城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座

第四章燃气管网水力计算城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第1页第二节城市燃气管道水力计算公式和计算图表一、摩擦阻力系数对于不一样流态（层流区、临界区和紊流区）有不一样计算公式。水力摩阻系数λ与气体在管道中流态和管内壁粗糙度相关。管内壁相对粗糙度城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第2页返回城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第3页等温流动时，高压和低压燃气管道计算基本公式参数说明对于低压燃气管道：算术平均值低压燃气管道中近似取为1城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第4页A.低压输气管道可能处于层流或紊流光滑区；B.中压和高压输气管道流态主要处于混合摩擦区和阻力平方区；城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第5页二、《城镇燃气设计规范》推荐燃气管道计算惯用到摩阻系数和摩阻计算公式（一）低压燃气管道1、层流状态（Re<2100）城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第6页2、临界状态（2100<Re<3500）扎依琴柯3、紊流状态（Re>3500）（1）钢管和塑料管阿里特苏里公式城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第7页（2）铸铁管以上各式参数说明（压力单位）（二）高压和中压燃气管道（1）钢管和塑料管谢维列夫公式阿里特苏里公式城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第8页（2）铸铁管（1）和（2）中部分参数说明以下，未说明同低压燃气管道计算公式所注。谢维列夫公式城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第9页四、燃气管道摩擦阻力损失计算图表1、实际应用中，依照上述推荐公式计算出相关参数，绘制成燃气管道水力计算图表；2、书本提供了钢管在高、中压和低压条件下输送天然气和人工燃气共4张水力计算图表；城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第10页城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第11页城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第12页五、附加压头和局部阻力1、附加压头因为燃气与空气密度不一样，会产生附加压力。H1H2城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第13页计算公式：局部阻力ζ由试验方法确定依据不一样流通断面几何参数，经过相关计算图表计算局部阻力ζ.2、局部阻力城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第14页局部阻力系数普通用试验方法确定，试验时先测出管道中管件、部件或设备等前后全压差(即局部阻力），除以与特征速度对应动压，求得局部阻力系数值。实际工程中，管件、部件或设备处局部阻力系数只取决于管件部件或设备流动通道几何参数。即使是相同名称管件、部件，不一样流体管网，其几何参数差异也会对局部阻力系数值造成影响，所以也极难用统一图表计算各种管网局部阻力。城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第15页也能够使用当量长度来计算局部阻力压力损失，将各种管件折成某一直径(d)某一长度（L2）一段管道，按照以下公式计算：ξ能够经过查表来求得。参数说明城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第16页管段计算长度L可由下式求得管道压力损失分为：沿程压力损失局部压力损失城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第17页第三节燃气分配管网计算流量城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第18页一、燃气管网各管段输气情况LQNQ1=0Q2转输流量Q2LQNQ1Q2=0途泄流量Q1LQNQ1Q2转输流量途泄流量城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第19页二、途泄流量计算1、假设在供气区域内用户是均匀分布；2、将供气区域划分为若干小区；3、求出各小区燃气用量；4、计算各管段比流量（单位长度途泄流量）；5、管段途泄流量；城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第20页作业城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第21页三、管段计算流量确实定为进行变负荷管段水力计算，能够找出一个假想不变流量Q，使它产生管段压力降与实际压力降相等。这个不变流量Q称为变负荷管段计算流量城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第22页推导过程说明：忽略城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第23页城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第24页城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第25页城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第26页城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第27页城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第28页城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第29页5100.50.5380.5341.00.6060.592对于燃气分配管道，一管段上分支管数普通大于5-10个，x值在0.3-1.0范围内，从上述两表中所得数值能够看出，此时系数在0.5-0.6之间，水力计算公式中幂指数等于1.75-2.0时，值改变并不大，实际计算中均可采取平均值a=0.55。故燃气分配管道计算流量公式为城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第30页练习城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第31页四、节点流量产生管段压力降与实际压力降相等城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第32页城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第33页结论1、节点流量是从节点流出管网流量2、节点流量、管段计算流量、转输流量、途泄流量区分3、管网中全部节点节点流量之和等于管网入口总流量4、管网中各节点节点流量应该包含对应集中流量S=100100m2S=100100m2S=200100m2单位途泄流量为1Nm3/(h·m)1、求出Q；Q城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第34页一、枝状配气管网水力计算第四节燃气管网水力计算城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第35页枝状管网水力计算步骤城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第36页城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第37页管段1-22-33-44-55-64-73-82-92-10管长320350280400300350500400450途泄流量转输流量计算流量城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第38页管段1-22-33-44-55-6管段压力降Pa193.94212.2169.70242.42181.82节点2345压力Pa2806.062593.942424.242181.82城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第39页管段4-73-82-92-10管段压力降Pa424.24593.94806.06806.06管段4-73-82-92-10管径mm91.510695.73102.76管段1-22-33-44-5管径mm365.37318.15277232.58管段5-6管径mm108城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第40页实际取管径管段4-73-82-92-10计算管径mm91.510695.73102.76管段1-22-33-44-5计算管径mm365.37318.15277232.58管段计算管径mm实际管径mm5-6108100实际管径mm8010080100实际管径mm377×8325×8273×7219×7城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第41页重新计算管段压降管段1-22-33-44-55-6管段压力降Pa206246237456268管段4-73-82-92-10管段压力降Pa8327951240580城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第42页求解下列图各管段转输流量和计算流量管段1-22-33-44-55-64-73-82-92-10涂泄流量城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第43页室内燃气管道计算城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第44页例题以一幢五层楼一个单元为计算对象，进行室内燃气管道水力计算。计算条件以下：假设每家用户装双眼灶一台，额定用气量为1.4Nm3/h；使用人工煤气，燃气密度为0.46kg/Nm3，运动粘度为24.7610-6m2/s。1）画出管道系统图，在管径和流量改变处罚段进行编号。2）确定计算流量。城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第45页3）依据计算流量，初步确定管段管径。4）计算各管段局部阻力系数，求出当量长度，得出管段计算长度。以管段1~2为例进行计算举例A、局部阻力系数查表找出直角弯头5个，=2.2；旋塞1个，=4。B、计算Re90。直角弯头管径mm1520253240502.22.121.81.61.1城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第46页城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第47页C、计算摩阻系数D、计算当量长度l2城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第48页E、管段计算长度l1~2l1~2=2.5+4.7=7.2(m)5）计算单位管长摩擦阻力6）管段摩擦阻力7）管段附加压头城市燃气燃气管网的水力计算专家讲座第49页8）管段实际压力损失重复以上步骤，能够求出其它管段实际压力损失最终能够得到：燃气种类从建筑物引入管道到管道末端