燃气输配6

例：已知上海一年中各月的月不均匀系数如 表2-3所示。燃具的额定压力Pn=1000Pa， 所示。燃具的额定压力 ， 所示 按月调节调压器出口压力，试求： 按月调节调压器出口压力，试求： 1.各月的调压器出口压力。 各月的调压器出口压力。 各月的调压器出口压力 2.在β=1时，作图比较冬、夏季（以8月份为 在 时 作图比较冬、夏季（ 月份为 例）燃具前压力在不同流量比时的波动范围 。
在计算工况下， P1=Pb+β∆P
利用系数
在任意用气工况时， P1=Pb+β∆Pp 管道压力降和流量的关系如下：
∆Pp Qp = ∆P Q
1.75
=x
1.75
可得管网压力的基本方程式： P1=Pb+x1.75β∆P
系统起点压力为定值，即取 系统起点压力为定值，即取P1=1.5Pn 取计算压力降∆P=0.75Pn代入上式，整 代入上式， ，取计算压力降 代入上式 理得： 理得： Pb 1.75 = 1.5 − 0.75βx Pn
二、管网计算压降的确定
低压管网计算压降的确定 管网的计算压力降∆P应等于用户处燃 管网的计算压力降∆P应等于用户处燃 具压力的最大波动范围，即
∆P =Pmax-Pmin =(K1-K2)pn
式中 Pmax、Pmin——燃具的最大和最小允许 ——燃具的最大和最小允许 压力，Pa。 压力，Pa。 k1、k2——最大压力系数和最小压力系数； ——最大压力系数和最小压力系数； Pn——燃具的额定压力，Pa。 ——燃具的额定压力，Pa。
二、按月（或季节）调节调压器出口压 按月（或季节） 力时的水力工况
按月（或按季节）调节调压器的出口压力， 按月（或按季节）调节调压器的出口压力， 即在用气量较低的月份降低调压器出口压力，可 即在用气量较低的月份降低调压器出口压力， 以缩短燃具在超负荷情况下的工作时间， 以缩短燃具在超负荷情况下的工作时间，提高燃 具工作的稳定性。 具工作的稳定性。调压器出口压力的调整值应满 足该月最大小时用气量时燃具前的压力为额定压 力。
k1Pn=s2(xQ)2+s1(xQ)1.75
又在计算工况下： ∆P=(k ∆P=(k1-k2)Pn=s1Q 1.75 Pn=s2Qn2 由此可得： x2+(k1-k2)x1.75-k1=0 +(k
以k1=1.5代入得出k2与x的对应关系。 =1.5代入得出k
x
1
0.98
0.96
0.94
0.9
0.85
反映了在一定β值情况下，任意用户 燃具前的压力比和流量比x的函数关系。
P/Pn 1.5 1.4
P1/Pn
1
Pb/Pn 1.2
2 Pb/Pn
4
1.0 5 0.8
3
0.6
0.4
0.2 x 1.0
0
0.2
0.4
0.6
x=0.794 0.8
起点压力为定值时， 图6—2 起点压力为定值时，燃具压力随流量的变化曲线
• 燃具的额定压力P 增大，管网计算压力降∆P 燃具的额定压力Pn增大，管网计算压力降∆P 就会随之增大，从而可降低金属用量，节约管网投 资。而P 资。而Pn越大，对设备的制作和安装质量要求越 高，管网的运行费用也越大. 高，管网的运行费用也越大.
•
若 Pn取得过小，运行费用降低但管网的投资 会增加.
因此，在选取P 因此，在选取Pn时要进行综合的技 术、经济比较。
增大燃具的压力波动范围，就可以 增大管网计算压力降，节省金属用量。 但是，燃具的正常工作却要求其压力波 动不超过一定的范围. 动不超过一定的范围. 实际测定表明，当燃具前压力波动为 0.5Pn～1.5Pn时，燃烧器的性能能够达到 0.5P 1.5P 燃具质量标准的要求，即k =1.5， 燃具质量标准的要求，即k1=1.5，k2=0.5 ，但实际k =0.75是可行的。 ，但实际k2=0.75是可行的。
存在问题：
在系统起点压力为定值的情况下， 在系统起点压力为定值的情况下，燃具大部 分时间在超出额定压力的情况下工作。因此， 分时间在超出额定压力的情况下工作。因此，调 压器出口压力若不随燃气用量的变化而进行相应 调节,那么燃具就不能在良好的状况下工作 那么燃具就不能在良好的状况下工作； 调节 那么燃具就不能在良好的状况下工作；如 果调压器的出口压力按用气负荷的变化进行相应 调节,就可以减小燃具前的压力波动范围 就可以减小燃具前的压力波动范围,提高燃 调节 就可以减小燃具前的压力波动范围 提高燃 具工作的稳定性。 具工作的稳定性。
B′ C4
PC4 B C4 B C4
AE C1F Fra bibliotek2G C3 C3
C1 A E C2 F G
图6—1 计算工况下管网的压力曲线
P2
ΔP″ ΔP
G′
一、用户的压力波动及其影响因素
