设计计算说明书

北华航天工业学院

课程设计计算说明书

题目名称：燃气储存与输配

院系：建筑工程系

专业：建筑环境与能源应用工程

班级：B13432

学号：201322724

学生姓名：张亚雄

指导教师：丁玎

职称：讲师

2016年 5 月 13 日

目录

1 设计概述 (1)

1.1工程简介 (1)

1.2设计任务 (1)

1.3设计原始资料 (1)

1.4设计的基本依据 (2)

2 天然气管道设计 (2)

2.1负荷计算 (2)

2.2燃气管道的布置 (6)

2.2.1布置原则 (6)

2.2.2该小区室外燃气管道布置 (7)

2.2.3该小区室内燃气管道布置 (7)

2.3室外燃气管道水力计算 (9)

2.4室内燃气管道水力计算 (13)

2.4.1室内然气管道的计算步骤 (14)

2.4.2室内燃气管道水力计算 (15)

3 总结 (17)

4 参考文献 (17)

1设计概述

1.1工程简介

根据有关批件，近期内为居民区配套燃气供应设施，以供应居民生活、公共建筑用气。气源来自小区（南、北）侧低压燃气干管的末端，供气压力为（焦炉气1.8Kpa、天然气3.25Kpa）。居民区内道路纵横交错，路面平坦，均已修建成柏油或水泥路面。给排水干管、通讯电缆管道等均已埋设在车行道下，并正式使用。供热管沟埋设在街区内，一般不穿越干道。该市冬季冻土深度为地表下0.85m，地下水位－3.2m，土壤腐蚀性质为标准级。室外燃气管道采用焊接钢管，管件均需加工制作，管道上的附属设备有闸板阀、钢制波形补偿器和凝水器等。区内道路的承载能力按通过一般载重汽车考虑。

塔楼为8户/层；板楼为2户/梯。

公共建筑用气设备如下：

托幼：两个开水炉、两个蒸饭灶、两个爆炒灶。

门诊：3个开水炉、3个双眼灶。

写字楼：4个开水炉、1个烤箱灶。

某居民住宅楼为6层，层高2.9m，室内首层地面标高±0.00，室外地表标高为－0.45m。每户居民厨房内安装家用燃气表、燃气灶及快速热水器各一台。室内燃气管道及设备的布置按燃气设计规范执行。

1.2设计任务

（1）根据给定的数据计算燃气性质参数，确定用气量；

（2）小区燃气管网管线的设计以及相关设备的选择；

（3）对小区燃气管网进行水力计算；

（4）小区燃气工程图纸绘制，包括平面图、水力计算图。

1.3设计原始资料

1．燃气气源成分：

2. 居民区总平面图（1张） M1：1000

某居民住宅楼平面图（1张） M1：100

3．低压燃气管网的计算压力降和室内燃气管道的允许压力降（不含燃气表压降）取为：

1.4设计的基本依据

1．燃气工程施工

2．城市煤气管网设计与施工 3．煤气设计手册（上、下册） 4．城镇燃气设计规范

5．建筑标准设计图集. 燃气工程 6．建筑燃气设计手册

2 燃气管道设计

2.1 负荷计算

（一）基础资料

1 小区居民生活用气量。

2 燃气供应

供应燃气为天然气，其设计基本参数计算公式如下： （1）平均分子量

1122n n M 0.01y M +y M ++y M ⨯ ＝（）

式中 M ：混合气体的平均分子量；

y 1、y 2、y n ：各单一气体的体积百分数； M 1、M 2、M n ：各单一气体的分子量。

（2）平均密度

112

2n =0.01y +y

++y ρρρρ⨯

（）

式中 ρ：混合气体平均密度（Kg/Nm3）；

ρ1、ρ2、ρn ：标准状态下各单一气体的密度。

（3）相对密度

S 1.293ρ

＝

式中 S ：混合气体的相对密度； 1.293：标准状态下空气的密度（Kg/Nm3）。

（4）动力黏度

100 100

μ=———————— = ---------------

∑（ g i /μi ） ∑（y i * M i /μi *M ）

式中 μ：混合气体在0℃时的动力粘度（Pa ²s ）；

μi ：相应各组分在0℃时的动力粘度（Pa ²s ）；

（5）运动粘度

μ

υρ=

式中 ν：混合气体在0℃时的运动粘度（Pa ²s ））； （6）平均临界压力、平均临界温度

m.c 1c12c2n cn P 0.01y P +y P ++y P ⨯ ＝（）

m.c 1c12c2n cn T 0.01y T +y T ++y T ⨯ ＝（）

式中 Pm.c 、Tm.c ：混合气体的临界压力与临界温度；

c1c2cn P P P 、：各组分的临界压力；

c1c2cn

T T T 、：各组分的临温度。

（7）爆炸极限

1111211112100

''''''n

n L y y y y y y

L L L L L L =

+++++++

式中 L ：含有惰性气体的燃气爆炸极限；

12'''n y y y 、：由某一可燃气体成分与某一惰性气体成分组成的混合组分在

混合气体的容积成分（%）；

12'''n L L L 、：由某一可燃气体成分与某一惰性气体成分组成的混合组分在

该混合比的爆炸极限（体积%）；

12n y y 、y ：未与惰性气体组合的可燃气体成分在混合气体中的容积成分（%）； 12n L L L 、：未与惰性气体组合的可燃气体成分的爆炸极限（体积%）。 （8）热值

高热值：s i i H y Hs =∑/100 低热值：t i i H y Ht =∑/100

式中 Hs 、Ht ：混合气体的高、低发热值；

i Hs 、i Ht ：为混合气体中单一组分的高、低发热值。

（9）各参数计算细表

混合气体中各单一组分的气体性质如下表：

标准状况下混合气体的基本性质

按上述公式计算得到混合气体的各项参数如下表：

混合气体参数计算结果