输气工艺计算
输气管道工艺计算

输气管道工艺计算输气管道工艺计算是为了确定输气管道在运输气体过程中的流量、压力损失、速度和温度等参数,以保证管道运行安全和经济。
在进行输气管道工艺计算前,需要先了解管道的基本参数和条件,如管道直径、长度、流体介质、入口压力和温度等。
输气管道的工艺计算主要包括以下几个方面:1. 流量计算:根据输气量和管道直径等参数,确定气体在管道中的流量。
常用的流量计算公式有经验公式、物理模型和数值模拟等。
根据计算结果,可以选择合适的管道直径以满足输气要求,并确保气体在管道中的流速合理。
2. 压力损失计算:输气管道在运输过程中会产生一定的压力损失,主要包括管阻力、摩擦阻力和局部阻力等。
通过压力损失计算,可以确定管道每段长度上的压力损失,并根据需要进行管道增压或减压处理。
3. 速度计算:速度是指气体在管道中运动的速率,通过速度计算可以确定气体在管道中的流速是否合适。
过大的流速会导致能量损失和管道冲刷,过小的流速则会影响输气效率。
一般来说,气体在输气管道中的速度不宜超过一定的限制值,可以根据速度计算结果进行相应的调整。
4. 温度计算:气体输送过程中的温度变化也是需要考虑的因素之一。
通过温度计算,可以确定气体在管道中的初始温度和末端温度,以及温度梯度和温度变化率。
温度计算结果有助于确定气体输送过程中的热损失和冷却需求,以便选择合适的绝热措施。
总之,输气管道工艺计算是一个综合性的工作,需要考虑多个参数和因素的综合影响。
通过合理的计算和分析,可以确保管道的输气过程安全、高效和经济。
输气管道工艺计算是输气工程领域中非常重要的一步,它关系到输气管道的安全性、经济性和运行效率。
在进行输气管道工艺计算之前,需要获取一系列的输入参数,如输气量、管道直径、管道长度、管道材质、气体性质、入口压力和入口温度等。
这些参数的准确性和完整性对于工艺计算结果的准确性和可靠性至关重要。
首先,对于输气管道的流量计算,可以根据流量计算公式来进行。
这些公式包括经验公式、物理模型和数值模拟等。
输气管道工艺计算

输气管道工艺计算A.0.1 当输气管道沿线的相对高差△h≤200m且不考虑高差影响时,气体的流量应按下式计算:式中:q v——气体(P0=0.101325MPa,T=293K)的流量(m3/d);E——输气管道的效率系数(当管道公称直径为300mm~800mm时,E为0.8~0.9;当管道公称直径大于800mm时,E为0.91~0.94);d——输气管内直径(cm);P1、P2——输气管道计算管段起点和终点的压力(绝)(MPa);Z——气体的压缩因子;T——气体的平均温度(K);L——输气管道计算段的长度(km);△——气体的相对密度。
A.0.2 当考虑输气管道沿线的相对高差影响时,气体的流量应按下式计算:式中:α——系数(m-1),,R a为空气和气体常数,在标准状况下,R a=287.1m2/(s2·K);△h——输气管道计算管段的终点对计算段的起点的标高差(m);n——输气管道沿线计算管段数,计算管段是沿输气管道走向从起点开始,当相对高差≤200m时划作一个计算管段;h i、h i-1——各计算管段终点和对该段起点的标高差(m);L i——各计算管段长度(km)。
附录B 受约束的埋地直管段轴向应力计算和当量应力校核B.0.1 由内压和温度引起的轴向应力应按下列公式计算:式中:σL——管道的轴向应力,拉应力为正,压应力为负(MPa);μ——泊桑比,取0.3;σh——由内压产生的管道环向应力(MPa);E——钢材的弹性模量(MPa);α——钢材的线膨胀系数(℃-1);t1——管道下沟回填时的温度(℃);t2——管道的工作温度(℃);P——管道设计内压力(MPa);d——管子内径(mm);δn——管子公称壁厚(mm)。
B.0.2 受约束热胀直管段,应按最大剪应力强度理论计算当量应力,并应满足下式要求:式中:σe——当量应力(MPa);σs——管材标准规定的最小屈服强度(MPa)。
附录C 受内压和温差共同作用下的弯头组合应力计算C.0.1 当弯头所受的环向应力σh小于许用应力[σ]时,组合应力以σe应按下列公式计算:式中:σe——由内压和温差共同作用下的弯头组合应力(MPa);σh——由内压产生的环向应力(MPa);σhmax——由热胀弯矩产生的最大环向应力(MPa);σb——材料的强度极限(MPa);P——设计内压力(MPa);d——弯头内径(m);δb——弯头的壁厚(m);[σ]——材料的许用应力(MPa);F——设计系数,应按本规范表4.2.3和表4.2.4选取;φ——焊缝系数,当选用符合本规范第5.2.2条规定的钢管时,φ值取1.0;t——温度折减系数,温度低于120℃时,t取1.0;σs——材料标准规定的最小屈服强度(MPa);βq——环向应力增强系数;σo——热胀弯矩产生的环向应力(MPa);r——弯头截面平均半径(m);R——弯头曲率半径(m);λ——弯头参数;M——弯头的热胀弯矩(MN·m);I b——弯头截面的惯性矩(m4)。
气力输送计算

