燃气供应课程设计

吉林建筑工程学院城建学院燃气供应课程设计摘要本设计位于我国吉林省长春市，是金吉住宅小区。建筑层高为2.8m，一梯两户式。房间包括：卧室、厨房、餐厅、客厅、楼梯间、商铺。设备包括：燃气表、燃气双眼灶、中式炒菜灶。燃气种类为天然气，密度0.6278kg/Nm3。供气压力为0.15Mpa。出口与小区低压庭院管网相连，出口压力为3000Pa，居民住宅楼内设燃气室内管道。使用燃气可以该晒能源结构、减轻大气污染、保护生态环境，减少固体燃料及废渣的堆放和运输量；使用燃气可该晒居民生活条件，缩短家务劳动时间；在某些工业生产中使用燃气，可以明显提高产品的产量及质量，提高生产过程的自动化程度和劳动生产率，进而取得良好的经济效益。由于气体燃料洁净度高、燃烧稳定且完全、火焰容易控制，因此，在使用过程中有电、热和其他燃料无法替代的优势。总之，发展燃气，可以明显地取得节能效益、环保效益和服务效益关键词：燃气课程设计吉林建筑工程学院城建学院燃气供应课程设计目录第1章原始资料…………………………………………………………………11.1设计题目…………………………………………………………………11.2工程概述…………………………………………………………………11.3气象资料…………………………………………………………………11.4土建资料…………………………………………………………………11.5气源参数…………………………………………………………………1第2章管道布置…………………………………………………………………32.1布置原理…………………………………………………………………32.2管道布置…………………………………………………………………3第3章水力计算…………………………………………………………………43.1管段编号…………………………………………………………………43.2计算水力计算数据………………………………………………………43.3水利计算表………………………………………………………………53.4系统草图…………………………………………………………………6参考文献……………………………………………………………………………9吉林建筑工程学院城建学院燃气供应课程设计1第1章原始资料1.1设计题目：金吉住宅小区燃气供应课程设计。1.2工程概述：根据有关规划该小区配套建设燃气供应基础设施，供给区内居民用户、商业用户。气源选用天然气，小区内设置一座中低压调压箱。调压箱进口与小区外中压燃气干管相连，供气压力为0.15MPa；出口与小区低压庭院管网相连，出口压力为3000Pa。居民住宅楼内设燃气室内管道。居民住宅楼5层，层高2.8m，室内首层地面标高±0.00，室外地坪标高-0.30m。居民用户安装燃气表、燃气灶各一台。1.3气象资料：长春市冬季室外平均风速：4.2m/s；冬季日照率：66%；最大冻土深度：169cm。年平均温度：4.9℃；冬季采暖温度：-23℃；最低日平均温度：-29.8℃；通风温度：-16℃；大气压力：994.0hPa（冬季）；977.9hPa（夏季）空气调节温度：-23℃。1.4土建资料外墙370mm；内墙240mm；层高：3000mm；室内外高差300mm。1.5气源参数吉林建筑工程学院城建学院燃气供应课程设计2双眼灶额定流量为0.9m3/h；中式炒菜灶额定流量为2.8m3/h。三、流量计算1、供气对象小区居民用户1970及商业用户12户。2、用气量指标居民每户设双眼灶一台，其额定流量为0.9m3/h一层商铺设中式炒菜灶一台，其额定流量为2.8m3/h3、小时计算流量小区庭院及室内燃气管道的小时计算流量采用同时工作系数法进行计算。本小区内共有1970户居民，每户居民设双眼灶一台，其同时工作系数为0.2403，即居民用户的小时计算流量为426.05m3/h。本小区内共有12户商户，每户设中式炒菜灶一台，其额定流量为2.8m3/h，同时工作系数为0.516，即商业用户的小时计算流量为17.34m3/h。