城镇燃气管道水力计算公式和计算图表

1、第二节城镇燃气管道水力计算公式和计算图表为便于燃气管道的水力计算。通常将摩阻系数A值代入水力计算基本公式，利用所得实用计算公式或计算图表，进行水力计算。对应于不同流态区及不同的摩阻系数表达式，目前国外应用的水力计算公式很多。下面仅介绍我国目前广泛采用的主要计算公式及图表。一、低压燃气管道摩擦阻力损失计算公式（一）层痂状蛊<J2f<2iOO）甲=1-13X1泸労叭孑D临界壮态（丘=21003刃0）(6-3燃咒在枭乙烯骨逋中的运动狀态绝大皋数为慕流迅販底少数在水力光滑区扱少数在阻力平打区、其他妊燃牡沓適摩擦殂力损光计算公式同式（6-36）.式（fi-3>l武（637）中X燃弋浮道

2、摩席限力拥先片hA-撼气管遵的摩阻系数：匸撚气骨进的扑算氏度饰“Q燃飞皆港的计舞流联<.W/h）t卅管逋内卷（mn>>|fl-燃吒密度fkg/Nm1）*強气运话黏度（nr/s）；丛餅IS内壁的沟讯绝对粗糙度（mm）；钢诽-般範必=0.10.2tmAt聚乙烯善一股取4=0.OlrrunY&审诺数；T亠一燃气绝跡温度（KhT-甌准状态绝对温度（27X15K）C<>歳流状态(kr>3500)<G-35)乂铸铁管冒十.92伶+1払吩厂知壬普=6.4X10s(寸+51喘)(6-37)聚乙烯裁0.102A+5158二、高压和中压熔气管道障擦阴力损失计算公式

3、（一）钢管与=1.4X10"傍+192.2咅厂霽舟<6-38）C二）铸铁管气P；=1-3X1O9（+恥8总厂霽壬（6-39）（三）聚乙烯管聚乙烯燃气管道输送>1、同种类燃气的用大允许工件压力应符合我国行业标椎聚乙烯燃气管道1：程技术规程（CJJ63-2008），其中燃气管道摩療阻力损失计算公式同式（6-38）o式（6-38、式（6-39）中p、管道起点燃气的绝对压力（kPa；泯一管道终点燃气的绝对压力（kFa；L一燃弐骨道的讣算长度（k沁；Q。燃气管逍的计算流位（Nnf/hhd管道内径（mm八v燃气运动辂度（汗/s汗卜管道内璧当址绝对粗糙度（mm）。三、天然气长输管线水力

4、计算公式下面介绍由©输气管逍工程设计规范（GB50251）中推荐的天然气K输管线水力计算公式。当输气管道沿线的相对高芜MW200m且不考虑高差影响时.采用式（6-40）计算。z以_a20.S1Q.=11522i-z/-s（6-40）式中Qv气体（Z>o=0.101325MPatT=293K）的流量（m3/d）；cl输咒管道内征（cm）；P、?2输气腎道计算管段起点、终点、的绝对圧力（MPa）;2-吒体的压缩因子；T气体的平均温度（K；L输气耸道i十算管段的氏度（km）；S气体的相対密度忙一输气管道的效率系数（当管道公称直径为DY30ODW800时，E为0.80.9；当管道公称直

5、径大于DN800时.E为0910.94）.当考虑输气管道沿线的相对岛羞影响时釆用式（6-41）计皿Q.=n522Ed(6-41)XP2（1+a右）灯圧中+佥宫（九+心）厶式中口系数（rn式中a系数（m1）,1尺厂一空气的气体常数.往标准状iiiT./<=2S7.tmV*K）t小输气管道卄算管戦終点对计算段起点的标商差<mhh输咒件道沿线计算管段数“计算件段是沿输弋腎逍走向从起点幵始.芳再相对冉垄肘划作一个计算管段：X扎：各计算管段终点利对谏段起点的标岛-非（m）j各计算齊段获度"也人四、燃吒管道懵援阻力损抉计算图表抿抓£城缜燃弋设计规范（t；H5008）所推荐的

6、窄擦曲力捌先计算公式制咸怪162图计韓图袤的绘制条件；第二节峨攜粥乩管谊本力计弄矗瓦石计算田担hlgI3B严Mr严"审J1亠晏工0忑盘生OEi0曲qWq申CS占d111"Iil'ihriihi,1ihiiidLLhif叫试E)"JZfrf-t?rf二）举氏就*0平廉热L細E-92Ie牡£?£rwrm0-3HNiniraaaaIIIHt._W,IHH«»9«MtMM«*W9>*W4WBB«VWW*OtWW<,其仃MlMMfliSBIMlviSiiiTM)*14y么II9念叵呃W

7、arBIlHilljlllFCsSW严AGO068cg£NL-9$&£乙严三"UKiv»TYIKMUIIIIIII*虽4oakMHiiiiier.MarK5=25rutoH9"0£0-89V60TRIP讹H/miFf宣II1MIM1IIEMWIICOO7i_wwy一4p、£y、m)r>-9!)o'o-izo-=-2rvmo0000蹩/I'/VflMMOlBlu'oonpo匸9-L8-6-0-Z656:910Q(Nn?405678gux(kF*An)4567000oWC>M0D5OO