精心整理
气力输送计算
一、设计依据和主要参数确定
1、输送量(G )
输送管在正常工作中最大物料量:20T/H
2、输送风速(V)
气力输送装置中空气在管道中运动要有一个最有利的经济速度,此速度。
风速过高动力消耗过大。
动力消耗几乎与风速的三次方成正比。
风速过低,对物料输送量变化的适应小,工作不稳定易发生堵塞或掉料。
所以应该在保证输送工作稳定可靠的前提下,尽量采用低风速。
通常当物料比重和颗粒愈大、输送浓度越高、或者有弯曲和水平输送时所需风速取大值,反之则取较低数值。
一般输送粮粒的风速为20-25m/s.
我们考虑到我们输送距离短,弯头少等实际情况选择输送风速为22m/s.
3、输送浓度(υ)
输送浓度即气体输送中气体所含输送物料的质量浓度。
我国粮食行业一般输送稻谷等粮粒时取υ=3-5.我们根据实际情况取υ=4
4、风量(Q ) 根据公式y G Q υ==2
.1410203⨯⨯=4.17×103 m 3/h y —空气的比重取1.2Kg/m 3
考虑到系统漏风和储备所需风量为Q=1.1×4.17×103=4.58×103 m 3/h
5、输料管直径D 根据公式=⨯==22
1058.48.188.183V Q D 271.1
精心整理
我们进行取整,得输料管直径D=300mm。
6、压力损失(P)。
输气管道工艺计算

输气管道工艺计算输气管道的布置是指对管道的走向、沿线设计、标高等进行合理的安排,以满足输气管道的运行和施工要求。
在进行输气管道的布置计算时,需要考虑以下几个方面:1.管道走向设计。
根据输气管道所经过的地形、地貌、建筑物等因素,确定管道的走向,以最短的距离和最低的建设成本连接输气站和用户。
2.沿线设计。
确定管道沿线各个节点的位置和数量,以保证管道的均匀分布和连续运行。
3.标高设计。
根据地形起伏和管道的运行要求,确定管道的标高,以保证管道在水平和垂直方向上的稳定运行。
4.交叉设计。
在设计管道的布置时,需要考虑与其他管道、道路、河流等的交叉,确定合适的交叉方式和位置,以确保施工和运行的安全和顺畅。
土建工程是指对输气管道的基础、支架、绝热、防护等土建工程进行计算和设计,以保证输气管道的安全和稳定运行。
在进行土建工程的计算时,需要考虑以下几个方面:1.基础设计。
根据土壤的承载力、地质情况等因素,确定合适的基础形式和尺寸,以确保输气管道的稳定性。
2.支架设计。
根据管道的直径、材料和重量,确定合适的支架形式和间距,以保证管道在运行和施工过程中的稳定性。
3.绝热设计。
根据管道的运行温度和环境温度,选择合适的绝热材料和绝热层厚度,以减少能量损失和保持管道的温度稳定。
4.防护设计。
对于在地下或水下敷设的管道,需要进行防腐蚀、防冲刷等设计,以保护管道免受外界环境的损害。
在进行输气管道工艺计算时,通常采用数学模型和计算软件来进行计算和分析。
根据输气管道的实际情况,输入相关的参数,软件可以自动生成管道的布置和土建工程设计,并进行相关的计算和分析。
总之,输气管道工艺计算是保证管道安全运行和施工的重要环节。
通过合理的布置设计和土建工程计算,可以减少工程成本和风险,提高管道的运行效率和可靠性。
管道输气能力理论计算

