燃气设计讲明.docx

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1、燃气设计讲明安徽建筑工业学院环境工程学院课程设计任务书课题名称：燃气输配专业：建筑环境与设备工程班级：ccccc姓名:vvv学号：bbbb一、课程设计大概情况1、课程设计的目的本课程设计是（燃气输配）课程实践性教学环节之一。通过本设计使学生稳固所学燃气输配的基本原理和基本知识，了解小区、建筑单体燃气工程设计的基本内容、基本原则和步骤；初步把握使用各种规范、手册等技术资料的基本方法和技能。2、课程设计题目某小区庭院燃气管道设计二、课程设计原始资料天然气组分与参数:组分CH4C2H6C3H8C3H6CO2N2含量%93.54.22.00.10.10.1分子量16.04330.07044.09742

2、.08144.00928.0134摩尔容积Nm3/kmol22.36222.18721.93621.99022.26022.403密度kg/Nm30.71741.35532.01021.91361.97711.2504动力粘度610?(Pa.s)10.3958.607.5027.64914.02316.671运动粘度610?(/s)14.56.413.813.997.0913.3高热值3/(mMJHh39.84270.351101.2693.667低热值3/(mMJHl=35.90264.39793.24087.667爆炸极限体积%5-152.9-132.1-9.52-11.7三、气源性质计算

3、1、平均分子量的计算M=10011001=iiMy(93.516.043+4.230.070+2.044.097+0.142.081+0.144.0098+0.128.0134)=17.259kmolNm/3其中：M-混合气体平均分子量ny-各单一气体容积NM-各单一气体分子量NM-各单一气体分子量2平均摩尔容积的计算MiiMVyV=1001=0.01(93.522.3621+4.222.1872+2.021.9362+0.121.99+0.122.2601+0.122.403)=22.353/Nmkmol其中：MV-混合气体平均摩尔容积MnV-各单一气体摩尔容积3、平均密度的计算(1)燃气的

4、平均密度，即指单位体积燃气所具有的质量。1122nn=0.01y+y+y?式中：混合气体平均密度Kg/Nm3；1、2n：标准状态下各单一气体的密度。计算如下：=0.01(93.50.7174+4.21.3553+2.02.0102+0.11.9136+0.11.9771+0.11.2504)=0.773Kg/Nm3其中：-燃气平均密度2燃气的相对密度，即指气体的密度与一样状态的空气密度比值。可按下式计算：293.1=s式中，s混合气体相对密度，空气为1；混合气体平均密度，3/mkg；1.293标准状态下空气的密度，3/mkg。本设计中气源混合气体的相对密度为：S=/1.293=0.773/1.

5、293=0.5784、燃气的热值燃气的热值是指单位数量的燃气完全燃烧时所放出的全部热量。干燃气的热值用下式计算：=611001ihiihHyH=611001iliilHyH式中，hH干燃气的高热值，3/mMJ；lH干燃气的低热值，3/mMJ；iy组分i的容积成分，%；hiH组分i的高热值，3/mMJ；liH组分i的低热值，3/mMJ。本设计中气源的热值计算如下：1气源高热值计算：611100hihiiHyH=0.01(93.539.842+4.270.351+2.0101.266+0.193.667)=42.333/mMJ。2气源的低热值计算：=611001iliilHyH=0.01(93.5

6、35.902+4.264.397+2.093.240+0.187.667)=38.233/mMJ。4.气源动力粘度计算混合气体的动力粘度近似按下式计算：=61100iiig式中，混合气体在0时的动力粘度，sPa?；ig各组分的质量成分，%；i各组分的动力粘度，sPa?。1725.928.01340.144.00980.142.0810.144.0972.030.0704.216.04393.51=?+?+?+?+?+?=niiiMy91.861009.1725043.165.934=?=CHg32.71009.1725070.302.462=?=HCg11.51009.1725097.440.

7、283=?=HCg24.01009.1725081.421.063=?=HCg26.01009.17250098.441.02=?=COg16.01009.17250134.281.02=?=Ng其中：nNg-各组分的质量成分单位%综上：混合气体的动力粘度为：sPaggggggnnn?=?+=+=662211211005.1010671.1616.0023.1426.0649.724.050.711.56.832.7395.1091.86100.其中：-混合气体在零度时的动力粘度n-相应各组分在零度时的动力粘度5.气源运动粘度计算sm/1000.1310773.005.10266?=?=其中：

8、-混合气体的运动粘度5、混合气体的热值3/101.43)667.93005.0266.101035.0351.70043.0842.39905.0(mMJHh=?+?+?+?=3/961.38)667.87005.024.93035.0397.64043.0902.35905.0(mMJHl=?+?+?+?=6、爆炸极限计算05.00.21.0%1.2)%1.00.2(0012.05.931.0%6.93)%1.05.93(28324=+=+=+比率比率NHCCOCHyy查图可得%165/1=L%125.3/2=L%80.4)0.21.09.22.4()5.31.256.93(100)()(1

9、002211/2/2/1/1=+=+=LyLyLyLyLs%73.15)7.111.0132.4()121.2166.93(100=+=tL综上，计算结果列表如下：密度3/kgNm动力粘度610(Pa.s)运动粘度610(/s)热值3/kJNm爆炸极限%天然气0.77310.0513.0043.101-38.9614.80/15.73四、调压方式确实定及调压柜箱的选型1.调压方式该设计总有606户用户，采用低压单级管网系统，即由城市中压管网为气源，通过小区调压站调压柜调至低压,送至小区低压管网。每栋楼每户居民装设一个双眼灶和一个快速热水器。燃气双眼灶额定流量取1.0N台?hm/3，家用燃气热水