因此小区庭院管道小时计算流量为443.39m3/h项目参数取值组分，体积百分比（%）CH489.02CO21.54C2H67.13C3H81.4CmHn0.41H2S0.0002N20.50气态密度，kg/Nm30.6278低热值，MJ/Nm338.40（9179）高热值，MJ/Nm342.48（10154）吉林建筑工程学院城建学院燃气供应课程设计3第2章管道布置2.1布线原则地下燃气管道宜沿城镇道路敷设。一般敷设在人行便道或绿化带内。在决定不同压力燃气管道的布线问题时，必须考虑到下列基本情况：（1）管道中燃气的压力；（2）街道地下其他管道的密集程度与布置情况；（3）街道交通量和路面结构情况，以及运输干线的分布情况；（4）所输送燃气的含湿量，输送湿燃气要考虑必要的管道坡度，而输送干燃气则不必考虑管道坡度。同时，地下燃气管道的敷设应考虑街道地形变化情况；（5）与该管道相连接的用户数量及用气量情况，该管道式主要管道还是次要管道；（6）线路上所遇到的障碍物情况；（7）土壤性质、腐蚀性能和冰冻线深度；（8）该管道在施工、运行和发生故障时，对城镇交通和人民生活的影响。在布线时，要决定燃气管道沿城镇街道的平面位置和在地表下的纵断位置。由于输配系统各级管网的输气压力不同，其设施和防火安全的要求也不同，而且各自的功能也有区别，故应按各自的特点考虑布线。2.2管道布置小区内低压燃气庭院管道采用聚乙烯管，平行或春之道路布置，敷设在道路或绿化带下。与其它管道及建、构筑物的水平间距、垂直间距满足《城镇燃气设计规范》GB50028-2006及《聚乙烯燃气管道工程技术规程》CJJ63-2008。当地下燃气管道从排水沟、热力沟、隧道及其他各种用途管沟穿过时，应将燃气管敷设在套管内。套管伸出管沟外壁距离不应小于规范中规定的燃气管道与该管沟的水平间距。埋地燃气管道管顶覆土厚度均为0.6m。天然气为干气，管道不设坡度。室内燃气管道采用镀锌钢管，管材符合《低压流体焊接用钢管》GB/T3091。室外埋地燃气聚乙烯管通过钢塑转换接头接到室内燃气引入管，引入管沿建筑物外墙北侧引入室内，管道穿墙处采用镀锌钢套管保护，燃气管道与套管之间采用油麻沥青密封。室内燃气管道均采用明设。燃气立管设于厨房内，每隔2米及转弯处设支架。吉林建筑工程学院城建学院燃气供应课程设计4第3章水力计算3.1管段编号见燃气管道系统草图。3.2计算水力计算数据1．燃气管道布置见室内燃气管道平面图，管道系统图。2．将各管段按顺序编号，房间燃气管道系统草图。3．求出各管段的额定流量，根据各管段供气的用具数得同时工作系数值，可求得各管段的计算流量。4．由系统草图求得各管段的长度，并根据计算流量初步确定各管段的管径。5．算出各管段的局部阻力系数，求出其当量长度，可得管段的计算长度。根据管段及已定管径，可由《燃气供应》P122页图6-1求得ξ=1时的l2，即d/λ。6．由于本设计所用的天然气ρ=0.6278kg/m3，使用《燃气供应》水利计算图表（附录图3）时，需进行修正，即ΔP/L=（ΔP/L）ρ=1×0.6278其计算见水力计算表。由此得到各管段的单位长度压降值后，乘以管段计算长度，即得该管段的阻力损失。7．计算各管段的附加压头，每米管段的附加压头值等于g（1.2-ρg）=9.8×（1.293-0.6278）=6.52Pa/m乘以该管段终端及始端的标高差ΔH，可得该管段的附加压头值。计算时需注意其正负号。8．求各管段的实际压力损失，为ΔP-ΔH×g×（ρa-ρg）9．求室内燃气管道的总压力降。管道1-2-3-4-5-6-7-8-9总压力降ΔP=61.96Pa。管道0-1-2-3-4-5-6-7-8-9总压力降ΔP=70.90Pa。10．以总压力降与允许的计算压力降相比较：因为均小于允许的计算压力降150Pa，所以管径合理，可以施工。全部计算列于水力计算表。由计算结构可见，系统最大压降值是从用户引入管至用具1通过这一计算，其它各管段的管径均可予以确定。