燃气输配设计说明书解读

1、系 别： 专 业： 学 号： 姓 名： 指导教师： 目录 一、设计目的 2 二、主要参考资料 2 三、设计内容 2 1 、设计原始资料 2 2 、设计内容 3 3、庭院燃气管道设计 4 4、室内燃气管道设计 8 四、引入管的设计 10 五、室内燃气管道的安装设计 10 六、燃气表的安装设计 11 七、燃气表的选用 11 八、燃气灶的安装要求 12 燃气输配课程设计 一、设计目的 通过 课程设计的目的旨在提高学生运用所学的理论知识解决实际问题的能力。 课程设计了解工程设计的内容、方法和步骤，初步培养确定设计方案、设计计算、 绘制图纸、使用技术资料及编写设计说明的能力。为毕业后从事该行业打下坚实基

2、 础。 二、主要参考资料： 城镇燃气设计规范 燃气工程技术设计手册 燃气规划设计手册 建筑燃气设计手册 燃气输配 三、设计内容： （一）设计原始资料 ： 1 本设计气源采用纯天然气，纯天然气容积成分为： CH4:98%;C3H8:0.3%;C 4H10:0.3%;CmHn:0.4% N2:1.0%. 纯天然气各成分的基本性质如下表： 气体 甲烷 丙烷 正丁烷 氮 分子式 分子量 密度 (kg/m 3) 发热值: 高发热值： 3 HS(MJ/ m 3) 低发热值： Ht (MJ/ m3) 爆炸极限 爆炸下限 Ls (体积 %) 爆炸上限 Lt (体积 %) 粘度 动力粘度 10-6(Pa.s)

3、运动粘度 10-6(Pa.s) CH4 16.0430 0.7174 39.842 35.902 5.0 15.0 10.395 14.50 C3H8 44.0970 2.0102 101.266 93.240 2.1 9.5 7.502 3.81 C4H10 58.1240 21.5036 133.886 123.649 1.5 8.5 6.835 2.53 N2 28.0134 1.2504 16.671 13.30 (二)设计内容 1燃气基本参数计算： (1) 混合气体平均分子量的计算： M=(y1M1+ y 2M2+.+ y nMn)/100 =(98 16.0430+0.5 44.0

4、970+0.5 58.1240+1.0 28.0134)/100 =16.513 (2) 混合气体平均密度和相对密度计算： =(y 11+ y 22+.+ y n n)/100 =(98 0.7174+0.3 2.0102+0.3 2.7030+1.0 1.2504+0.4 1.9136)/100 =0.7374 混合气体相对密度： S= /1.293=0.7374/1.293=0.57 (3) 混合气体粘度计算： 将容积成分换算成质量成分： gi= y1Mi=(9816.0430+0.3 44.0970+0.3 58.1240+1.0 28.0134+0.4 42.081) =1647.72

5、6 按换算公式，各组分的质量成分： gCH4=9816.0430/1647.726 100 =95.4 G错话 0=0.3 58.1240/1647.726 100 =1.1 gC3H8=0.3 44.0970/1647.726 100 =0.8 gN2=128.0134/1647.726 100 =1.7 g CmH=n 0.4 42.081/1647.726 100 =1 混合气体的动力粘度为： 100 10 - 6 = gi / gi / i= 95.4/10.39 5 0.8 / 7.502 1.1/6.835 1.7/16.671 1/7.649 -6 =10.3 10-6 /s (

6、4) 爆炸极限的确定： yCH4+yN2=98%+1.0%=99%惰,性气体/ 可燃气体 =1.0/98=0.0102 爆炸极限为( 6.0%-15%) _ 100 _ L1= 1.5/7.0 98/5.0 0.5/1.5 =5 _ 100 _ Lh= 1.5/22 98/15 0.5/8.5 =15 2. 燃气供应对象 （1）该小区共 12栋居民楼，每栋 5层;其中 2栋为 20户，6栋为 30户，四栋为 40户 2） 用户灶具配备： 用户安装燃气双眼灶和快速热水器。 灶具额定流量选用如下： 双眼灶 0.58m3/h热水器 1.02 m3/h （ 3） 压力： 燃具额定压力 （Pa） ：20

