.674 17.421 0.000 17.421 II1-51580.199 31.504 17.327 0.000 17.327 4-11280.526 67.302 37.016 80.791 117.807 4-61580.404 63.785 35.082 81.956 117.038 6-51280.199 25.522 14.037 0.000 14.037 III4-11280.506 64.776 35.627 80.791 116.418 1-21510.326 49.287 27.108 0.000 27.108 4-31510.531 80.138 44.076 97.366 141.442 3-21280.326 41.780 22.979 0.000 22.979 。4.4 城市燃?xì)夤艿浪τ?jì)算環(huán)號(hào)管段初步計(jì)算管段號(hào)臨環(huán)號(hào)長(zhǎng)度 L (m)管段流量 Q (Nm3/h)管徑 d (mm)單位壓力降p/L (Pa/m)管段壓力降p (Pa)p/QI4-6II158117.038 1001.44227.521.944 6-711445.953 800.96109.442.382 7-915818.228 501.44227.5212.482 4-3III151-141.442 1250.72-108.720.769 3-8114-44.826 800.896-102.1442.279 8-9151-17.421 501.312-198.11211.372 155.50431.227 31.95%II1-515817.327 501.32208.5612.037 4-1III128117.807 1001.456186.3681.582 4-6I158-117.038 1001.456-230.0481.966 6-5128-14.037 500.92-117.768.389 47.1223.973 12.69%III4-1II128-116.418 1001.44-184.321.583 1-2151-27.108 700.92-138.925.125 4-3I151141.442 1250.72108.720.769 3-212822.979 700.5671.683.119 -142.8410.596 -56.72%4.3.2 校正流量一次校正（接上表）：QQQ=Q+Q管段校正流量校正后管段流量 Qnp/L管段壓力降p-2.8456 0.1197 -2.7259 -1.8778 115.1604 1.44227.52-2.7259 43.2267 0.891.2-2.7259 15.5023 0.96151.68-10.0548 -151.4972 0.8-120.8-2.7259 -47.5518 1.04-118.56-2.7259 -20.1465 1.84-277.84-46.8-9.48%-1.1232 0.2750 -0.8481 -0.8481 16.4791 1.36214.88-8.1771 109.6303 1.28163.841.8778 -115.1604 1.28-202.24-0.8481 -14.8854 0.96-122.8853.614.28%7.7032 -0.3742 7.3289 8.1771 -108.2412 1.12-143.367.3289 -19.7790 0.48-72.4810.0548 151.4972 0.8120.87.3289 30.3078 0.96122.8827.8412.12%二次校正：QQQ=Q+Q管段校正流量校正后管段流量 Qnp/L管段壓力降p0.8640 -0.1213 0.7427 2.0272 117.1876 1.44227.520.7427 43.9694 0.92104.880.7427 16.2450 1.2189.62.4573 -149.0400 0.8-120.80.7427 -46.8090 1-1140.7427 -19.4038 1.76-265.7621.444.19%-1.2478 -0.0366 -1.2845 -1.2845 15.1947 1.08170.640.4301 110.0604 1.36174.08-2.0272 -117.1876 1.4-221.2-1.2845 -16.1699 1.2-153.6-30.08-8.36%-1.6166 -0.0979 -1.7145 -0.4301 -108.6713 1.28-163.84-1.7145 -21.4935 0.512-77.312-2.4573 149.0400 0.8120.8-1.7145 28.5933 0.92117.76-2.592-1.08%4.3.3 零點(diǎn)漂移經(jīng)過(guò)校正流量的計(jì)算，使管網(wǎng)中的燃?xì)饬髁窟M(jìn)行重新分配，因而零點(diǎn)的位置有所移動(dòng)。