如总压力降大于允许的计算压力降，则改变个别管段的管径，从第5步起重新计算，知道满足计算压力降的要求为止；若计算出的总压力降过小，则说明管径选取的过大而造成不经济。以1-2管段为例，数据计算如下：1-2管段含双眼灶一台，额定流量为0.9m3/h。查《燃气供应》P58页表3-5居民生活用燃具的同时工作系数k为1。其计算流量为0.9×1=0.9m3/h。量得管段长度L1为1.67m。管径取15mm根据流量查《燃气供应》P122页图6-1求得ξ=1时的l2=0.33m。计算当量长度L2=l2×ξ=0.33×10.6=3.50m。计算长度L：当量长度L2+管长L1=1.67+3.50=5.17m。吉林建筑工程学院城建学院燃气供应课程设计5根据管径及流量使用《燃气供应》水利计算图表（附录图3）查得当ρ=1时的ΔP/L，由于本设计所用的天然气ρ=0.6178kg/m3，需进行修正：ΔP/L=（ΔP/L）ρ=1×0.6278=2.02Pa/m。计算ΔP=2.02×L=2.02×5.71=10.44Pa。管段终端始端标高差ΔH=-1.3m。附加压头ΔH*g*（1.2-ρg）=-1.3×9.8×（1.2-0.6278）=-8.47Pa。管段实际压力损失为ΔP-附加压头=10.44-（-8.47）=18.91Pa。其余数据见水利计算表。3.3水利计算表吉林建筑工程学院城建学院燃气供应课程设计6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L1（m）管径d（mm）局部阻力系数Σξl2（mm）当量长度L2（m）计算长度L（m）单位长度压力损失ΔP/L（Pa/m）ΔP(Pa)管段终端始端标高差ΔH（m）附加压头ΔH·g·（ρa-ρg）（Pa）管段实际压力损失（Pa）管段局部阻力系数计算及其他说明1-20.910.901.671510.60.333.505.172.0210.44-1.3-7.5517.9990°弯头ξ=3*2.2=6.46旋塞ξ=42-30.910.902.82520.330.663.462.026.9892.816.27-9.2890°弯头ξ=23-41.811.802.82510.450.453.250.411.3332.816.27-14.94三通直流ξ=14-52.70.852.302.82510.830.833.630.742.6862.816.27-13.59三通直流ξ=15月6日3.60.752.702.82510.810.813.611.575.6682.816.27-10.60三通直流ξ=16-74.50.683.062.772510.80.803.572.358.392.7716.10-7.71三通直流ξ=17-84.50.683.063.45257.20.85.769.212.3521.642.9317.034.6290°弯头ξ=2.2三通ξ=1旋塞ξ=48-94.50.683.064.253240.83.208.440.574.8100.004.81旋塞ξ=4管道1-2-3-4-5-6-7-8-9总压力降61.96Pa吉林建筑工程学院城建学院燃气供应课程设计7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L1（m）管径d（mm）局部阻力系数Σξl2（mm）当量长度L2（m）计算长度L（m）单位长度压力损失ΔP/L（Pa/m）ΔP(Pa)管段终端始端标高差ΔH（m）附加压头ΔH·g·（ρa-ρg）（Pa）管段实际压力损失（Pa）管段局部阻力系数计算及其他说明0-10.910.901.671510.60.333.505.172.0210.44-1.3-7.5517.9990°弯头ξ=3*2.2=6.46旋塞ξ=41-20.910.902.82520.330.663.462.026.9892.816.27-9.2890°弯头ξ=22-31.811.802.82510.450.453.250.411.3332.816.