燃气设计计算

天然气的容积成分为：CH为88.7%；CH为5.3%；CH为3.2%；CH为0.8%；4 26 38 410CO为0.7%；N为1.3%。22工业用气指标为200m3/（公顷.d）仓储、物流指标为40m3/（公顷.d）1、混合燃气的物理化学参数计算（1）天然气的平均分子量混合气体的平均分子量M二（yl*Mi+y2*M2+……yn*Mn）/100其中的y均代表成分的容积成分，M代表各气体的单一分子量。天然气的平均分子量为M=（6l*88.7+30*5.3+44*3.2+58*0.8+44*0.7+28*l.3）/l00=l8.326（2）、天然气的平均密度查教材第4页的表1-2和1-3可知，CH、CH、CH、CH、CO、N的密度（kg/m3）4 26 38 4l0 2 2分别为0.7174、1.3553、2.0102、2.7030、1.9771、1.2504。混合气体的平均密度为p=（Ey*p）/100ii=（0.7174*88.7+1.3553*5.3+2.0102*3.2+2.7030*0.8+1.9771*0.7+1.2504*1.3）/100=0.8242kg/m3（3）、混合气体的动力黏度混合气体的动力黏度》=（g+g+ g）/（g/p+g/p+・-+g/p）1 2 n 1 1 2 2 nn混合气体的动力密度u二p/pg———各组分的质量成分np——各组分在0°C时的动力黏度。n查教材第4页的表1-2和1-3可知，CH、CH、CH、CH、CO、N的动力黏度（10-6pa）4 26 38 410 2 2分别为10.393、8.600、7.502、6.835、14.023、16.671。混合气体的平均密度为p=(工y*M)/100=18.326kg/m3i先将容积成分根据g=100*y*M/(工y*M)换算为质量成分。iiiii工y*M=1832.6，则各组分的质量成分分别为：iig=16*88.7*100/1832.6=77.44CH4g=30*5.3*100/1832.6=8.68C2H6g=44*3.2*100/1832.6=7.68C3H8g=58*0.8*100/1832.6=2.53C4H10g=44*0.7*100/1832.6=1.68CO2g=28*1.3*100/1832.6=1.99N2则混合气体的动力黏度为M=(g+g+ g)/(g/p+g/p+・・・+g/p)12n1122nn=100*10-6/(77.44/10.393+8.68/8.6+7.68/7.502+2.53/6.835+1.68/14.023+1.99/16.671)=9.907*10-6Pa.s则天然气的运动黏度为u=p/p=9.907*10-6/18.326=0.54*10-6m?/s、混合气体的低热值混合气体的低热值按下式计算： H=E(y*H)/100liliH——混合气体的低热值；ly——各单一气体容积成分(％)；iH——各燃气组分的低热值。li查教材第4页的表1-2和1-3可知，CH、CH、CH、CH、CON的低位发热值(MJ/Nm3)42638410 2、2为35.902、64.397、93.240、122.853、0、0。故燃气的低发热值H=(35.902*88.7+64.397*5.3+93.24*3.2+122.853*0.8)/100l=39.22MJ/Nm3、混合气体的临界参数混合气体的平均临界压力为P=(yP+yP+・・・+yP)/100m.c1c12c2 ncn混合气体的平均临界温度为T=(yT+yT+・・・+yT)/100m.c1c12c2 ncnPP P——各组分的临界压力；c1、c2、…cnTT T——各组分的临界温度；c1、c2、…cnyyy——各组分的容积成分(%)。TOC\o"1-5"\h\zl、 2、…n查教材第4页的表1-2和1-3可知，CH、CH、CH、CH、C0N的临界压力(MPa)42638410 2、2分别为4.6407、4.8839、4.3975、3.6578、7.3866、3.3944；其临界温度(K)分别为191.05、305.45、368.85、407.15、304.2、126.2。