燃气设计计算说明书(共17页).doc
《燃气设计计算说明书(共17页).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《燃气设计计算说明书(共17页).doc(17页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上第1章 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。燃气接入管为低压管道。用户分布如下表:用户分布表1-1楼号用户数楼号用户数246328322542293026443063273531521.3 设计依据1建筑燃气设计手册 袁国汀 主编2城镇燃气设计规范 GB 50028-20063燃气输配 中国建筑工业出版社4.城镇燃气技术规范 GB 50494-20091.4 设计参数燃气供应设计参数表1-2参数气种运动粘度燃气密度引入管设计
2、压力(m2/s)(kg/m3)Pa人工煤气1.8810-50.635000天然气1.3810-50.755000低压燃气管道允许总压降表1-3燃气种类压力(Pa)人工煤气天然气燃具额定压力Pn10002000燃具前最大压力Pmax15003000燃具前最小压力Pmin7501500调压站出口最大压力16503150允许总压降9001650100%用户选用双眼灶,灶具额定流量选用如下:双眼灶:Qn=1.4m3/h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
3、;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,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。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,本工程输送的是人工煤气。
4、因此选用SDR11系列的聚乙烯燃气管材。2.2 管道布置2.2.1 地下燃气管道应埋设在冰冻线以下,本设计不存在冰冻线的问题,但同样,有最小覆土深度(路面至管顶)应符合下列要求:埋设在车行道下时,不得小于0.8m;埋设在非车行道(含人行道)下时,不得小于0.6m;埋设在庭院(指绿化地及货载汽车不能进入之地)内时,不得小于0.3m。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,其坡度一般不小于0.003,本设计取用0.005。布线时应尽量使管道坡度与地面坡度方向一致,以减少土方量;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
5、距离一般为200500m。管道坡向不变时,间距一般为500m左右。2.2.3 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。2.2.4 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。2.3 设计计算2.3.1 庭院管道水力计算图 2.3.2 流量计算城市燃气输配系统的管径及设备通过能力应按燃气计算月的小时最大流量进行计算。小时计算流量的确定,关系着燃气输配的经济性和可靠性。小时计算流量定得偏高,将会增加输配系统的材料用量和基建资金,定得偏低,又会影响用户得正常用气。1.用累计法计算假设Qn为n节点与用户之间的计算流量,n为
6、节点号,例如:编号为21的节点提供11户用户的用气量,同时工作系数为0.528,燃具额定流量为1.4Nm3/h,则Q21=110.5281.4=8.13Nm3/h。则此设计中各楼前管道计算流量分别为下表所列:各楼前管道计算流量表2-1楼号节点编号户数同时使用系数计算流量楼号节点编号户数同时使用系数计算流量nN/户KQn/(m3/h)nN/户KQn/(m3/h)24#28110.528 8.13 29#760.640 5.38 27110.528 8.13 660.640 5.38 26200.450 12.60 560.640 5.38 25150.480 10.08 460.640 5.38
7、 2460.640 5.38 360.640 5.38 楼号节点编号户数同时使用系数计算流量楼号节点编号户数同时使用系数计算流量nN/户KQn/(m3/h)nN/户KQn/(m3/h)25#3560.640 5.38 27#4250.680 4.76 3460.640 5.38 4150.680 4.76 3360.640 5.38 4050.680 4.76 3260.640 5.38 3950.680 4.76 3160.640 5.38 3850.680 4.76 3060.640 5.38 3750.680 4.76 2960.640 5.38 3650.680 4.76 楼号节点编号
8、户数同时使用系数计算流量楼号节点编号户数同时使用系数计算流量nN/户KQn/(m3/h)nN/户KQn/(m3/h)26#21110.528 8.13 28#48210.446 13.11 20110.528 8.13 47110.528 8.13 19110.528 8.13 18110.528 8.13 楼号节点编号户数同时使用系数计算流量楼号节点编号户数同时使用系数计算流量nN/户KQn/(m3/h)nN/户KQn/(m3/h)30#1380.580 6.50 31#15110.528 8.13 12110.528 8.13 1480.580 6.50 11110.528 8.13 46
9、110.528 8.13 10110.528 8.13 44110.528 8.13 9110.528 8.13 43110.528 8.13 8110.528 8.13 系统中最远管段为1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16-17-18-19-20-21,每段的流量可根据上表计算得 :Q20-21=Q21=8.13 m3/h ;Q19-20=Q20+Q21=8.13+8.13=16.26m3/h ;Q18-19= Q19+Q20+Q21=8.13+8.13+8.13=24.39 m3/h 。2.用同时工作系数法计算用同时工作系数法求管道计算流量的公式如下
