燃气供应课程设计(郭蕾)

1、燃气供应课程设计目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc343871584 第一部分 课程设计任务书2HYPERLINK l _Toc343871585 第二部分 居民住宅楼燃气管道系统设计方案3HYPERLINK l _Toc343871586 2.1、设计依据：3HYPERLINK l _Toc343871587 2.2、项目概况3HYPERLINK l _Toc343871588 2.3、气源参数3HYPERLINK l _Toc343871589 2.3.1 天然气平均密度3HYPERLINK l _Toc343871590 2.3.2天然气低热值3HYP

2、ERLINK l _Toc343871591 2.4、燃气压力及设备选型计算4HYPERLINK l _Toc343871592 2.5、管道系统说明4HYPERLINK l _Toc343871593 2.6、管道系统水力计算5 2.6.1计算各管段的额定流量.5 2.6.2确定同时工作系数.5 2.6.3计算各管段的计算流量.6 2.6.4确定管段的长度，预选管径.7 2.6.5确定局部阻力系数.8 2.6.6确定管段当量长度.9 2.6.7确定管段计算长度.9 2.6.8确定管段阻力损失.10 2.6.9确定管段附加压头.11 2.6.10确定实际压力损失.12 2.6.11 比较总压力

3、降与允许计算压力降.12HYPERLINK l _Toc343871594 附表：管道系统水力计算表13HYPERLINK l _Toc343871595 第三部分 施工图纸13第二部分 居民住宅楼燃气管道系统设计方案2.1、设计依据：1、国标城镇燃气技术规范GB50494-20092、国标城镇燃气设计规范GB50028-20063、部标城镇燃气室内工程施工与质量验收规范CJJ94-20094、图集燃气工程设计施工05R5025、建工版教材燃气供应第二版20112.2、项目概况项目位置于北方某市区，为5层住宅建筑，一梯两户。要求对其进行燃气管道系统设计。建筑首层地面标高0.00m，室外地表标高

4、-0.5m，层高为2.9m。该市冬季冻土层深度为0.8m。燃气气源为市供天然气，居民用低压供气，满足居民要求。设计每户均安装燃气表、燃气双眼灶及燃气热水器各一台。2.3、气源参数 燃气气源为天然气，按任务书说明已知其容积成分为：CH4 95.3%，C = 2 * Arabic * MERGEFORMAT 2H6 3.2%，C3H8 0.8%，CO2 0.7%。2.3.1 天然气平均密度查燃气供应附录1得，CH4在标准状态下的密度为0.7174kg/m3；C = 2 * Arabic * MERGEFORMAT 2H6在标准状态下的密度为1.3553kg/m3；C3H8 在标准状态下的密度为1.

5、554kg/m3；CO2在标准状态下的密度为1.9771kg/m3。由混合气体的平均密度计算公式 (95.30.71743.21.35530.81.5540.71.9771）0.753kg/m3得该燃气的平均密度0.753kg/m32.3.2天然气低热值查燃气供应附录1得，CH4在标准状态下的低热值35.902MJ/m3; C = 2 * Arabic * MERGEFORMAT 2H6在标准状态下的低热值64.397MJ/m3; C3H8在标准状态下的低热值93.240MJ/m3。由混合气体的低热值计算公式得该燃气的低热值37.021MJ/m32.4、燃气压力及设备选型计算 按设计规范要求，

6、表1021用户室内燃气管道的最高压力(表压Mpa) 燃气用户最高压力居民用户(中压进户)0.2居民用户(低压进户)0.01注：1液化石油气管道的最高压力不压大于0.14MPa； 2 管道井内的燃气管道的最高压力不应大于02MPa； 3 室内燃气管道压力大于08MPa的特殊用户设计应按有关专业规范执行。（技规第6.4.1.3条，不应大于0.8Mpa的说明可按注3执行）表1022民用低压用气设备燃烧器的额定压力(表压kPa) 燃气燃烧器人工煤气天然气液化石油气矿井气天然气、油田伴生气、液化石油气混空气民用器具1.01.02.02.8或5.0 故按气源以及末端设备的要求，燃气接自供气管网，调压，保证

7、燃气灶和热水器的额定2kpa用气压力要求。 选用老板牌JZT-9B08内嵌式双眼灶，气源为天然气，额定工作压力2.0kpa，额定热负荷4*2kw，进气管连接尺寸DN15。计算双眼灶额定燃气消耗流量Wsy由计算公式Wsy=Q0s/Hl计算得Wsy=4*2*3600/(37.021*1000)=0.78m3/h 选用万家乐牌JSQ18-10U1型燃气热水器，额定工作压力2.0kpa，额定热负荷18kw，燃气接口尺寸DN15。计算燃气热水器额定燃气消耗流量WR由计算公式WR=Q0R/Hl计算得WR=18*3600/(37.021*1000)=1.75m3/h2.5、道管系统说明依建筑结构和相关规范要

