室内燃气管道设计.doc

燃气输配课程设计说明书第一部分 室内燃气管道设计1、设计依据（1）城镇燃气设计规范；建筑燃气设计手册，燃气输配马良涛主编；（2）气源燃气成分（见下表）人工煤气（体积百分数）CH4C3H6COH2CO 2O 2N2272656315（3）50%居民用户只安装双眼灶，50%居民用户同时安装双眼灶和快速热水器。（双眼灶额定热负荷为5.8KW，热水器额定热负荷为10.3KW）（4）建筑室内外平面图2、设计计算内容及步骤2.1人工煤气选择的基本要求 （1）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。为保证原有的用气设备是按确定的用气设备热负荷的稳定，所以供应的燃气华白指数波动范围应不超过5%。当所输配的燃气被另一种燃烧特性差别比较大的燃气所取代时除了华白指数外，还必须考虑不产生离焰、黄焰、回火、不完全燃烧等特性。人工煤气的质量指标应符合现行国家标准人工煤气GB 13612的规定2.2人工煤气基本参数计算公式（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）相对密度式中S ：混合气体的相对密度； 1.293：标准状态下空气的密度（Kg/Nm3）。（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（Pas）；（5）运动粘度式中：混合气体在0时的运动粘度（Pas）；（6）平均临界压力、平均临界温度式中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 式中L：含有惰性气体的燃气爆炸极限；：由某一可燃气体成分与某一惰性气体成分组成的混合组分在混合气体的容积成分（%）；：由某一可燃气体成分与某一惰性气体成分组成的混合组分在该混合比的爆炸极限（体积%）；：未与惰性气体组合的可燃气体成分在混合气体中的容积成分（%）；：未与惰性气体组合的可燃气体成分的爆炸极限（体积%）。（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燃气性质CH4C3H6COH2CO 2O 2N2yi（%）272656315Mi16.04342.08128.0102.01644.01032.00028.013i（kg/Nm3）0.71741.9141.2510.0901.9771.4291.250Pci(MPa)4.64074.76233.49571.29707.38665.07643.3944Tci（K）191.05364.75133.0033.30304.20154.8126.2i(Pa/s)10.3937.64916.5738.35514.02319.41716.671Hsi（MJ/Nm3）39.84293.45612.61512.724Hli（MJ/Nm3）35.90287.46712.61510.768 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M11.0238（kg/Nm3）0.492Pm，c(MPa)2.73Tm，c（K）102.49(Pa/s)11.53X10-6（10） 结果分析 该人工煤气最低热值为18254KJ /NM314700KJ /NM3，满足城市燃气供应的基本要求；本次供应气体为干气体。（11）燃具额定用气量 燃气双眼灶额定用气量：Q=(5.83.6)/Hl=1.144 Nm3/h 热水器额定用气量： Q=(10.33.6)/Hl=2.032 Nm3/h3、 室内燃气管道水利计算3.1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）3.2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；c 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，对于人工煤气压力降不超过250Pa(不包括表压)；i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。 （具体计算详见附表）3.3低压燃气管道计算说明根据城镇燃气设计规范（GB 50028-2006）规定，低压燃气管道单位长度的摩（1）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（2） 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：时，； 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）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。3.4、管道计算要求 人工煤气的管道内初选气体经济流速为6m/s 8m/s。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0.75Pn+150Pa，在多层建筑中人工煤气从建筑物引入管道到管道末端的阻力为250Pa。4. 室内燃气管道设计统一说明4.1、总则4.1.1.本说明系一般说明，凡有特殊要求以施工图为准。4.2.2.图中标注尺寸以毫米为单位。4.3. 3.图中标高以室内地坪为0.00。4.2、一般规定4.1.1.