7、00 燃具前最大压力 （Pa）：3000 燃具前最小压力 （Pa）：1500 调压站出口最大压力为 2850Pa。 天然气的多层建筑室内燃气管道允许阻力损失为 350Pa。 （三）、庭院燃气管道设计 ： 1. 该庭院管道平面图应包含下面内容： （1）建筑物、构筑物的平面位置； （2）调压站或气源接点平面位置； （3）区域内管道布线障碍物状况，包括地下管道、地下电缆、地下构筑物等。 2. 冰冻线深度： 地处平顶山地区，冰冻线深度为 800mm 3. 平面管道布置 庭院管道应尽量敷设在街坊、里弄的道路上，在有车辆通行的道路上布线时，应尽量敷 设在人行道上。 4. 设计计算： 绘制管道布线图： （1

8、） 根据区域平面图绘制出管道布线图； （2）对于计算接点进行编号，对于有管道计算流量、管径、气流方向改变或变化的位置 均应编上接点号； （4）图上应标示出每段长度、管径。 绘制管道水力计算图 水力计算图包括以下内容： 庭院管道布置； 管段编号； 计算流量； 管段长度； 管径。 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 增加输配系统的金属用量和基建资金，定得偏低，又会影响用户得正常用气。 确定燃气小时计算流量得方法有两种，不均匀系数法和同时工作系数法。这两种方法各 有其特点

9、和使用范围。由于居民住宅使用燃气的数量和使用时间变化较大，故室内和庭 院燃气管道的计算流量一般按燃气用具的额定耗气量和同时工作系数 K 来确定。 燃气管道的管段计算长度确定 管段的计算长度由两部分组成：一 . 实际管段长度；二 . 当量长度。 局部阻力损失的计算可以用将各种管件折成相同管径管段的当量长度，乘以单位管长阻 力损失的方法。 管段阻力损失计算 管段的总压力损失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之 积。 管段的累计阻力损失计算 该值即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。 至此，管道阻力损失计算完毕。 确定允许压力降，并对阻力损失进行校核。对于

10、天然气，燃具额定压力为2000Pa时，调 压站出口最大压力为 2850Pa。根据文献，对于天然气的多层建筑室内燃气管道允许阻力 损失为 350Pa。 对管段进行水力计算并核算庭院管段总压降。 1. 初步画出庭院管道水力计算图，标出所需参数。 2. 计算单位压降： 3、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。 计算流量计算公式如下： Q= K t KQnN 式 中 :Q- 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 Kt =1; K- 相同燃具或相同组合燃具的同时工作系数； Q n- 相同燃具或相同

11、组合燃具的额定流量（ m3/h ）； N- 相同燃具或相同组合燃具的数量。 4、由计算单位压降 P/ L（=1kg/m3）=1.50Pa/m 和各管段计算流量确定管径。 5、由管径、流量确定实际单位压降 6、查表得各管段的局部阻力系数 ，查图得 =1时的 l 2值，求出其当量长度 L2 =l2， 从而可得管道的计算长度 L=L1+L2=L1+ l 2 式中 L1管段的实际长度（ m）。 7、求各管段的实际压力损失 P 8、求出从调压站到最远用户燃气管道总压力降 以上总压力降在 500 Pa 以内满足要求。 将上述计算完整填成室外燃气管道水利计算表。 地下燃气管道埋设的最小覆土厚度（路面至管顶）

12、应符合下列要求： 1 埋设在车行道下时，不得小于 0.9m； 2 埋设在非车行道（含人行道）下时，不得小于 0.6m； 3 埋设在庭院（指绿化地及载货汽车不能进入之地）内时，不得小于0.3m； 4 埋设在水田下时，不得小于 0.8m。 注：当采取行之有效的防护措施后，上述规定均可适当降低。 地下燃气管道不得在堆积易燃、易爆材料和具有腐蚀性液体的场地下面穿越，并不宜与 其他管道或电缆同沟敷设。当需要同沟敷设时，必须采取防护措施。附表如下： 地下燃气管道与构筑物或相邻管道之间垂直净距（ m） 项目 地下燃气管道（当有套管时，以套管计） 给水管、排水管或其它燃气管道 0.15 热力管的管沟底（或顶）

