燃氣輸配課程設(shè)計

1、第一章 燃氣性質(zhì)計算氣源基本參數(shù)因為西氣東輸二線工程經(jīng)過洛陽市，所以該小區(qū)采用的氣源是天然氣選用的天然氣，其容積成分為，甲烷74.3%，丙烷6.75%，氮氣0.55%二氧化碳1.62%，丁烷1.88%，CmHn(取丙烯C3H6)14.9%表1-1 天然氣組成及其標態(tài)下的主要特性值成分V（）分子量密度(kg/m3)粘度(pas)低熱值(kj)甲烷74.316.0430.717410.39535902丙烷6.7544.0972.01027.50293240丁烷1.8858.1242.7036.835123649N20.5528.01341.250416.671CO21.6244.00981.977

2、114.023丙烯14.942.0811.91367.64987667燃氣性質(zhì)的計算1、分子量的計算由輸配課本表1-4、表1-5查得各組分分子量，按以下公式求混合氣體平均分子量。 =23.1262、相對密度的計算由輸配課本表1-4、表1-5查得各組分密以下公度，按以下公式求混合氣體平均密度。=1.043kgm3按以下公式求混合氣體相對比重即相對密度S=0.8073、粘度的計算將容積成分換算為質(zhì)量成分由輸配課本表1-4、表1-5查得各組分的分子量，根據(jù)已知的各組分容積成分，通過計算得到按換算公式，各組分的質(zhì)量成分為 由輸配課本表1-4、表1-5查得各組分的動力粘度，按以下公式求混合氣體動力粘度。

3、 Pas混合氣體的運動粘度為m2/s4、熱值的計算 MJ/m3 MJ/m35、爆炸極限的計算然后將組分的惰性氣體按照圖1-12（輸配課本）與可燃氣體進行組合，即， , 由輸配課本圖1-12查得各混合組分在上述混合比時的爆炸極限相對應(yīng)為5%70%和3%11%查表14得：未與惰性氣體組合的丁烷的爆炸極限為1.5%8.5% 丙烯的爆炸極限為2.0%11.7%則混合氣體的爆炸極限為3.78%30.12%6、華白指數(shù)的計算華白數(shù)是一個互換性指數(shù)。規(guī)定在兩種燃氣互換時華白數(shù)的變化不大于510經(jīng)計算得 MJ/m3 MJ/m3第二章、 小區(qū)燃氣管網(wǎng)布置燃氣需用量該小區(qū)總戶數(shù)340戶，每戶燃氣灶和熱水器的總功率

4、：1.8kw1. 居民生活用氣量為：Qy =1.0（氣化率）340（戶數(shù)）3.5（每戶平均人數(shù)）2300（生活用氣量標準）/36.87（燃氣熱值）=74234m/a2. 計算燃氣管道的流量，應(yīng)按計算月的高峰時小時最大用氣量（ 用同時工作系數(shù)法） Q= KtKQnN=89.4式中:Q-燃氣管道的計算流量（m3/h）；Kt-不同類型用戶的同時工作系數(shù)，當缺乏資料時，可取Kt=1; K-相同燃具或相同組合燃具的同時工作系數(shù)； Qn-相同燃具或相同組合燃具的額定流量（m3/h）； N-相同燃具或相同組合燃具的數(shù)量表:城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計壓力（表壓）分級名 稱壓力（Mpa）高壓燃氣管道A2.5P4.0B1.6P

5、2.5次高壓燃氣管道A0.8P1.6B0.4P0.8中壓燃氣管道A0.2P0.4B0.01P0.2低壓燃氣管道P0.01 布線依據(jù)城市里的燃氣管道均采用地下敷設(shè)。所謂城市燃氣管道的布線，是指城市管網(wǎng)系統(tǒng)在原則上選定以后，決定各管段的具體位置。地下燃氣管道宜沿城市道路、人行便道敷設(shè)，或敷設(shè)在綠化地帶內(nèi)。在決定城市中不同壓力燃氣管道的布線問題時，必須考慮到以下基本情況：1、管道中燃氣的壓力；2、街道及其他地下管道的密集程度與布置情況；3、街道交通量和路面結(jié)構(gòu)情況，以及運輸干線的分布情況；4、所輸送燃氣的含濕量，必要的管道坡度，街道地形變化情況；5、與該管道相連接的用戶數(shù)量及用氣情況，該管道是主要管