8、求，对系统进行设计，详细见第三部分设计图纸，在此节作说明如下1）、管道材料选择依规范要求，本案选用镀锌钢管，丝接，管件亦用同质材料，材料质量符合相关要求。2）、主管走向气源接自市供燃气，压力质量条符合要求，自室外-1.5m冻土层以下引出地面。主管上升爬至一楼上部水平安装水平管，分枝进入各个住户内立管。在各户厨房内设各设立管一个，从一楼通至顶楼，负责给二楼分别给各户供气。3）、阀门设置在室外出地面主管上设置主阀门一台，在每户总管上设阀门一个，各用气设备前分别设关闭阀门。4）、每户各设IC卡表一个，分户计量。5）、每户各设燃气报警装置。6）、双眼燃气灶设计安装高度为0.7m，燃气热水器安装设计为1

9、.4m。7）、如果有燃气管道安装通过双眼燃气灶上房时，管道与燃气类高度相差1.6m，管道安装于油烟机上方。8）、管道穿越墙体是设计安装套管。9）、管道立管在建筑中上部七楼设U形变弯一个。10）、室内水平管道的坡度不低于0.3%，就坡向用气设备。2.6、管道系统水力计算按要求对本设计燃气管道系统进行水力计算，分成如下几个步骤。2.6.1计算各管段的额定流量计算过程：1-2管段：该管段只供应一台双眼灶，故其额定流量为0.78Nm3/h；1-2管段：该管段只供应一台热水器，故其额定流量为1.75Nm3/h；2-3管段：该管段供应一台双眼灶和一台热水器，故其额定流量为2.53Nm3/h；3-4管段：该

10、管段供应一户用气，故额定流量为2.53Nm3/h；4-5管段：该管段供应一户用气，故额定流量为2.53Nm3/h；5-6管段：该管段供应两户用气，故额定流量为2.532=5.06Nm3/h；6-7管段：该管段供应三户用气，故额定流量为2.533=7.59Nm3/h；7-8管段：该管段供应五户用气，故额定流量为2.535=12.65Nm3/h；8-9管段：该管段供应八户用气，故额定流量为2.538=20.24Nm3/h；9-10管段：该管段供应九户用气，故额定流量为2.539=22.77Nm3/h；10-11管段：该管段供应十户用气，故额定流量为2.5310=25.3Nm3/h；16-15管段：

11、该管段只供应一台双眼灶，故其额定流量为0.78Nm3/h；16-15管段：该管段只供应一台热水器，故其额定流量为1.75Nm3/h；15-14管段：该管段供应一台双眼灶和一台热水器，故其额定流量为2.53Nm3/h；14-13管段：该管段供应一户用气，故额定流量为2.53Nm3/h；13-12管段：该管段供应一户用气，故额定流量为2.53Nm3/h；12-7管段：该管段供应两户用气，故额定流量为2.532=5.06Nm3/h。2.6.2确定同时工作系数同时工作系数反映燃气用具集中使用的程度，它与用户的生活规律、燃气用具的种类、数量等因素有关。根据各管段的用具数，可查得同时工作系数值。 2.6.

12、3计算各管段的计算流量计算公式为：式中Q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Kt1；K0燃具的同时工作系数，居民生活用燃具可按表2-1确定；N同一类型燃具的数目；Qn同一类型燃具的额定流量，Nm3/h。 计算过程：1-2管段：Q0.781.00.78Nm3/h； 1-2管段：Q1.751.01.75Nm3/h；2-3管段：Q2.531.02.53Nm3/h； 3-4管段：Q2.531.02.53Nm3/h；4-5管段：Q2.531.02.53Nm3/h； 5-6管段：Q5.060.562.8Nm3/h；6-7管段：Q7.590.443.3Nm3/h

13、； 7-8管段：Q12.650.354.43Nm3/h；8-9管段：Q20.240.275.46Nm3/h； 9-10管段：Q22.770.296.6Nm3/h；10-11管段：Q25.30.256.33Nm3/h； 16-15管段：Q0.781.00.78Nm3/h；16-15管段：Q1.751.01.75Nm3/h； 15-14管段：Q2.531.02.53Nm3/h；14-13管段：Q2.531.02.53Nm3/h； 13-12管段：Q2.531.02.53Nm3/h；12-7管段：Q5.060.562.8Nm3/h；综合以上计算，可得各管段计算流量计算表2-1：表2-1计算流量计算表