13、 0.15 电缆 直埋 0.50 6 在导管内 0.15 铁路轨底 1.20 有轨电车轨底 1.00 地下燃气管道与建筑物、构筑物或相邻管道之间的水平净距（ m） 项目 地下燃气管道 低压 中压 次高压 B A B A 建筑物的 基础 0.7 1.0 1.5 - - 外墙面（出地面处） - - - 4.5 6.5 给水管 0.5 0.5 0.5 1.0 1.5 污水、雨水排水管 1.0 1.2 1.2 1.5 2.0 电力电缆 （含电车电缆） 直埋 0.5 0.5 0.5 1.0 1.5 在导管内 1.0 1.0 1.0 1.0 1.5 通信电缆 直埋 0.5 0.5 0.5 1.0 1.5

14、在导管内 1.0 1.0 1.0 1.0 1.5 其他燃气管道 Dn 300mm 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 Dn300mm 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 热力管 直埋 1.0 1.0 1.0 1.5 2.0 在管沟内（至外壁） 1.0 1.5 1.5 2.0 4.0 电杆（塔） 的基础 35kV 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 35kV 2.0 2.0 2.0 5.0 5.0 7 通讯照明电杆（至电杆中心） 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 铁路路堤坡脚 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 有轨电车钢轨 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 街树（至

15、树中心） 0.75 0.75 0.75 1.2 1.2 （四）、室内燃气管道设计： 燃 气 管 道 见 平 面 图 与 系 统 图 ， 每 家 用 户 装 燃气双眼灶和快速热水器， 额 定 热 负 荷 为 （ 5.8+10.3 ） kw， 燃 气 热 值 为 36268 KJ/ m 3, 燃气密度为 =0.7391 /m3，运动粘度 =10.31 10 - 6 /s 1、根据上述资料，计算出灶具和热水器在该种燃气下的小时额定用气量。 Q=额定功率 3600 秒/ 低发热值 （m 3/h） 2、根据楼房平面图和立面图定出燃气管线的布置草图 3、做出草图（室内燃气管道系统图） ，反管径变化或流量变

16、化处均应编号，并标上各计 算管段的实际长度 L1 4、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。 计算流量计算公式如下： Q= K t KQnN 式 中 :Q- 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 Kt =1; K-相同燃具或相同组合燃具的同时工作系数； Q n- 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的数量。 居民生活用的燃气双眼灶和快速热水器 同时工作系数 : 表 1-1 相同燃具数 N 1 2 3 4 5 6 7 同时工作系数 K 1.00 0

17、.56 0.44 0.38 0.35 0.31 0.29 相同燃具数 N 8 9 10 15 20 25 30 8 同时工作系数 K 0.27 0.26 0.25 0.22 0.21 0.20 0.19 相同燃具数 N 40 50 60 70 80 100 200 同时工作系数 K 0.18 0.178 0.176 0.174 0.172 0.17 0.16 相同燃具数 N 300 400 500 700 1000 同时工作系数 K 0.15 0.14 0.138 0.134 0.13 5、由系统图求得各管段的长度，并根据计算流量预定各管段的管径。 6、查表得各管段的局部阻力系数 ，查图得 =

18、10.6 时的 l2 值，求出其当量长度 L2 =l 2 ，从而可得管道的计算长度 L=L1+L2=L1+l 2 式中 L1管段的实际长度（ m）。 7、根据燃气种类、密度和运动粘度选择水力计算图 5-5 确定管段单位长度的压降值。由 于本设计的燃气密度 =0.7391kg/m3 ，需进行密度修正。 由此得到各管段单位长度压降值后，乘以管段计算长度，即得该管段的阻力损失。 8、计算各管段的附加压头，每米管段的附加压头值等于 H=10 （ a - g）h g - 重力加速度； g - 燃气密度（ kg/m3）； 9、求各管段的实际压力损失，为 PH 10、求出燃气管道总压力降，对于天然气室内计算