管段7-9的計(jì)算流量由18.23Nm3/h減至16.25Nm3/h，因此零點(diǎn)向點(diǎn)7方向移動(dòng)了L8mL7=18.23-16.250.550.210=17.14m管段1-5的計(jì)算流量由17.33Nm3/h減至15.19Nm3/h，因此零點(diǎn)向點(diǎn)1方向移動(dòng)了L1mL1=17.33-15.190.550.200=19.45m管段1-2的計(jì)算流量由27.11Nm3/h減至21.49Nm3/h，因此零點(diǎn)向點(diǎn)1方向移動(dòng)了L1mL1=27.11-21.490.550.326=31.34m4.3.4 校核壓力降校核從供氣點(diǎn)至零點(diǎn)的壓力降p4-6-7-9=250.272+115.368+208.56=574.2Pap4-6-5=243.32+168.96=412.28Pap4-3-2=132.88+129.536=262.416Pa此壓力降充分利用了計(jì)算壓力降的數(shù)值，在一定程度上說(shuō)明了計(jì)算達(dá)到了經(jīng)濟(jì)合理的。4.4 管道的布置4.4.1 中壓管道的敷設(shè)工業(yè)用戶均采用中壓供氣，中壓管網(wǎng)的計(jì)算是按環(huán)狀管網(wǎng)的計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算的。計(jì)算表如下。環(huán)號(hào)管段號(hào)管段長(zhǎng)度單位長(zhǎng)度途泄流量流量附注途泄流量0.55Q1轉(zhuǎn)輸流量計(jì)算流量IV1-21591.9951 317.2201 174.4710 452.8865 627.3576 集中負(fù)荷預(yù)定由1-4管供應(yīng)2-3681.9951 135.6664 74.6165 317.2201 391.8366 3-61591.9951 317.2201 174.4710 0.0000 174.4710 1-41511.9951 301.2593 165.6926 771.6583 937.3510 4-5681.9951 135.6664 74.6165 165.6926 240.3092 5-61511.9951 301.2593 165.6926 0.0000 165.6926 4.4.2 穿越工程詳見(jiàn)設(shè)計(jì)施工說(shuō)明圖第五章 居民樓水力計(jì)算與管徑選擇5.1室內(nèi)燃?xì)夤艿浪τ?jì)算每家用戶安裝燃?xì)怆p眼灶及燃?xì)鉄崴鞲饕慌_(tái)，額定用氣量為2.35Nm3/h，雙眼灶額定用氣量為0.70 Nm3/h，熱水器額定用氣量為1.65 Nm3/h，天然氣密度為0.8Kg/Nm3 ，運(yùn)動(dòng)黏度為v=1510-6m2/s。由管道系統(tǒng)圖可知，此居民樓為四層兩戶式。根據(jù)系統(tǒng)圖，將各個(gè)管段按順序編號(hào)014，據(jù)（7-1）相同燃具或相同組合燃具的同時(shí)工作系數(shù)N 相同燃具或相同組合燃具數(shù)計(jì)算各管段的計(jì)算流量。根據(jù)系統(tǒng)圖確定各管段管段的長(zhǎng)度，再根據(jù)根據(jù)計(jì)算流量預(yù)選各管段管徑。