6、道還是次要管道；6、線路上所遇到的障礙物情況；7、土壤性質(zhì)、腐蝕性能和冰凍線深度；8、該管道在施工、運行和萬一發(fā)生故障時，對交通和人民生活的影響。在布線時，要決定燃氣管道沿城市街道的平面與縱斷面位置。由于輸配系統(tǒng)各級管網(wǎng)的輸氣壓力不同，其設(shè)施和防火安全的要求也不同，而且各自的功能也有所區(qū)別，故應(yīng)按各自的特點進行布置。低壓管網(wǎng)布置低壓管網(wǎng)的功能是直接向各類用戶配氣，是城市供氣系統(tǒng)中最基本的管網(wǎng)。根據(jù)此特點，低壓管網(wǎng)的布置一般應(yīng)考慮下列幾點：1、低壓管道的輸氣壓力低，沿程壓力降的允許值也較低，故低壓管網(wǎng)的成環(huán)邊長宜控制在300-600米之間。2、低壓管道直接與用戶相連。而用戶商量隨城市發(fā)展而逐步增

7、加，故低壓管道除以環(huán)狀管網(wǎng)為主布置外，也允許存在枝狀管道。3、為保證和提高低壓管網(wǎng)的供氣穩(wěn)定性，給低壓管網(wǎng)供氣的相鄰調(diào)壓室之間的連通管道的管徑，應(yīng)大于相鄰管網(wǎng)的低壓管道管徑。4、有條件時低壓管道宜盡可能布置在街坊內(nèi)兼做庭院管道，以節(jié)省投資。5、低壓管道可以沿街道的一側(cè)敷設(shè)，也可雙側(cè)敷設(shè)。在有軌電車通行的街道上，當街道寬度大于20米，橫穿街道的支管過多，或輸配氣量大，而又限于條件不允許敷設(shè)大口徑管道時，低壓管道可采用雙線敷設(shè)。6、低壓管道應(yīng)按規(guī)劃道路布線，并應(yīng)與道路軸線或建筑物的前沿相平行，盡可能避免在高級路面的街道下敷設(shè)。7、為了保證在施工和檢修時互不影響，也為了避免由于漏出的燃氣影響相鄰管道

8、的正常運行，甚至逸入建筑物內(nèi)，地下燃氣管道與建筑物，構(gòu)筑物以及其他各種管道之間保持必要的凈距，表3-1 地下燃氣管道與建筑物、構(gòu)筑物之間的最小水平凈距項目低壓中壓BA建筑物的基礎(chǔ)0.71.01.5給水管0.50.50.5排水管1.01.21.2電力電纜0.50.50.5通訊電纜直埋0.50.50.5在導管內(nèi)1.01.01.0其它燃氣管道Dg300mm0.50.50.5熱力管直埋1.01.01.0在導管內(nèi)1.01.51.5電桿的基礎(chǔ)35KV5.05.05.0通訊照明電桿1.01.02.0鐵路鋼軌5.05.05.0有軌電車的鋼軌2.02.02.0街樹1.21.21.2表3-2 地下燃氣管道與建筑物

9、或相鄰管道之間的最小水平凈距項目地下煤氣管道給水管或其他管道0.15熱力管管溝0.15電纜直埋0.50在導管內(nèi)0.15鐵路軌底1.20有軌電車軌1.00管道的縱斷面布置在決定管道的縱斷面布置時，要考慮以下幾點：1、地下燃氣管道埋設(shè)深度，宜在土壤冰凍線以下。管頂覆土厚度還應(yīng)滿足下列要求：埋設(shè)在車行道下時，不得小于0.8米；埋設(shè)在非車行道下時，不得小于0.6米；隨著干天然氣的廣泛使用以及管道材質(zhì)的改進，埋設(shè)在人行道、次要街道、草地和公園的燃氣管道可采用淺層敷設(shè)。2、輸送濕燃氣的管道，不論是干管還是支管，其坡度一般不小于0.003。布線時，最好能使管道的坡度和地形相適應(yīng)。在管道的最低點應(yīng)設(shè)排水器。3

10、、燃氣管道不得在地下穿過房屋或其他建筑物，不得平行敷設(shè)在有軌電車軌道之下，也不得與其他地下設(shè)施上下并置。4、在一般情況下，燃氣管道不得穿過其他管道本身，如因特殊情況要穿過其他大斷面管道（污水干管、雨水干管、熱力管溝等）時，需征得有關(guān)方面同意，同時燃氣管道必須安裝在鋼套管內(nèi)。5、燃氣管道與其他各種構(gòu)筑物以及管道相交時，應(yīng)按規(guī)范規(guī)定保持一定的最小垂直凈距。中壓管道（市政管網(wǎng)）調(diào)壓箱低壓管道用戶燃氣表燃具0.02MPa調(diào)壓箱3kPa低壓管道用戶燃氣表2kPa管道布置： 采用枝狀管網(wǎng)，在小區(qū)南面設(shè)一個小區(qū)調(diào)壓站，管道沿小區(qū)道路一側(cè)鋪設(shè)，到墻面距離不小于0.7m，埋深不小0.6m，管材采用鋼管，進行防腐