19、压力降一般不超过200-500Pa（包括 燃气表的压力降） P=Pmax Pmin =(k 1 k 2) P n 11、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，。重 复计算过程，直至满足要求 12、将上述计算完整填成室内燃气管道水利计算表。 13、绘制室内燃气管道平面图和室内燃气管道系统图 四、引入管的设计 引入管是指室外燃气管道与室内燃气管道的连接管。无论是低压还是中压（即自设 调压箱的用户）燃气引入管，其布置原则基本相同，一般可分为地下引入法和地上引入 法两种，地上引入法又分为低立管入户和高立管入户 （1） 结合主要的设计原则，说明本设计的方案： 燃气引入管应

20、设在厨房或走廊等便于检修的非居住房间内。如确有困难，可以从楼梯间 引入，此时阀门井宜设在室外。本设计将引入管设在厨房； 燃气引入管穿过建筑物基础、墙或管沟时，均应设在套管内，并考虑沉降的影响，必要 时采取补偿措施。 （2） 本工程位于河南平顶山，属于华北地区，有冰冻期，因此本工程采用地下引入。 五、室内燃气管道的安装设计 1本设计建筑物内部的燃气管道为明设。 2室内燃气管道不应敷设在潮湿或有腐蚀性的房间内，当必须敷设时， 必须采用防腐措施。 3本设计中室内燃气管道穿过楼板、楼梯平台、墙壁和隔墙时，必须安装在套管中。 4燃气管道必须考虑在工作环境温度下的极限变形。 当自然补偿器不能满足要求时，

21、应 设补偿器，但不易采用填料式补偿器。 5本设计燃气燃烧设备与燃气管道的连接采用硬管连接。 六、燃气表的安装设计 1. 本设计应单独设置计量装置，即一户一表。 2. 燃气表的安装位置，应符合下列要求。 （ 1） 宜安装在非燃烧结构及通风良好的房间内； （ 2） 严禁安装在浴室、卧室和易燃物品堆存处； （ 3） 公共建筑和工业企业生产用气的燃气表，宜设置在单独的房间内； （ 4） 燃气表的安装应满足抄表、检修、保养和安全使用的要求。当燃气表在燃气灶的 水平净距不得小于 300mm. 七、燃气表的选用 1. 对于只安装有双眼灶的燃气用户，使用人工煤气，天然气的宜选用额定流量2 m3/h 的燃气表；

22、 2. 对于同时装有双眼灶和快速热水器的用户， 使用天然气宜选用额定流量 2 -4m3/h 的燃 气表； 3. 对于公共建筑用户选用燃气表的额定流量应大于最小时用量。 10 由于本设计燃气双眼灶和快速热水器燃气用户，气源为纯天然气，为此选用额定流量 m3/h 的燃气表。 4. 燃气表型号及其参数： G2.5(S)型普通膜式燃气表 公称流量 (Qn) ： 2.5m3/h 最大流量 (Qmax) ： 4m3/h 最小流量 (Qmin) ： 0.025m3/h 流量范围： Qmin Q0.1Qmax 3% 0.1Qman Q Qmax 1.5% 精确度等级： B 级 最大工作压力 (Pmax) ： 10kPa 压力损失： 250Pa 环境温度： -10 +40oC 相对湿度： 60%80% 进出口连接螺纹： M30 X 2 表接头间距： 130mm 八、燃气灶的安装要求 1. 燃气灶应安装在通风良好的厨房内，利用卧室的套间或用户单独使用的走廊作厨房 时，应设门并与卧室隔开； 2. 安装燃气灶的房间净高不得低于 2.2m； 3. 燃气灶与可燃或难燃烧的墙壁之间应采取有效的防