14、管段号额定流量 (Nm3/h)同时工作系数计算流量 (Nm3/h)1-20.781.00.781-21.751.01.752-32.531.02.533-42.531.02.534-52.531.02.535-65.060.562.86-77.590.443.37-812.650.354.438-920.240.275.469-1022.770.296.610-1125.30.256.3316-150.781.00.7816-151.751.01.7515-142.531.02.5314-132.531.02.5313-122.531.02.5312-75.060.562.82.6.4确定管段

15、的长度，预选管径室内燃气管道为低压管道，各管段的长度可由室内管道平面图得出，管径的预选结果详见表2-2。表2-2管径的确定管段号管段长度L1 (m)管径d (mm)1-21.2151-21.2152-30.9253-40.8254-52.9325-62.9326-72.3327-84.4328-90.6329-102.13210-1111.04016-151.21516-151.21515-140.92514-130.82513-122.93212-70.6322.6.5确定局部阻力系数燃气在管道中流动除产生沿程摩擦阻力损失外，在弯头、阀门与三通等处产生局部阻力损失。室内燃气管道中局部阻力损失

16、占有较大比例，因此在设计时应逐个计算。燃气管网中一些常用管件的局部阻力系数见表2-3。表2-3局部阻力系数值6局部阻力名称局部阻力名称不同管径(mm)的值152025324050管径相差一级的骤缩变径管三通直流三通分流四通直流四通分流煨制的90弯头0.35 eq oac(,1)1.0 eq oac(,2)1.5 eq oac(,2)2.0 eq oac(,2)3.0 eq oac(,2)0.390直角弯头2.22.121.81.61.1旋塞422222截止阀1176665闸板阀d50100d175200d3000.50.250.15 eq oac(,1)对于管径较小的管段。 eq oac(,2

17、)对于燃气流量较小的管段。各管段的局部阻力系数的计算过程如下：1-2管段：90直角弯头12.22.2；三通分流1.5；旋塞4；则7.7。1-2管段：90直角弯头12.22.2；三通分流1.5；旋塞4；则7.7。2-3管段：90直角弯头32.06.0；则6.0。3-4管段：90直角弯头22.04.0；旋塞2；则=6.0。4-5管段：三通直流1.0；则1.0。5-6管段：三通直流1.0；则1.0。6-7管段：三通分流1.5；则1.5。7-8管段：90直角弯头41.87.2；三通分流1.5；则8.7。8-9管段：三通直流1.0；则1.0。9-10管段：三通分流1.5；则1.5。10-11管段：90直

18、角弯头51.68.0；旋塞2；则10.0。16-15管段：90直角弯头12.22.2；三通分流1.5；旋塞4；则7.7。16-15管段：90直角弯头12.22.2；三通分流1.5；旋塞4；则7.7。15-14管段：同1-2管段：6.0。14-13管段：同2-3管段：6.0。13-12管段：同3-4管段：1.0。12-7管段：三通分流1.5；则1.5。2.6.6确定管段当量长度 查当量长度计算图可得1-2管段：7.7*0.28=2.16m 1-2管段：7.7*0.48=3.7m2-3管段：6*0.75=4.5m 3-4管段：6*0.75=4.5m4-5管段：1*1.03=1.03m 5-6管段：

19、1*1.05=1.05m6-7管段：1.5*1.07=1.07m 7-8管段：8.7*1.09=9.5m8-9管段：1*1.08=1.08m 9-10管段：1.5*1.08=1.62m10-11管段：10*1.08=10.8m 16-15管段：7.7*0.28=2.16m16-15管段：7.7*0.48=3.7m 15-14管段：6*0.75=4.5m14-13管段：6*0.75=4.5m 13-12管段：1*1.03=1.03m12-7管段：1.5*1.05=1.58m2.6.7确定管段计算长度管段的计算长度L的计算公式为：式中L管段的计算长度，m；L1管段的实际长度，m；L2当1时管段的当