10、器额定流量取1.1N台?hm/3。现根据规范要求采用同时工作系数法计算燃气用气量。2.调压柜箱的选型1、每家用户同时安装一台双眼灶和一台燃气热水器。计算每小时计算流量同时工作系数法。燃气灶取1.0N台?hm/3，快速热水器取1.1N台?hm/3。计算公式：)(0=nhkNQkQ其中，hQ-燃气管道的小时计算流量，m3/h0k-不同类型用户的同时工作系数；缺乏资料时取1；k-燃具同时工作系数：N-同一类型燃具的数目：nQ-燃具的额定流量，m3/h。hQ=2.16060.136=173.074m3/h2、调压柜的选型根据规定，按小区计算流量的1.2倍，选择适宜的调压箱柜型号。pQ=1.2hQ=1.

11、2173.074=207.689m3/h在实际运行中，调压柜阀门不宜处在完全开启的状态下工作，因而选用调压器时，调压器的最大流量与调压柜的计算流量额定流量有如下关系：hmQQp/)23.24984.238(689.2072.1)2.115.1(3max0-=?=所以根据计算流量选用，费希尔久安出厂的JE-300D/S型的调压柜调压器型号：RTZ-50FQB额定流量：300Nm3/h进口压力范围：0.020.4MPa出口压力范围：130KPa调压精度：5%关闭压力KPa：10%工作温度：-2060进口管径DN)：50mm出口管径DN：80mm将其中一些信息列入下列表格中：型号调压范围额定流量稳压

12、精度进口管径出口管径进口压力()MPa出口压力()KPa()hm/3%()mm()mmRTZ-50FQB0.40303005%5080五、庭院燃气管道设计1、确定庭院管道的管材金属管材壁厚较其他管材较薄，节省金属用量，但腐蚀性差、成本高，运输安装不便。PE管具有良好的柔韧性且具有良好的耐腐蚀性，可耐多种化学介质的侵蚀，无电化学腐蚀。因而，PE管埋地敷设不需要做防腐和阴极保护。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，较之一样的金属管能输送更多的燃气；成本低，材质轻且卫生无毒。PE管能够蛇形布管，可减少弯头。综合以上的比拟，本设计的庭院管道采用PE

13、管以提高输送效率以及节省防腐投入。聚乙烯燃气管道分为SDR11和SDR17.6两个系列。SDR为公称外径与壁厚之比。SDR11系列宜用于输送人工煤气、天然气、气态液化石油气；SDR17.6系列宜用于输送天然气。由于本工程考虑输送天然气，所以选用SDR11系列的聚乙烯燃气管材。2聚乙烯管PE管安装的一般要求1聚乙烯燃气管道与建筑物、构筑物基础及相邻管道之间的水平净距应符合表1的规定。表1地下燃气管道与建筑物、构筑物基础及相邻管道之间的水平净距m项目地下燃气管道低压中压BA建筑物的基础071015外墙面出地面处给水管050505排水管101212电力电缆050505通信电缆直埋050505在导管内

14、101010其他燃气管道DN300mm040404DN300mm050505电杆塔的基础35KV10101035KV202020通讯照明电杆至电杆中心101010铁路路堤坡脚505050街树至树中心0750750752聚乙烯燃气管道与各类地下管道或或设施的垂直净距m符合下表要求表2名称聚乙烯管道在该设施上方聚乙烯管道在设施下方给水管燃气管-015015排水管-015020加套管电缆直埋05005在导管内02002供热管道t供热管种类净距m注t150直埋供热管道供热管回水管3.02.0燃气管埋深小于2mt150热水供热管沟蒸气供热管沟1.5t280蒸气供热管沟3.0聚乙烯管工作压力不超过0.1M

15、Pa燃气管埋深小于2m3聚乙烯燃气管道埋设的最小管顶覆土厚度(地面至管顶应符合下列规定：埋设在车行道下，不得小于0.9m；埋设在非车行道含人行道下，不得小于0.6m；埋设在庭院指绿化地及汽车不能进入之地内时，不得小于0.5m；当采取行之有效的防护措施后，上述规定可适当降低。4聚乙烯燃气管道敷设时，管道允许弯曲半径应符合下列规定。管段上无承插接头时应知足表3的规定。表3聚乙烯燃气管道允许弯曲半径管道公称直径Dmm允许弯曲半径RmmD5030D50迫及土壤中化学物质的腐蚀。3示踪警示带的接口搭接距离为50cm。绘制要求：(1)标明管线平面位置。(2)对于管道附件：图上应标示出气流方向；图中应标示出

16、与本设计有关的建构筑物名称，如调压站、阀门井等。(3)地下燃气管道穿越城镇主要干道时，应敷设在套管内，并应符合一定要求。本设计中未碰到类似情况，故不作讲明。(4)燃气管道不得在地下穿过房屋及其它建筑物，不得平行敷设在电车轨道之下，也不得与其它地下设施上下并置。六、庭院燃气管道的水力计算1.流量计算小区的水力计算采用同时工作系数法：NQKKQnth0=其中：hQ-庭院燃气管道的计算流量Nm3/h；Kt-不同类型用户的同时工作系数，当缺乏资料时，可取1；K0-一样燃具或一样组合燃具的同时工作系数；Q-一样燃具或一样组合燃具的额定流量Nm3/h；N-一样燃具或一样组合燃具数。其中K0可通过书上表2-6查得。