11、處理，具體布置看小區(qū)平面施工圖。燃氣室外管網(wǎng)水力計算1. 繪制管網(wǎng)水力計算圖，對節(jié)點、管段、環(huán)網(wǎng)編號，并標明管道長度、集中負荷、氣源或調(diào)壓站的位置等并確定最不利環(huán)路。如下所示：求管網(wǎng)最不利環(huán)路1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15的計算流量，方法同室內(nèi)管網(wǎng)。先確定每一管段負擔的用戶數(shù)，求出額定流量，再用同時工作系數(shù)法進行計算得到所需流量。整個小區(qū)共340戶，每戶額定流量1.8管段12的3. 依據(jù)假定流速法求出計算12段管徑，假定經(jīng)濟流速為68m/s 則D= = = 72mm 根據(jù)計算管徑預(yù)選管徑DN70。4. 利用基本公式法求管道局部阻力損失 根據(jù)管線布置，確定

12、局部阻力管件并查表得各管段的局部阻力系數(shù)=1，根據(jù) 得 =15.6Pa5. 根據(jù)燃氣種類和密度、運動粘度選擇水力計算圖確定單位管長的壓降值，由于設(shè)計中燃氣密度為0.75kg/，需進行修正，即 得到的修正后的管段的單位長度的壓降值，乘以管段的計算長度L，即得到該管段的沿城阻力損失。管段12查圖得到單位管長的壓降值=8.3 Pa/m，則該管段的=L=24151.2P6. =167Pa7. 小區(qū)已經(jīng)整平，沒有大的高差變化，附加壓頭為08. 求最不利環(huán)路的壓力降，為各管段壓力降的代數(shù)和，最不利環(huán)路1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16的壓力降為= 824Pa，而規(guī)

13、范要求的最大壓力降為1350Pa，能夠滿足壓力的要求。9. 同樣方法依次計算其他各支路管網(wǎng)的管徑、壓力降。調(diào)壓設(shè)備的選擇調(diào)壓室的室內(nèi)主要設(shè)備是調(diào)壓器，為保證調(diào)壓器的正常運行，一般設(shè)有過濾器，套筒，還配有安全閥或安全水封、放散管、專用管、進出口閥門以及壓力檢測儀表等設(shè)備。調(diào)壓計量室則還設(shè)有計量裝置。調(diào)壓室室內(nèi)工藝布置應(yīng)考慮以下要求：1.中、低壓調(diào)壓室應(yīng)設(shè)有安全水封，高中壓調(diào)壓室用設(shè)置安全閥。2.調(diào)壓室的放散管，如順引出室外，則必須高出建筑物頂部2米以上。3.跳壓室必須設(shè)有彎通道，其管徑比調(diào)壓器進口管徑小1-2級。4.彎通管上應(yīng)設(shè)有安全閥門，閘閥和截止閥均可采用。5.調(diào)壓器前應(yīng)設(shè)閥門，宜采用閘閥。

14、6.調(diào)壓室室外進出口管道上應(yīng)設(shè)置閥門，一般為閘閥，閘閥應(yīng)安裝在調(diào)壓室外墻10-15的地上閥門內(nèi)。7.中低壓調(diào)壓室一般安裝一臺調(diào)壓器。8.重要的用戶調(diào)壓室應(yīng)設(shè)置備用調(diào)壓器。 在選擇調(diào)壓器時，產(chǎn)品樣本中給出的調(diào)壓器的通行能力是在一定壓降和實驗條件下得到的，在進行選擇時要對給定的參數(shù)進行換算。如果產(chǎn)品樣本中給出的試驗參數(shù)為(m3/h)、壓降（Pa）、出口壓力（絕對壓力Pa）、氣體密度（kg/m3），則換算公式如下：u 亞臨界狀態(tài) 調(diào)壓器實際最大通行能力（調(diào)壓器實際壓力降（Pa）；調(diào)壓器入口燃氣絕對壓力（Pa）；調(diào)壓器出口燃氣絕對壓力（Pa）。1.=0.5Q =101.64（第三章、室內(nèi)燃氣管道布置燃