統(tǒng)計(jì)如下表:表7-1管段編號(hào)額定流量（Nm3/h)同時(shí)工作系數(shù)計(jì)算流量（Nm3/h)管段長(zhǎng)度L1(m)管徑d(mm)010.7010.701.215122.3512.350.915232.3512.350.815342.3512.352.925454.700.562.632.9255611.750.354.114.4326718.800.275.080.6327821.150.265.502.2328923.500.255.8811.03214130.7010.701.21513122.3512.350.91512112.3512.350.81511102.3512.353251054.700.562.630.6255.2 室內(nèi)燃?xì)夤艿拦軓竭x取由公式計(jì)算，求出其當(dāng)量長(zhǎng)度L2，局部阻力系數(shù)聯(lián)合可確定各管段各管件局部阻力系數(shù)：實(shí)際計(jì)算長(zhǎng)度：L=L1=L2確定計(jì)算流量和預(yù)選管徑后，通過(guò)水力計(jì)算圖表確定各管段的單位長(zhǎng)度壓力降；得到單位長(zhǎng)度壓力降后，由計(jì)算長(zhǎng)度乘以單位長(zhǎng)度壓力降算出各管段的壓力損失；計(jì)算各管段的附加壓頭，燃?xì)獾母郊訅侯^可按公式附=g(1.293-0) （7-2） g9.8100.8算出各管段的實(shí)際壓力損失，為 （7-3）計(jì)算的所有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如下：壓力降的校核：對(duì)于天然氣計(jì)算壓力降一般不超過(guò)300pa，將總壓力實(shí)際壓力降與之比較，發(fā)現(xiàn)在允許范圍內(nèi)，所以預(yù)選管徑即確定為實(shí)際管徑。設(shè)計(jì)小結(jié)這為期一周的課程設(shè)計(jì)已經(jīng)到了尾聲，看著自己這一周的成果，心里還是頗有成就感的。在這一周的課程設(shè)計(jì)中，由起初的迷茫，找不到方向，不知所措，在到后來(lái)的找到方向，成功完成課程設(shè)計(jì)，在此過(guò)程中，來(lái)自于同學(xué)和老師的幫助起到了很大的作用，當(dāng)然自己的堅(jiān)持不懈也是重要因素。一個(gè)人的努力往往是不夠的，僅靠個(gè)人有時(shí)是不能達(dá)成或者說(shuō)快速達(dá)成目標(biāo)的，在此次課程設(shè)計(jì)中我深有體會(huì)。在進(jìn)行管網(wǎng)水力計(jì)算時(shí)，校正計(jì)算花了很大功夫，然而真正消耗在其上的時(shí)間確實(shí)因?yàn)楣綄戝e(cuò)和查表中出現(xiàn)的失誤。發(fā)現(xiàn)這些問(wèn)題的，正是同組共事的同學(xué)，是依靠他們的幫助與共同努力才及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正了計(jì)算中的錯(cuò)誤。這一次的課程設(shè)計(jì)時(shí)間比較緊，而要做的工作卻不少，同時(shí)有逢考試及復(fù)習(xí)任務(wù)，這讓本就有些挑戰(zhàn)的課程設(shè)計(jì)周更加緊張。在這一周中，我除了與設(shè)計(jì)的相關(guān)的學(xué)習(xí)，還有不少這之外的體會(huì)。在這一周剛開(kāi)始時(shí)，我的電腦出現(xiàn)了故障，這極大地拖后了我的工作進(jìn)度，使得時(shí)間變得更加緊迫，任務(wù)更加困難，也面臨了更多的挑戰(zhàn)與抉擇，讓我深刻理解了統(tǒng)籌兼顧和抓住主要矛盾的重要性以及在實(shí)踐中的應(yīng)用。這次的課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了我們?cè)S多的能力，我個(gè)人也是收獲良多。在起初設(shè)計(jì)的時(shí)候，常常因?yàn)橛?jì)算上的失誤導(dǎo)致進(jìn)度緩慢，有時(shí)甚至在使用Excel時(shí)出現(xiàn)了公式弄錯(cuò)的問(wèn)題，花了好長(zhǎng)的時(shí)間才發(fā)現(xiàn)問(wèn)題得以解決。設(shè)計(jì)過(guò)程中，耐心和細(xì)心是必不可少的，因?yàn)橛?jì)算量比較大，甚至需要反復(fù)計(jì)算，所以缺少耐心以及細(xì)心是不可能完成的。此外，這次的課程設(shè)計(jì)，讓我明白熟練使用CAD的重要性，由于我對(duì)CAD的操作的不夠熟練，畫(huà)同樣的圖，往往要比別人畫(huà)更多時(shí)間。 這次的課程設(shè)計(jì)，暴露了我的許多