管道输气能力理论计算管道输气能力是指管道在一定的压力、温度和流量条件下,所能输送的天然气或其他气体的最大量。
管道输气能力的理论计算依赖于流体力学和热力学原理,以及管道的几何特征、材料性质等因素。
以下是关于管道输气能力理论计算的一些主要内容。
首先,管道输气能力的计算需要确定流体的压力、温度和密度等参数。
在计算之前,需要根据设计要求和现场实际情况确定管道的内径、长度、输送气体的物理性质以及管道的工作条件等参数。
其次,根据流体力学原理,可以利用连续方程和能量方程来计算管道内气体的速度和压力变化。
连续方程用来描述流体的连续性原理,即单位时间内流过管道截面的质量必须相等。
能量方程则用来描述气体的能量变化,包括气体的压力、温度和速度等参数的关系。
通过连续方程和能量方程的计算,可以得到管道内气体的流速、压力分布和温度分布等参数。
根据这些参数可以进一步计算输气能力。
然后,根据管道的几何特征和气体的流动性质,可以采用一些经验公式或者理论模型来计算管道的输气能力。
其中最常用的是Colebrook公式和Weymouth公式。
Colebrook公式用来计算流体在光滑管道中的摩擦阻力系数,该公式基于实验数据和经验关系,可以准确地计算管道内气体的摩擦阻力。
根据Colebrook公式,可以计算出管道的摩擦系数,并据此计算管道的压力损失。
Weymouth公式是一种经验公式,可以用于计算管道中天然气的流量和压力降。
该公式基于气体的流动特性和管道的几何参数,根据Weymouth公式可以计算出管道的流量系数和压力降。
利用上述公式和模型,可以计算出管道的输气能力,即单位时间内通过管道的气体质量或体积。
除了上述方法,还可以采用数值模拟方法,如计算流体力学(CFD)方法来计算管道的输气能力。
CFD方法可以更准确地模拟管道内气体的流动和压力变化,从而得到更准确的输气能力计算结果。
总之,管道输气能力的理论计算是一个复杂的过程,需要考虑诸多因素,如管道的几何特征、气体的物理性质、流体力学原理等。
气力输送计算

气力输送计算1输送量(G)输送量的大小通常由工艺过程所决定的。
但作为气力输送计算依据的输送量G,应该是输送管在正常工作中可能遇到的最大量。
因此,G应按工艺设计平均物料量再加上一定的储备系数而得,即:G=αG设式中,G—计算输料量;G设—设计工艺输送量,由工艺要求定;α—储备系数,一般为1.05~1.2。
2 输送风速(v)输料管中的风速v,必须保证物料能可靠的输送。
输送速度过高,会造成物料的破碎,增大管件的磨损和动力消耗。
输送速度过低,则容易引起掉料、管道堵塞,影响连续生产。
因此恰当的选择输送风速是很重要的。
一般情况下,在保证物料输送稳定可靠的前提下,尽量选取低风速。
输送物料的气流速度主要取决于各种物料的悬浮速度的大小粒度均匀的物料,输送风速大于其悬浮速度的1.5~2.5倍即可保证正常输送。
粒度不均匀的物料,按其分布比例最多的颗粒,输送风速大于其悬浮速度的2倍左右就可以保证物料的正常输送;对于粉状物料,为避免残留附着于管壁或粘结成团的现象,需要采用比悬浮速度大5~10倍的输送风速。
另外,其选择的速度还与管路的复杂程度、水平还是斜置有关,有弯头、管路复杂的要适当取大值。
如果输送气体的质量流量 m a(kg/s)已确定,那末可用近似方法求得标准状态下的体积流量V0(m3/s) 。
V0=0.816ma仓泵正压气力除灰系统输送的距离一般比较长,为保证系统安全经济运行,沿输送管线的管径需逐段放大,一般均配置2—3种不同管径的管道,以使各管段的输送速度均在设计推荐范围内,根据实践经验,各管段的输送速度推荐如下:管道始端的速度:νb =10-12m/s;前、中段管道末端的速度:νe=15-20m/s;后段管道末端的速度:νe =15-25 m /s 。
计算管段的实际末端的速度νe 可按下式计算νe =0.0212Qe/D2 (m/s) (5-25)Q e =(P a T e /P e T a ).Q m (m 3/s) (5-26)式中Q e —计算管段终端的容积流量, m 3/minP e —计算管段终端绝对压力,Pa T e —计算管段终端温度,K ;P a —当地大气压力,Pa ;T a —当地大气平均温度,KD —输送管道的内径,m 。
一般常用管道输气能力计算公式