15、氣室內(nèi)布置依據(jù)建筑燃氣供應(yīng)系統(tǒng)的構(gòu)成，隨城鎮(zhèn)燃氣系統(tǒng)的供應(yīng)不同而變化，一般由用戶引入管、水平干管、立管、用戶支管、燃氣計量表、用具連接管和燃氣用具組成。（1） 引管。用戶引入管與城鎮(zhèn)或庭院低壓分配管道連接。在分支管處設(shè)閥門。在非采暖地區(qū)或用徑小于75mm的管道輸送干燃氣時，可由地上直接引入室內(nèi)。（2） 水平干管。引入管上可連一根燃氣立管，也可連若干立管，后者應(yīng)設(shè)水平干管。水平干管可沿樓梯間或輔助房間的墻壁敷設(shè)，坡向引入管，坡向不小于0.003.（3） 燃氣立管。立管一般敷設(shè)在廚房或靠近廚房的陽臺、走廊內(nèi)。當由地下引入室內(nèi)時，立管在第一層內(nèi)設(shè)閥門。閥門一般設(shè)在室內(nèi)，對重要用戶應(yīng)在室外另設(shè)閥門。立

16、管在下端應(yīng)裝絲堵，其管徑一般小于25mm。立管通過各層樓板處應(yīng)設(shè)套管。套管高出地面至少50mm，套管與燃氣管道之間的間隙應(yīng)用瀝青和油麻填塞。（4） 用戶支管。由立管引出的用戶支管，在廚房內(nèi)其高度不小于1.7m。敷設(shè)坡度不小于0.002，并由燃氣計量表分別坡向立管和燃具。支管穿過墻壁時也應(yīng)安裝在套管內(nèi)。（5） 用具連接管是在支管上連接燃氣用具的垂直管段，其上的旋塞應(yīng)距地面1.5m左右。（6） 室內(nèi)燃氣管道應(yīng)為明管敷設(shè)。（7） 室內(nèi)燃氣管道應(yīng)采用低壓流體輸送鋼管，并盡量采用鍍鋅鋼管。燃氣室內(nèi)管道水力計算小區(qū)共有15棟住宅樓，17、1215為六層兩單元20戶，811為六層三單元30戶。用戶灶具配置：

17、（1）每棟建筑所有用戶同時安裝雙眼灶和熱水器 （2）燃具的用氣量： 快速熱水器10KW 雙眼灶42KW 壓力2000Pa現(xiàn)以一號住宅樓為例進行水力計算：首先對住宅樓進行管線布置，畫出系統(tǒng)圖如下所示燃具額定流量的確定： 雙眼灶： =0.78（）快速熱水器： =0.98（）（1） 管段按順序編號，凡管徑變化或流量變化處均需編號，并標上各計算管段的實際長度。（2） 求出各管段的額定流量，并按同時工作系數(shù)法計算各管段的計算流量。燃具額定流量的確定： 雙眼灶： =0.78（）快速熱水器： =0.98（）（3） 管段按順序編號，凡管徑變化或流量變化處均需編號，并標上各計算管段的實際長度。（4） 求出各管段

18、的額定流量，并按同時工作系數(shù)法計算各管段的計算流量。計算公式為 Q= KtKQnN（5） 根據(jù)計算流量設(shè)定各管段的管徑（用戶支管的最小管徑為DN15）。（6） 查表得各管段的局部阻力系數(shù)，查圖得=1時的值，并求出當量長度L2=從而可得到各管段的計算長度L=L1+L2 。（7） 根據(jù)燃氣種類和密度、運動粘度選擇水力計算圖確定單位管長的壓降值，由于設(shè)計中燃氣密度為0.75kg/，需進行修正，即 得到的修正后的管段的單位長度的壓降值P/L，乘以管段計算長度L，管段的阻力損失P。（8） 計算各管的的附加壓頭 即 H=（9） 求各管段的實際壓力損失，即 （10） 求室內(nèi)燃氣管道的總壓力降，天然氣一般不超過250Pa（不包括燃氣表的壓力降）。（11） 將室內(nèi)燃氣管道的總壓力降與允許的壓力降進行比較，如不合適，則可調(diào)整個別管段的管徑。以上計算見下表：總結(jié) 通過近兩個周的燃氣輸配課程設(shè)計，使我深刻認識到了自己的不足，課本和設(shè)計是完全不同的兩個概念，課本