第六章-燃气管网的水力计算(二)课件

CHAP6燃气管网的水力计算6.2枝状管网的水力计算管网基本上可分为枝状管网和环状管网城市燃气干管一般都设计成环状管网自干管接出的配气管及室内燃气管道一般都是枝状管网本节讲述枝状管网的水力计算6.2.1室外枝状管网室外枝状管网的水力计算，一般按以下步骤进行：先对管道的节点依次进行编号；根据布置好的管线图和用气情况，确定各管段的计算流量。计算流量按同时工作系数法进行计算，下表是居民生活用燃具的同时工作系数k。居民生活用燃具的同时工作系数k同类型燃具数目N燃气双眼灶燃气双眼灶和快速热水器同类型燃具数目N燃气双眼灶燃气双眼灶和快速热水器11.001.00400.390.1821.000.56500.380.17830.850.44600.370.17640.750.38700.360.17450.680.35800.350.17260.640.31900.3450.17170.600.291000.340.1780.580.272000.310.1690.560.263000.300.15100.540.254000.290.14150.480.225000.280.138200.450.217000.260.134250.430.2010000.250.13300.400.1920000.240.12然后选取枝状管网的干管，根据给定的允许压力降及由高程差而产生的附加压头来确定管道的单位长度允许压力降；根据管段的计算流量及单位长度允许压力降来选择标准管径；根据所选的标准管径，求出各管段实际阻力损失（摩擦阻力损失和局部阻力损失），进而求得干管总的阻力损失。在计算支管之前，先检查干管的计算结果，若总阻力损失趋近允许压力降，则认为计算合格；否则要适当变动某些管径，再进行计算，直到符合要求为止。最后对支管进行水力计算。[例]如图所示，天然气密度ρ0=0.73kg/Nm3，每户的用具为一个燃气双眼灶和一个快速热水器，额定流量分别是0.7m3/h和1.7m3/h，此管道允许压力降为350Pa，求各管段的管径。[解]将各管段依次进行节点编号，取管段1-2-3-4-5为干管，总长150m，根据给定的允许压力降350Pa，考虑局部阻力取10%，单位长度摩擦损失为：Pa/m以4-5管段为例，额定流量q=2.4m3/h，用户数N=50户，查表4-4得同时工作系数k=0.178，管段计算流量为：m3/h为了利用图4-2进行水力计算，要进行密度修正。由Q=21.36m3/h，在Pa/m附近查得

d=50mm，Pa/m；

对应实际密度下的单位长度摩擦阻力损失Pa/m，该管段长40m，摩擦阻力损失：Pa

干管各管段计算结果列表于下表，从表中可见干管总阻力损失为349.36Pa，趋近允许压力降350Pa。如果不适合，则要调整某些管径，再次计算。枝状管网水力计算表管段号额定流量q（m3/h）用户数N（户）同时工作系数k计算流量Q（m3/h）管径d（mm）实际ΔP/l（Pa/m）管段长度l（m）摩擦阻力损失ΔP1（Pa）总阻力损失ΔP（Pa）4-52.4500.17821.36501.834073.23-481.36802.404096.42-3140.761001.754070.01-22.41200.168189.141002.603078.0合计317.6317.6×1.1=349.363-62.41500.16559.40801.61100161.0支管的水力计算有两种方法：全压法和等压降法，此处采用全压降法。由于支管3-6与干管3-4-5并联，其允许压力降

Pa，单位长度摩擦阻力损失

Pa/m仿照干管的水力计算，得管径d=80mm，实际摩擦阻力损失Pa，趋近允许压力降169.6Pa，见上表。6.2.2室内燃气管道室内燃气管道是指从引入管到管道末端燃具前的管道，其阻力损失应不大于下表的规定。低压燃气管道允许的阻力损失燃气种类从建筑物引入管至管道末端阻力损失（Pa）单层建筑多层建筑人工煤气、矿井气、液化石油气混空气150250天然气、油田伴生气250350液化石油气350600在水力计算前，必须根据燃气用具的数量和布置的位置，画出管道平面图和系统图，以后的步骤与室外枝状管网基本相同。室内管道部件较多，局部阻力要一一计算，由于高程变化大，管道的附加压头也要计算在内。[例]如下图所示的某六层居民住宅，天然气密度ρ0=0.73kg/Nm3，每户的用具为一个燃气双眼灶和一个快速热水器，额定流量分别是0.7m3/h和1.7m3/h，此管道允许压力降为250Pa，求各管段的管径。[解]将各管段进行节点编号，标出各管段的长度；根据各管段的用具数及同时工作系数，计算管段的计算流量；估计室内管道的局部阻力为摩擦阻力的50%，根据允许压力降250Pa和最长管线35m，得单位长度平均摩擦损失为：

Pa/M以0-1管段为例：热水器额定流量q=1.7m3/h，对一户而言，同时工作系数k=1.00，计算流量为Q=1.7m3/h，为了利用图4-2进行水力计算，要进行密度修正：

Pa/M由Q=1.7m3/h，在

Pa/m附近查得管径d=15mm（天然气支管管径不得小于15mm），

Pa/m；对应实际密度下的Pa/m。采用当量长度法计算局部阻力损失：。查表4-3知，d=15mm、ζ=1时的当量长度l2=0.4m，则当量长度m，管段计算长度m，管段压降Pa。CHAP2城市燃气需用量及供需平衡2.3燃气输配系统的

小时计算流量本节内容：

2.3.1城市燃气分配管道的计算流量2.3.2室内和庭院燃气管道的计算流量前言：确定燃气输配系统的小时计算流量的意义：一、城市燃气输配系统的管径及设备（包括储气罐的设置）不能直接用燃气的年用气量来确定；应按燃气计算月的小时最大流量进行计算。二、小时计算流量的确定：影响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投资；小时计算流量定得偏低，影响用户的正常用气。两种计算方法：一、不均匀系数法二、同时工作系数法2.3.1城市燃气分配管道的计算流量应用不均匀系数法计算小时最大用气量计算公式如下：式中——计算流量（NM3/h）；

——年用气量

（NM3/a）;——月高峰系数；

——日高峰系数；

——小时高峰系数。

例题1计算北京地区一庭院管道输气干管，从中低压调压站至小区庭院管入口，居住小区共有居民860户，计算该地区的燃气的小时计算用量？户居民按3.2<计算。已知，天然气低热值为36216kJ/m3。解:

由于北京生活社会化程度高，晚饭用热量高，故不均匀系数取得偏高），取得到：2.3.2室内和庭院燃气管道的计算流量

该计算流量一般按燃气用具的额定耗气量和同时工作系数来确定。同时工作系数法求管道计算流量，公式如下：式中——庭院及室内燃气管道的计算流量（Nm3/h);

——不同类型用户的同时工作系数，当缺乏资料时，可取为1；

——相同燃具或相同组合燃具的同时工作系数；

——相同燃具或相同组合燃具的额定流量（Nm3/h);

——相同燃具或相同组合燃具数。居民生活燃气的同时工作系数K注：表中“双眼灶”是指一户居民装设一个双眼灶的同时工作系数表中“燃气双眼灶和快速热水器”是指一户居民装设一个双眼灶和一个快速热水器的同时工作系数。讨论：用户数越