一般常用管道输气能力计算公式
管道容积计算
V=AL=πD2L/4
其中:V:管道的体积,m3
L:管道的长度,m
D:管道的内径,m
圆周长公式:C=πD或者C=2πR
圆面积公式:S=πR2或者S=πD2/4
C:圆周长,m
D:圆直径,m
R:圆半径,m
标准状态下天然气体积计算
根据理想气体状态方程式公式计算标准状态下天然气体积。
PnVn/Tn=P1V1/T1=常数(理想气体状态方程式)
其中:Pn:气体在标准状态下的压力Mpa
Vn:气体在标准状态下的体积Nm3
Tn:气体在标准状态下的温度K
P1:气体在工作状态下的压力Mpa
V1:气体在工作状态下的体积Nm3
T1:气体在工作状态下的温度K
一般输气管线的通过能力公式
管线吹扫所用天然气量的计算可按一般输气管线的通过能力公式计算。
Q=5033.11D8/3[(P12-P22)/GTZL]1/2
管线放空能力的近似计算公式:
Q=382.78D8/3[(P12-P22)/L]1/2
其中:Q:天然气的体积Nm3
D:输气管道内径cm
P1:输气管道起点压力Mpa
P2:输气管道终点压力Mpa G:天然气的真实相对密度
T:天然气的绝对温度
Z:天然气的压缩因子
L:输气管道长度Km。
常用公式

一、输气常用计算公式1. 输气量计算用公式:当管段起终点得相对高差小于200米时[]51.053.2961.0222111522ZTLGP P EdQ -=当管段起终点得相对高差大于200米时()51.01)1(53.2112961.0222111522⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧∑=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-+∆+-=-ni i i i L aL h h ZTLG h a P P Ed Q式中:Q :气体流量(P 0=0.101325Mpa,T 0=293.15K ),m 3/d ; d :输气管内径,cm ;P 1,P 2:输气管计算段起点、终点的气体压力(绝),MPa ; Z :气体的压缩系数;T :气体的平均温度,非精确计算时可简化为加权平均值; L :计算段长度,km ; G :气体的相对密度;E :输气管的效率系数,DN 为300~800时,E=0.8~0.9; a :系数,a=0.0683(G/ZL),m -1; Δh :输气管段终点和起点的在日常运行管理过程中,针对鄯乌线当前实际(管线长度 L=301.625Km ;管径457×6mm ;),因此,此公式可简化为:Q输 = 7967538⎥⎦⎤⎢⎣⎡-TL PP 22210.51(Nm 3/h )2. 管道储气量计算公式式中:Q 储=管道的储气量,Nm3; V —管道的容积,m3; T 0—293.15K; P 0—0.101325Mpa; T —气体的平均温度;P 1m —管道计算段内气体的最高平均压力(绝),Mpa ; P 2m —管道计算段内气体的最低平均压力(绝),Mpa ; Z 1、Z 2—对应P1m 、P2m 时的气体压缩系数。
3.平均压力P m 及管道任意点气体压力P x 计算公式:⎪⎪⎭⎫- ⎝⎛=221100Z m P Z m P T P VT Q储)(3221221P P P P P m ++= (MPa )LXP P P P x )(222121--=(MPa)4.管道内气体平均温度t 、沿线任意点温度t X 计算式:t X =t 0+( t 0+t 0)e -aX式中:t —管道计算段内气体平均温度,℃; t 0—管道周围介质温度,℃; t 1—管道计算段内起点气体温度,℃; t X —管道任意点气体温度,℃; e —自然对数底数,e=2.718; L —管道计算段的实际长度,Km ; X —管道计算段起点至任意点的长度,Km;⎪⎭⎫⎝⎛--+=aL -1010e QL t t t t PQGC KDa610256.225⨯=a—计算常数;K—管道内气体到土壤的总传热系数,W/m2〃℃;D—管道外直径,m;Q—气体流量(p0=0.101325Mpa,T0=293.15K),m3/d;G—气体的相对密度;C P—气体的定压比热,J/kg〃℃。
PE管输气量计算

