燃气管网水力工况实验指导书

燃气管网水利工况实验指导书

一、实验测试目的

城市燃气管道构成城市输配管网系统的环网或枝网，输配管网的布置，是根据工业和民用用户的用气量和城区地理特性，全面规划设计而成的管网系统。对管网进行测试、分析和处置，是减少火灾、爆炸、中毒、输气损失，提高供气的可靠性的关键环节。

二、实验测试原理

低压管网中，干管压力降与支管压力降的分配是一个技术经济问题，它与燃气供应地区干管和支管的数量、长度、燃气用具数量及建筑物特点等因素有关，图1是城市低压管网与用户直接连接,在计算工况下的压力曲线。

图中A 为管网起点,1p 为起点压力，即调压器的出口压力，B 为干管的终点，2p 为用户燃具前压力。E 、F 、G 、B 、为用户1234C C C C 、、、与干管的连接点，A B '''-为干管A-B 的压力线，p '∆为干管A-B 的压力降，p ''∆为用户支管（包括室内管）的压力降。压力图上的1234E C C C C ''''''''----、F 、G 、B 为支管压力线，

1234pc pc pc pc 、、、分别为1234C C C C 、、、用户处的压力。由图可见，从调压器出

口A 到各用户管道的压力降是不同的，这就使用户处出现不同的压力，由A 点到用户2C 和用户4C 的压力降均为计算压力降p ∆，即计算压力降全被利用，而用户1C 和3C 的实际压力降均小于计算压力降p ∆，燃具前压力大于()21232p pc p pc p ＞、＞。因此，直接连在管网上的用户设备前的燃气压力降随计算压力降利用程度不同而异。

因为管网负荷是随着时间而不断变化的，当调压器出口压力为定值时，随着负荷的降低、管道中流量减小，压力降也就随之减小，因而用户处的压力将增大。当负荷为零时，所有用户处的压力都落在44A C C A ''''''---范围内。对用户1C ，其波动范围为11C C '''-，对用户2C ，波动范围为 22C C '''-，对用户3C 和4C ，则分别为

33C C '''-和4

4C C '''-。因不同用户的压力降利用程度不同，则其压力波动范围也不同。由图可知，用户处压力的最大波动范围就等于计算压力降，所取的计算压力降越大，

则其波动范围也越大。如果起点压力能随用气工况而相应地改变，则可大大提高燃具的工作稳定性。显然，如能随着负荷减少而降低供气点的出口压力，则燃具前的压力将不会增加。当负荷为零时，把起点压力1p 降至2p ，则干管和所有用户的压力都落在直线4A C ''-。

在系统的起点压力为定值时，各用户燃具前的压力和管道压力降的关系式为： 1b p p p p β=+∆ 式中：1p ——管网起点压力；

b p ——燃具前压力；

β——计算压力降利用系数；可取1

p p ∆——管道实际压力降。

管道压力降和流量关系如下：

p p p Q α∆= 式中：α——管路阻抗； p Q ——管网实际流量。

图1 计算工况下管网的压力曲线

三、实验装置

实验台见附图，装置由旋涡气泵、稳压罐、供气干管、用户支管、用户流量计、压差板、单管压力计等组成。气泵工作产生的气流进入稳压罐，经泻流稳压后，供给模拟的燃气用户，每个用户由支管、流量计和尾阀组成，在压差板上设有9只单管压力计，可分别测量干管起点的压力、用户支管及包含燃具的阻抗在内的压差，而第9只压力计则既测量最终用户的阻抗，又是干管的终点压力。通过调整泻流阀、用户流量及尾阀进行实验。

四、实验测试操作步骤

1、开启风机，打开放空阀及各用户分支管线上的阀门。

2、逐渐打开阀1，使其中最大读数的流量计达到其量程的1/4；稳定后，分别记录各

用户的流量、管网入口压力以及各用户处的压力。

3、再逐渐打开阀1，使其中最大读数的流量计达到其量程的2/

4、3/4、4/4；稳定后，

再分别记录各用户的流量、管网入口压力P 以及各用户处的压力。注意：阀1 的开启程度不能使各浮子流量计的读数超过其量程范围。

4、关闭用户1、用户2 的阀门，以改变管网中的负荷；同时调节阀门1 和放空阀，以使管网入口压力值P 保持不变。观察并记录此时各用户的流量、管网入口压力以及各用户的压力，绘制出变化后的压力曲线。

五、实验结果处理及报告

按学校实验报告统一格式要求自行整理。