20、量长度，m。计算过程：1-2管段：L=L1+L2=1.2+2.16=3.36m； 1-2管段：L=L1+L2=1.2+3.7=4.9m；2-3管段：L=L1+L2=0.9+4.5=5.4m； 3-4管段：L=L1+L2=0.8+4.5=5.3m；4-5管段:L=L1+L2=2.9+1.03=3.93m; 5-6管段:L=L1+L2=2.9+1.05=3.95m;6-7管段:L=L1+L2=2.3+1.07=3.97m; 7-8管段:L=L1+L2=4.4+9.5=13.9m;8-9管段:L=L1+L2=0.6+1.08=1.68m; 9-10管段：L=L1+L2=2.1+1.62=3.72m;

21、10-11管段：L=L1+L2=11+10.8=21.8m;16-15管段：L=L1+L2=1.2+2.16=3.36m；16-15管段：L=L1+L2=1.2+3.7=4.9m； 15-14管段：L=L1+L2=0.9+4.5=5.4m；14-13管段：L=L1+L2=0.8+4.5=5.3m； 13-12管段：L=L1+L2=2.9+1.03=3.93m;12-7管段：L=L1+L2=0.6+1.58=2.18m;2.6.8确定管段阻力损失在室内燃气管道的设计过程中，可依据不同种类燃气在不同情况下的管道水力计算图表进行管道阻力损失的计算。由于所用的燃气密度为0.753 kg/Nm3，故在使

22、用水力计算图2-3时，需进行修正，即得到修正后的管段单位长度的压降值后，乘以管段计算长度，即得该管段的阻力损失。详见表2-4。表2-4阻力损失计算表管段号单位长度压力损失 (Pa/m)(Pa)原始数据修正数据1-22.251.69 5.69 1-28.06.02 29.52 2-31.030.78 4.19 3-41.030.78 4.11 4-50.260.20 0.77 5-60.280.21 0.83 6-70.330.25 0.99 7-80.860.65 9.00 8-91.41.05 1.77 9-101.921.45 5.38 10-110.860.65 14.12 16-152

23、.251.69 5.69 16-158.06.02 29.52 15-141.030.78 4.19 14-131.030.78 4.11 13-120.260.20 0.77 12-70.280.21 0.46 2.6.9确定管段附加压头管道始末端标高差变化大时，如地形起伏、室内管等场合在水力计算中应考虑附加压头的影响，其由下式计算：式中附加压头，Pa；空气密度，kg/Nm3；燃气密度，kg/Nm3；管段始末端标高差，m。当附加压头为正值时，其为燃气流动的动力；为负值时，其为燃气流动的阻力。每米管段的附加压头值等于 G(1.293-)=9.81*(1.293-0.753)=5.3Pa/m每米

24、管段的附加压头值乘以该管段终端及始端的标高差，可得该管段的附加压头值。计算时应注意其正负号。详见表2-5。表2-5附加压头计算表管段号管段终端始端标高差 (m)附加压头(Pa)1-2-1.2-6.361-2-1.2-6.362-3-3-4-4-5+2.915.375-6+2.915.376-7+2.312.197-8-8-9+0.63.189-10+2.111.1310-11+3.418.0216-15-1.2-6.3616-15-1.2-6.3615-14-14-13-13-12-2.9-15.3712-7-0.6-3.182.6.10确定实际压力损失各管段的实际压力损失为，详细计算结果见表

25、2-6：表2-6实际压力计算表管段号1-21-22-33-44-55-6管段实际压力损失(Pa)12.0535.884.194.11-14.6-14.54管段号6-77-88-99-1010-1116-15管段实际压力损失(Pa)-11.29-1.41-5.75-3.912.05管段号16-1515-1414-1313-1212-7管段实际压力损失(Pa)35.884.194.1116.143.64则管道1-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11总压力降为：P=68.9Pa；管道15-15-14-13-12-7-8-9-10总压力降为：P=74Pa。2.6.11 比较总压力降与允许计算

26、压力降将室内燃气管道的总压力降与允许的压力降进行比较，从表2-6可以得出，在所设计管径下计算得出的总压力降小于150Pa，符合要求，即所选管径是合适的。由计算可见，系统最大压降是从用户引入管至用具15。通过这一计算，其它各管段的管径均可予以确定。附表：管道系统水力计算表管段号额定流量(m3/h)同时工作系数计算流量(m3/h)管段长度(m)管径d(m)局部阻力系数l2(m)当量长度L2(m)计算长度L(m)单位压力损失P/L(Pa/m)P(Pa)管段终始端高差H(m)附加压头(Pa)管段实际压损(Pa)1-10.7810.781.2157.70.282.163.36 1.695.69 -1.2-6.3612.051-21.7511.751.2157.70.483.74.90 6.0229.52 -1.2-6.3635.882-32.5312.5