用户处的压力及其波动范围主要取决于以 下三个因素： 1.计算压力降的大小和压降利用程度（或 1.计算压力降的大小和压降利用程度（或 称压降利用系数）； 2.系统负荷（流量）的变化情况； 2.系统负荷（流量）的变化情况； 3.调压器出口压力调节方法。 3.调压器出口压力调节方法。
高、中压燃气管网计算压力降的确定
高、中压燃气管网的压降，即管网始 中压燃气管网的压降， 末端压力之差， 、末端压力之差，应按管网的投资和运行 费用进行经济技术比较后确定， 费用进行经济技术比较后确定，此外还应 考虑城市规模， 考虑城市规模，远、近期城市燃气的发展 状况和现有压缩机运行能力等。 状况和现有压缩机运行能力等。 管网末端压力主要由管网末端调压器 的最小进口压力和过滤器的阻力确定。 的最小进口压力和过滤器的阻力确定。
在调压器出口安装节流孔板的方法使调压器 在调压器出口安装节流孔板的方法使调压器 安装节流孔板 的出口压力随着负荷的变化而进行调节如图6—5 的出口压力随着负荷的变化而进行调节如图 所示。 所示。
1 A A 2 B B
ΔPc P2 稳定段 50D ΔP0 PA P1
4
3
图6—5 调压器和节流孔板联合工作时的调节曲线
当k2<1时，不能保证高峰用气。设用气 时 不能保证高峰用气。 高峰时，管网和用户的实际流量Q 高峰时，管网和用户的实际流量 p与计算流 的比值为x， 量Q的比值为 ，即Qp=xQ。 的比值为 。 在用气高峰时，燃具前压力Pb和管道 在用气高峰时，燃具前压力 压力降△Pp之和等于管道起点压力P1,即 压力降△ 之和等于管道起点压力 即 P1= Pb +△Pp △ 或
各月调压器的出口压力P1可按下述步骤确 各月调压器的出口压力 可按下述步骤确 定: 1.确定各月最大小时流量与管道计算流量 确定各月最大小时流量与管道计算流量 的比值xm 的比值 2.根据各月的 m值，计算压力降 根据各月的x 根据各月的 ∆Pp=∆P（xm）1.75 （ 3.确定各月调压器的出口压力，即 确定各月调压器的出口压力， 确定各月调压器的出口压力 P1=Pn＋∆Pp
P1 1.75 = 1 + 0.75 x Pn
P/Pn 1.5 1.4
P1/ Pn
1 3
P Pn b/
1.2
1.0 Pn 0.8
Pb/Pn
2
0.6
0.4
0.2 x 1.0
0
0.2
0.4
0.6
x=0.794 0.8
图6—4 P1与Pn的最佳压力调节曲线 P1与Pn的最佳压力调节曲线
在0≤x ≤0.794时,为保持燃具前的压力 时 为保持燃具前的压力 Pb=Pn，调压器出口压力应按曲线 进行 调压器出口压力应按曲线1进行 调节。当x≥0.794时,调节器出口压力 1达 调节。 时 调节器出口压力P 调节器出口压力 到最大值1.5 Pn ,并应维持 到最大值 并应维持1.5 Pn 不变， 不变， 并应维持 而随着x的增大 的增大， 而随着 的增大，即x=0.794～1,燃具前的 ～ 燃具前的 压力将逐渐减小。 压力将逐渐减小。 注：此调节方法是假设所有用户的 值均相 此调节方法是假设所有用户的β值均相 节方法是假设所有用户的 同的理想情况下， 同的理想情况下，来确定调压器出口压力 的最佳曲线。 的最佳曲线。
现以k1=1.5,k2=0.75为例分析管道的压力 现以 为例分析管道的压力 工况。 工况。 当k1=1.5,k2=0.75时，系统起点压力 时 系统起点压力1.5Pn 等于燃具前压力0.85Pn和管道压力降 和管道压力降0.65Pn 等于燃具前压力 和管道压力降 之和。 之和。 从上述分析可见， 从上述分析可见，取k2=0.75，在高峰用 ， 气时，仅满足了最大负荷的92%(x=0.92)。 气时，仅满足了最大负荷的 。
低压燃气管网（包括庭院和室内 管）总的计算压力降为： ∆P=( ∆P=( k1-k2 ) Pn =（1.5-0.75）Pn=0.75Pn 1.5-0.75） =0.75P
最小压力系数k 最小压力系数 2<1时的工况分析 时的工况分析
当管网的起点压力为定值时， 当管网的起点压力为定值时，燃具前的压力 随着管网负荷的变化而变化， 随着管网负荷的变化而变化，管网负荷最小时燃 具前的压力最大，随着管网负荷的增加，燃具前 具前的压力最大，随着管网负荷的增加， 的压力将随之降低，管网负荷最大时， 的压力将随之降低，管网负荷最大时，燃具前出 现最小压力。只有k 时 现最小压力。只有 2=1时，燃具前的最小压力等 于额定压力。若取 于额定压力。若取k2<1，即允许燃具在最大负荷 ， 时处在小于额定压力下工作。 时处在小于额定压力下工作。
第六章 燃气管网的水力工况
第六章 燃气管网的水力工况
§6-1 管网计算压力降的确定 §6-2 低压管网的水力工况
§6-1 管网计算压力降的确定
一、用户的压力波动及其影响因素 二、管网计算压降的确定 三、低压管网的水力工况
A
C1 E′ C1 F′