则P=m. c(4.6407*88.7+4.8839*5.3+4.3975*3.2+3.6578*0.8+7.3866*0.7+3.3944*1.3)/100=4.64MPaT=m.c(191.05*88.7+305.45*5.3+368.85*3.2+407.15*0.8+304.2*0.7+126.2*1.3)/100=204.48K以上各式的计算，综合该混合气体(天然气)的化学物理性质，将结果统计于下表中：平均分子量平均密度kg/m3运动粘度X10-6(m2/s)燃气低热值MJ/Nm3临界压力MPa临界温度K18.3260.82420.5439.224.64204.482、各类用户燃气用气量计算以下的各项计算，每项均按照2010、2014年和2020年的不同数据，对2010、2014年和2020年的各项用气量进行了计算。2.1、 各类用户年用气量计算及用气量平衡表重庆西部现代物流园区现状（2010年）人数有8万人，在近期（2014年）人口会达到12万人，远期（2020年）人口会达到20万人。2.1.1、居民生活年用气量的计算居民生活年用气量Q=N*k*q/HylN——居民人数（人）；k——气化率（％）q——居民生活用气定额（KJ/人.a）；H——燃气低热值（KJ/Nm3）l查表可以知道该地的居民用气量指标为2512-2931MJ/（人・a）,故取一个中间值2750MJ/（人・a）。居民生活年用气量计算表统计表格如下：

设计阶段人口规模（万人）气化率％居民生活用气定额（MJ/人・a）燃气低热值（MJ/Nma）居民生活年用气量（Nm3/a）现状2010年8100293139.225978582近期2014年12100293139.228967873远期2020年20100293139.22149464562.1.2、公用建筑年用气量计算公用建筑年用气量Q=M*N*q/Hyl式中M——各类用气人数占总人口的比例数；N——居民人口数q——各类公共建筑用气定额（J/人・a）;H 燃气低热值（KJ/Nm3）l———序号项目千人指数备注1医院3〜3.75床位2饭店3〜3.2座位3快餐店1.9〜.4座位4面食馆1.6〜3座位5理发店10次/人.年6旅馆7〜10床有餐厅和无餐厅各按一半考虑7托儿所20-25座位全托、半托各半公共建筑千人指数备注用气量标准燃气低热值（MJ/Nm3）2010年用气 量（Nm3/a）2014年用气 量（Nm3/a）2020年用气 量（Nm3/a）医院3.75床位4187MJ/（床.年）39.22320274804180068饭店3.2座位921139.226012390184150307快餐店4座位900039.2273432110148183580面食店3座位850039.225201478021130036理发店10次/人•年4.19MJ/（人.次）39.2285467128200213666旅馆10床有餐厅5024MJ/（床.年）39.225123976859128098无餐厅1047MJ/（床.年）39.22106781601726696托儿所25座位全托251239.226404996073160122

MJ/（人.年）半托1675MJ/（人.年）39.224270864062106770燃气量汇总4717377076051179343工业企业年用气量计算工业企业年用气量与生产规模、班制和工艺特点有关，一般只进行粗略估算根据该设计的数据估算工业企业年用气量。工业用气指标为200m3/（公顷.d）仓储、物流指标为40m3/（公顷.日）工业企业类别2010年（气化率为20%）2014年（气化率为60%）2020年（气化率为100%）用气规划Nm3/（公顷.d）年用气量Nm3/年用气规划Nm3/（公顷.d）年用气量Nm3/年用气规划Nm3/（公顷.d）年用气量Nm3/年工•业区域200163451520049035462008172576.3仓储物流区域4026886014080658034013443005.5汇总43231161296934921615582工业区域的面积为S=138937+158906+2435+126511+68747+121430+85026+26434+152782+98557+12699+127067=1119531m2仓储、物流区域的面积为S=849339+386900+1718047+1971595+4281657=9207538m2CNG汽车年用气量计算（此设计中不需要考虑）汽车类型人数比例用气指标m3/km行驶公里数km/d汽车年用气量（2010）m3/a汽车年用气量（2014）m3/a汽车年用气量（2020）m3/a公父车10辆/10000人0.1720099280014892002482000出租车24辆/10000人0.1300210240031536005256000汇总309520046428007738000未预见量计算城市年用气量中还应计入未遇见量，主要是管网的燃气漏损量和发展过程中未预见的供气量，一般未预见量按总用气量的5%计算。