PE管输气量计算1.斯托克斯定理:对于层流条件下的气体输送,根据斯托克斯定理,气体的体积流量与管道的压力差成正比,与管道的长度和直径的平方成反比。
即V=K*(P1-P2)*(L/d^2),其中V为气体的体积流量,K为常数,P1和P2分别为管道两端的压力,L为管道的长度,d为管道的直径。
2.柯西方程:对于气体在管道中的流动,根据柯西方程,气体的流量与流速成正比,与管道的截面积成正比。
即Q=A*V,其中Q为气体的流量,A为管道的截面积,V为气体的流速。
根据以上原理,可将PE管输气量的计算分为以下几个步骤:1.确定输气量的单位。
一般来说,气体的体积流量单位为立方米/小时或立方米/秒。
2.确定输气条件。
包括输气压力、输气温度、管道的长度和直径。
输气压力一般表示为P1,而P2可以近似为大气压力。
输气温度一般以摄氏度为单位。
3.根据输气条件计算压力差。
压力差为P1-P24.确定PE管的长度和直径。
PE管的长度和直径是计算输气量的重要参数,需要准确测量或查阅相关数据。
5.根据斯托克斯定理计算气体的体积流量。
根据所给的公式V=K*(P1-P2)*(L/d^2),将压力差、长度和直径代入公式中进行计算。
6.根据柯西方程计算气体的流速。
根据所给的公式Q=A*V,将体积流量和管道截面积代入公式中进行计算。
通过以上步骤,就可以计算出PE管输送气体的流量。
需要注意的是,PE管输气量的计算还会受到其他因素的影响,例如气体的密度、压力损失、管道的粗糙度等,这些因素可能需要引入一些修正系数进行修正。
此外,还需要注意单位的转换和计算精度的控制。
常用管道输气能力计算公式

常用管道输气能力计算公式1.经验公式经验公式是根据工程实践总结得出的近似计算公式,适用于一般的管道输气能力估算。
常用的经验公式有德阿雷斯经验公式、斯皮洛经验公式和希尔经验公式等。
a)德阿雷斯经验公式:Q = kA(P1-P2) / Pavg其中,Q为管道的体积流量(m³/s),A为管道截面积(m²),P1和P2分别为管道两端的压力(Pa),Pavg为两端压力的平均值(Pa),k为经验系数。
b)斯皮洛经验公式:Q = k(ApA + BpB)(P1^2 - P2^2)^(1/2) / Pavg其中,Q为管道的体积流量(m³/s),Ap和Bp为管道两端的面积因素(一般等于1),P1和P2分别为管道两端的压力(Pa),Pavg为两端压力的平均值(Pa),k为经验系数。
c)希尔经验公式:Q = kA(V1 - V2) / Vavg其中,Q为管道的体积流量(m³/s),A为管道截面积(m²),V1和V2分别为管道两端的速度(m/s),Vavg为两端速度的平均值(m/s),k为经验系数。
这些经验公式在实际应用中可以根据具体情况选用合适的公式,并根据实际工程进行修正。
2.一般计算公式一般计算公式是基于流体力学基本理论的计算方法,适用于复杂的管道系统分析。
常用的一般计算公式有杨氏方程、科尔布恩方程和魏斯巴赫方程等。
这些公式考虑了流体的密度、粘度、弥散和压力损失等综合因素,能够较准确地估算管道的输气能力。
a)杨氏方程:Q=kD^2ΔP/(μL)其中,Q为管道的体积流量(m³/s),D为管道的内径(m),ΔP为管道两端的压力差(Pa),μ为流体的粘度(Pa·s),L为管道的长度(m),k为经验系数。
b)科尔布恩方程:Q=kCvD^2ΔP/(ϱμL)其中,Q为管道的体积流量(m³/s),Cv为流量系数(与流量阀门有关),D为管道的内径(m),ΔP为管道两端的压力差(Pa),ϱ为流体的密度(kg/m³),μ为流体的粘度(Pa·s),L为管道的长度(m),k为经验系数。
天然气输送量的简单计算方法