10、:Qh=Kt K0 Qn N(2-1) 式中:Qh 庭院及室内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1;K0 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);N 相同燃具或相同组合燃具数。例如:对管段20-21,有11个用户,同时工作系数为0.528,Qh= 8. 13 m3/h ;对管段19-20,有22个用户,同时工作系数为0.442,Qh=13.614 m3/h ;对管段18-19,有33个用户,同时工作系数为0.397,Qh=18.341 m3/h 。3.比较用累计法与用同时工作系数法计算流量,显然
11、用累计法得出的小时计算流量大,耗材大,考虑到经济性,选择同时工作系数法来计算小时流量。具体计算结果见附录2-2。2.3.3根据计算流量预选管径并计算阻力损失以管段20-21为例进行以下计算:预选管径预选管径通过平均压降法来确定。 根据预选管径从下表确定管道内径:SDR11管道参数表2-2外径SDR114barkg/mDe壁厚内径kg/m203.014.00.15253.019.00.20323.026.00.26403.732.60.40504.640.80.62635.851.40.99756.861.41.38908.273.62.0011010.090.02.9812511.4102.2
12、3.8716014.6130.86.34将各管段依次进行节点编号,取管段1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16-17-18-19-20-21为干管,总长度为254.4m,取压降为350Pa,局部阻力取10%,则单位长度摩擦损失为:以管段20-21为例,额定流量q=1.4 m3/h,用户数N=11,同时工作系数k=0.528,则该管段的计算流量为:Q=1.4110.528=8.13 m3/h为了利用图6-3进行水力计算,要进行密度校正:Pa/m由Q=8.13m3/h,在Pa/m附近查得d=40mm,Pa/m,对应实际密度下的单位长度摩擦阻力损失Pa/m,该管
13、段长4.3m,则摩擦阻力损失=1.1344.3=4.88Pa故管段20-21选De50,内径为40.8实际流速:根据计算流量以及预选管道的内径,确定实际流速。(2-3)式中:v 实际流速(m/s);管段20-21:判别流态并选用计算公式用雷诺数来判别流态:(2-4)式中:Re 雷诺数; 运动粘度(m2/s)。不同流态下摩擦阻力系数及单位管长的摩擦阻力计算公式如下:层流状态(Re3500)燃气在聚乙烯管道中的运动状态绝大多数为紊流过渡区,少数在水力光滑区,极少数在阻力平方区,其低压燃气管道摩擦阻力损失计算公式同钢管的计算公式:(2-7)式中:P燃气管道摩擦阻力损失(Pa);燃气管道的摩阻系数;l
14、燃气管道的计算长度(m);01kg/m3;管壁内表面的当量绝对粗糙度(mm)。PE管一般取=0.01mm;T实际的燃气温度(K);T0273K。管段20-21:对于人工煤气而言Re=单位长度管道阻力损失的密度修正密度修正:由于在上述单位管长摩擦阻力损失的公式中,密度为1kg/m3,则在输送人工煤气的时候,只需在上述阻力损失的基础上乘以人工煤气的密度值。管段20-21:修正后的单位长度管道阻力损失为管段计算长度管段的计算长度由两部分组成:L1实际管段长度;L2当量长度。当量长度的计算公式:(2-8)式中:L2当量长度(m);计算管段中局部阻力系数的总和。可以通过查文献1中表6-1查取;管段20-
15、21:有一个分流三通(=1.5)、一个直流三通(=1.0)和一个变径管(=0.35),局部阻力系数总和为=1.5+1.0+0.35=2.85, L=L1+L2=4.3+2.9=7.2m系统最远管段上其它管段的局部阻力系数总和见附录2-3。管段阻力损失计算该值即为管段的计算长度与经过密度修正的单位长度管道阻力损失乘积。管段20-21:P=7。21.00=7.2 Pa管段的累计阻力损失计算该值为本管段的阻力损失与前面已经计算过的管段的阻力损失累计值。具体计算按以上步骤,结果见附录2-2。2.3.4确定允许压力降,并对阻力损失进行校核根据文献1表7-2,对于人工煤气,燃具额定压力为1000Pa时,调
16、压站出口最大压力为1650Pa。根据文献1表7-3,对于人工煤气的多层建筑室内燃气管道允许阻力损失为250Pa,灶具前压力波动范围为750Pa-1500Pa。按此计算庭院管道与引入管的接点压力可在11501900Pa之间。即庭院管道阻力最大可达900Pa,最小需要150Pa (1)由于本工程采用人工煤气输送,根据运行经验,管道虽然经过净化,但结垢仍然比较严重,从而减小流通断面,因此水力计算时应保留一定的富裕量,在具体计算后需要进行调整。(2) 管道的管径规格过多会给施工带来不便,且增加管道附件(如变径接头等)。从经济方面考虑管道附件的价格远比管道价格高,所以尽量在选择管径的时候采用三种左右的规
17、格。例如:计算出的管材De32、De40、De50均改用De63,De75和De90均改用De110。最终管道管径有De63、De110、De125和De160。(3) 管道阻力损失除了有最大允许压力损失值外,还有一个最小允许压力损失值,在本工程中为150Pa。上述三方面在设计中应综合考虑,修正管径并确定庭院管道的允许阻力损失。本系统从调压站到管道最远点阻力损失即为从节点1到节点21之间管段的阻力损失,经过多次修正管径,最终累加结果为265.17Pa,该值小于管道允许的最大压力损失值(900Pa),大于管道允许的最小压力损失值(150Pa)。2.4 管道附属设备2.4.1凝水器凝水器的作用是收
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 燃气 设计 计算 说明书 17
限制150内