燃气管道与采暖、给水、排水、管道交叉敷设时，一般燃气管道应在上面跨越。4.2.2.凡是敷设有燃气管道的房间均不得住人，亦不得作为易燃、易爆品、危险品仓库。4.3、管材及连接方式 室内外燃气管道SDR11PE管，连接方式为热熔焊接。4.4、管道的安装4.4.1.引入管采用SDR11PE管，埋地部分必须作防水。4.4.2.引入管与建筑物垂直引入，当引入管采用地下引入方式，其和庭院管道相连时，一般从庭院管道上部连接，并且宜采用两个三通、两个丝堵的连接方式，不得用弯头。4.4.3.引入管必须在冰冻线以下，并且应保持不小于5 的坡向庭院管道的坡度。4.4.4.室内水平燃气管道应有不小于3的坡度。（1）水平盘管坡向立管；（2）用户支管的表前管坡向立管，表后管坡向下垂管。4.4.5.立管的垂直度要求每层垂直偏差不大于10mm。4.4.6.安装在总立管上的阀门一般距离地面0.81.0m， 阀门上端设一活接头，系统中的所有阀门均采用燃气管道专用旋塞或球阀，阀门朝向应以便于开关操作为原则。4.5、套管的安装 管道穿越建筑物基础、地沟、承重墙或楼板时，要设置钢套管，套管内的燃气管道不得有接口，套管还应符合下列要求： （1）穿建筑物基础或地沟时，套管两端应伸出200mm。 （2）穿承重墙时，套管两端应与墙面平齐。 （3）穿楼板时，套管下端应与天棚平齐，上端应伸出地面50100mm。 （4）套管与燃气管道之间的空隙填塞沥青油麻或用热沥青封口，套管与墙、楼板间的空隙填塞水泥沙浆，并抹平。 （5）套管规格见下表： 燃气管道直径（De) 20、25、32、40、50、63、75 钢套管直径（穿地基、地沟、实体墙用）40 80 80 100 钢套管（穿楼板用） 40 50 80 1004.6、活接头的安装 （1）在立管上隔层设置活接头，设置高度距本层地面1.50m。 （2）水平直管段长度在3m左右时，应设置活接头，以便安装和检修。4.7、燃气表的安装 （1）燃气表室外集中安装，一般情况下，表底距地面0.5m。 （2）燃气表左右垂直偏差应不大于20mm。4.8、管道的固定 （1）立管和下垂管均采用立管卡，立管上的立管卡每层设一个，高度距地面 1.51.7m，下垂管上的管卡应设在平口两叉上方100mm处。（2）水平管当管径不大于De25时可采用钩钉，当管径大于DN40时应采用管托架，固定件间距不大于3m。4.9、其他未尽事宜请参照城镇燃气设计规范(GB50028-2006)及城镇燃气输配工程施工及验收规范(CJJ33-89)执行。第二部分 室外燃气管道设计1. 设计依据（1）城镇燃气设计规范；建筑燃气设计手册，燃气输配马良涛主编。（2）小区平面图。（3）燃气成分（同第一部分）。（4）选择管材为SDR11PE管。2. 设计内容 本方案设计主要为居民用户七条；一个调压器支配该管网的流量。 本方案按人工煤气低压管路设计，具体计算结果详见附表。3. 管网水利计算2.1计算步骤 a.绘制管网平面图，对节点、管段编号，并标明管道长度、负荷、气源或调压站的位置等。 b.计算管网各管段的流量。 c.求管网各管段的计算流量。d.根据管路允许的压力降和管道计算长度（局部阻力损失取沿程损失的10%），求单位长度允许的压力降，并预选管径。2.2计算公式（1）在使用以下燃气管道水力计算公式时有如下假设条件：燃气管道中的气体运动是稳定流；燃气在管道中的流动时的状态变化为等温过程；燃气状态参数变化符合理想气体定律。（2）流量计算.居民生活用气量=燃气具的额定热负荷/人工煤气的热值（3）管径的选取 燃气的流速分经济流速和允许流速，不同的气质不同，不同的管材和压力也不同。一般SDR11PE管道低压5m/s。结合人工煤气的经济流速与允许流速按埋地钢管骨架聚乙烯复合管燃气管道工程技术规程，取管道中的人工煤气低压流速为2m/s5m/s做为选取管径的参考依据之一。2.3计算要求燃气管网进行水力计算，满足三个方程组：节点流量连续方程组Aq+Q=0；管段压力降方程组ATP=p；管段流量方程组q=Cp（在高压管网中p、P均表示2次方量）。其中城镇燃气低压管道从调压站到最远燃具的管道允许的压力损失为：式中、分别表示从调压站到最远燃具的管道允许的阻力损失及低压燃具的额定压力。人工煤气Pn1000Pa，代入式中，可得Pd=900Pa；取PL450900-350550Pa（350包括室内及庭院的压力损失）为管路的计算压力。2.4节点流量计算管路中的节点流量用同时工作系数法进行计算，计算公式为：Q=kt（kNQn）Q：燃气管道计算流量kt：不同类型用户的同时工作系数，当缺乏资料时，可取kt =1k：燃气具的同时工作系数N：同一类型燃气具的数目Qn：同一类型燃具的额定流量2.5详细样图及计算结果见附图、表。参考文献1. 燃气输配马良涛主编,中国电力出版社出版；2. 城镇燃气设计规范；2006年07月12日发布，2006年11月01日实施建筑燃气设计手册，袁国汀主编，中国建筑工业出版社出版09/20 11:46 102机体齿飞面孔双卧多轴组合机床及CAD设计09/08 20:02 3kN微型装载机设计09/20 15:09 45T旋挖钻机变幅机构液压缸设计08/30 15:32 5吨卷扬机设计10/30 17:12 C620轴拨杆的工艺规程及钻2-16孔的钻床夹具设计09/21 13:39 CA6140车床拨叉零件的机械加工工艺规程及夹具设计83100308/30 15:37 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