8、oOOOQOooa*:'»"|ini|"H|I|l"ll|lI|*OOOOO_dkLiebn=4雨au工mliiiIIIIIIII»ls<KSX5cp丄r、Nn?gggBigSSHlBStBwntvia¥铤僧乜以¥迄片4“#*裒稱"也二蛍第六辛燃管网的水力计算98言：9sqCLNN3;dw/of女ssr泰innHill68LOQolillllNiug益HIllllllljliiiii!A*-llliilll:!<11111SS!SBli,IIBtIIIIIIIIIBIBFBNZ."“I

9、iij：!iiiBm肿质；：SK£：Of9«ooooOc38二uooeooOGOOOOOOOODCS*可史EN)Oerls68l£5(貝廉田豪七也¥咽灶?藝S9E1.燃气密度按ft-lkg/Nm1汁算.因此.在使用图我时应根撮不同的燃U密度进行修正。低压管道(6-42)高、中压管道L(6-43)密度修正也可以利用图旁所附的密度校正尺进行。2.运动黏度人工煤气=25X10-6mVs；天然气v=15X10-6m7s.3収钢管的当量绝对粗糙度4=000017m。五、计算示例【例&1】已知燃气A=O.7kg/NmS运动黏度“=25X105%,有D219X

10、7中压燃气钢背，长200m起点压力”严150kPa输送燃气流疑Q,=2000Nnf/h,求0*0肘该管段末端压力”2。【解法1】公式法按式（6-38）计算:气才;=I.4xex（需+192.2X得件段末端压力处=1205X25X10严2000n?2?3】52000/人10XA2737152000/>2=14&7kPa【解法2】图表法按Q=2000Nn?/h及d=2l9X7mm.査图62得密度久=lkg/Nn?时管段的压力平方差为:冲）3.1(kPa)7m作密度修正后得:=3.1X0.7=2.7(kPa)7m代人12知值150：八200得管段末端压力=148.7kPa【例6*2】已

11、知燃代密度A，=0.5kR/NnV,运动黏度-25XlQ-fimE/s,15X'气流经L=100m长的低压燃气钢管，当流蛍Q10Nnf/h时.管段压力降为41%,求该管逍管径.【解法I】公式法若先假定流动狀态为层流.则根据公式（6-34）计算：羊=】13X10"X第朴肴I45=1.13X10-XX25X10-X0.5X|4I解上式得d=78.16mm,取标准管径然后计算宙诺数&=久0=1763”1X0.0X3600X25X10-WKe<2100，可判断管内燃气流动为层流状态与匪假定一致，上述计算有效.【解法2】图表法按已知条件得卩。=0.5kg/Nn?时单位氏度

12、摩阻损失：（普）心广金f°4I，a/m由式（6-42）得；（竿）"酱708Pa/m据此及已知流ftlONmVh,査RS6-3,得管径80mm.六、撚气僮道局部阻力损失和附加压头<-）局部阻力损失当燃代液经丄通、青头、变径背、阀门等管道附件时.由于几何边界的急剧改变，燃气流线的变化，必燃产生额外的压力损失.称之为局部阻力损尖。衣进行城镇燃气管网的水力计算时.背网的局部阻力损失-般不逐项计算，可按燃气管逍沿程摩擦阻力损矢的5%10%逬行估算。对于庭院管逍和京内僻道及厂、站区域的燃气管道，由于管路附件较多局部阴力扭失所占比例较大，常需逐一计算。同部阴力拥失.可用下式求得：U

13、/2"=工卷P（6-44）式中»局部肛力的压力损失（血；sr计算管段中局部阻力系数的总和；W管逍断面的燃气平均流速（m/G；P燃气密度（kg./mJ。局部阳力系数通常由实烷测得.燃气管路中一些常用管件的局部阻力系数可参考表6-1.局部阻力系敷g值表41名称名称不同玄径（mm）的V1520253240>50变径管（nii相港一级）三通分灣0.351.01.5載止阀2.24.011.02.22.07.02.02.06.01.82.06.01.62.06.01.12.05.0四通分流2.03.0<7=50100d=175300""3g0.50.25

14、0.15局部阻力损失也可用步炳兵度来计算各种管件折合成栢同管径管段的当対氏度4可按下式确定；C6-45)对于§=1时各不同直处管段的当量长度可按下法求得：根据符段内径、燃气流速及运动黏度求出,判别流态后采用不同的摩阻系数入的计算公式,求出入值，血后可得/.=#676)实际工務中通常根抵此式对不同种类的毬气制成图表.见图66.町査出不同管径术同流眾时的当皐长度.管段的计算长度L可由卜式求得Li+L£(6-47)Q(mA/h)Q(宀)c/*a(DW>106(m)V(MI50.05-“iljki0.04-R«.5*4.0(BOW5X4.0/(W»T5.SxJ.75(TO>75.3xj.75(70)48x3.5C40)42.253.25饱)510203040jxjxyxw飞yaws一一、应/HO",(50)严7$/(40)、602,(50)33,5x3.2?(25)26.75X2.75(»»21.25x2.75/(ZW/M21.252.75(IS)图G6肖方tK度计算图SA】：煤气併JM焙B425X106nr7%):(6»(你准状念时v=I5XJ0*nr/H)几曽道外秒(Min);d刊雉厚厦(mmhDN公称及Q(mnO