2010年：未预见量Q=1477153m3/ay2014年：未预见量Q=1646898m3/ay2020年：未预见量Q=1986388m3/ay城镇燃气年用量汇总计算类别居民用户公共建筑工业企业未预见量总计年用气量m3/a(2010)597858247173721615582147715329543054百分比202735100年用气量m3/a(2014)896787370760521615582164689832937958百分比272665100年用气量m3/a(2020)14946456117934321615582198638839727769百分比383545100各类用户日用气量计算及用气量平衡表该月中日最大不均匀系数Kmax称为该月的日咼峰系数，一般取kmax二1.05〜1.2,22月高峰系数取Kmax=1.1〜1.3,本设计取保守值，即Kma=1.3,kmax=1.2。112燃气的高峰系数一般只有居民生活和公共建筑用气需要考虑，其余的工业、CNG汽车等不需要考虑，即。Kmakmax均取为1。12则日用气量根据公式Q=Q*Kmax*Kmax/365计算。dy12居民用户2010年:Q=Q*Kmax*Kmax/365=5978582*1.2*1.3/365=25552Nms/ddy1 22014年：Q=Q*Kmax*Kmax/365=8967873*1.2*1.3/365=38328Nms/ddy1 2TOC\o"1-5"\h\z2020年：Q=Q*K«x*K«x/365=14946456*1.2*1.3/365=63881Nms/ddy1 2公共建筑2010年：Q=Q*Kmax*K吨/365=471737*1.2*1.3/365=2016.19Nms/ddy1 22014年：Q=Q*Kmax*Kmax/365=707605*1.2*1.3/365=3024.28Nm3/ddy1 22020年：Q=Q*Kmax*Kmax/365=1179343*1.2*1.3/365=5040.48Nm3/ddy1 2工业企业 2010年、2014年和2020年的最大日用气量均为：Q=Q*Kmax*Kmax/365=21615582/365=59220.77Nm3/ddy1 2未预见量计算城市年用气量中还应计入未遇见量，主要是管网的燃气漏损量和发展过程中未预见的供气量，一般未预见量按总用气量的5%计算。2010年：未预见量Q=4567.84ms/dy2014年：未预见量Q=5293.319ms/dy2020年：未预见量Q=6744.329m3/dy城镇燃气日用量汇总计算类别居民用户公共建筑工业企业未预见量总计日用气量m3/d(2010)255522016.1959220.774567.8491356.8百分比282655100日用气量m3/d(2014)383283024.2859220.775293.319105866.4百分比363565100日用气量m3/d(2020)638815040.4859220.776744.329134886.6百分比4744451002.3各类用户小时计算流量及用气量平衡表该日小时不均匀系数的最大值kmax称为该日的小时高峰系数，一般取3Kmax=2.2〜3.2此设计中取为3.2。3居民用户和公共建筑的日用气量用下式计算：Q=Q*Kmax*Kmax*kmax/365/24d y1 2 3居民用户2010年：Q=5978582*3.2*1.2*1.3/365/24=3406.96Nm3/hd2014年：Q=8967873*3.2*1.2*1.3/365/24=5110.46Nm3/hd2020年：Q=14946456*3.2*1.2*1.3/365/24=8517.43Nm3/hd公共建筑2010年：Q=471737*3.2*1.2*1.3/365/24=268.83Nms/hd2014年：Q=707605*3.2*1.2*1.3/365/24=403.24Nm3/hd2020年：Q=11793