天然气输送量的简单计算方法
1. 嘿,你知道吗,计算天然气输送量可以先看输送的时间呀!就好比你跑一段路,用了多少时间心里得有数嘛。
比如输送了 5 个小时,这就是关键的数据哦!
2. 然后呢,再看看输送管道的大小呀!这就跟水管一样,粗的水管肯定比细的流出的水多呀。
比如说管道直径是多少,这可得搞清楚。
3. 还有啊,压力也很重要呀!就像你吹气,用力大吹出来的气就多。
如果压力是多少帕,那可不能忽略。
4. 别忘了考虑温度哦!温度高和温度低的时候那差别可大了。
就好像热天和冷天你感觉不一样吧。
假设温度是多少度,要算进去的哟!
5. 嘿,你想想,输送途中会不会有损耗呀?这可不能不算呀!像有的东西会在路上弄丢一部分,这损耗得考虑进去呢。
比如损耗率大概是多少。
6. 另外呀,别忘了天然气的质量哦!不同质量的天然气量肯定也不同呀。
好比不同品质的大米,重量肯定有区别啦。
要是知道了质量是多少。
7. 最后呀,把这些都综合起来,不就可以大致算出天然气输送量啦!这不难吧?就像把各个零件组合起来变成一个大机器一样。
我的观点就是:只要按照这些方法,就能比较准确地算出天然气输送量啦,是不是很简单呀!。
气力输送计算范文

气力输送计算范文气力输送是一种广泛应用于物料输送系统中的技术,通过将气体压缩为流体状态,并通过气流将物料输送到目的地。
气力输送可以用于输送粉状、颗粒状甚至液态的物料,广泛应用于化工、食品、冶金等行业。
气力输送的计算是为了确定输送管道的直径、气体流速、气体压力降等参数,以保证物料能够顺利输送至目的地。
首先,我们需要确定输送物料的流量,即单位时间内物料通过输送管道的质量或体积。
物料的流量可以根据生产工艺和输送要求确定,常用的计量单位有千克/小时或立方米/小时。
其次,需要确定气体的流速。
气体的流速决定了物料在输送管道中的运动速度,太高会引起物料剧烈碰撞,太低则会引起物料积聚。
根据实际经验,气体的流速一般控制在15-30米/秒之间。
然后,需要确定输送管道的直径。
输送管道的直径应根据流体速度和压力降来确定。
通常,根据经验公式可以计算出适宜的管道直径,如D=0.15√Q,其中D为管道直径,Q为物料流量。
接下来,需要计算气体的压力降。
气体在输送过程中会产生摩擦阻力,导致压力下降。
根据柯西公式,可以计算出管道长度单位长度的摩擦阻力,进而计算出整个管道的压力降。
常用的计算公式有:ΔP=0.02ρQL/(d^5.2),其中ΔP为压力降,ρ为气体密度,Q为物料流量,L为管道长度,d为管道直径。
需要注意的是,摩擦阻力对气体流速较高时的压力降影响较大。
最后,综合考虑物料流量、气体流速、管道直径和压力降等参数,可以进行气力输送系统的设计。
设计过程需要充分考虑实际工艺条件、物料特性和输送要求,以确保输送系统的安全和高效运行。
总结起来,气力输送的计算需要确定物料流量、气体流速、管道直径和压力降等参数。
这些参数的确定需要充分考虑实际工艺条件和输送要求,以设计出安全、高效的气力输送系统。
气力输送计算

上引式系统(空气输送):一、计算条件(所有压力均为表压)锅炉额定排灰量qmB=28t/h干灰堆积密度ρh= 电场灰斗数量n=4个灰斗内干灰温 电场的输送单元数量n1=1个当地大气压pa=计算输送单元电场效率η=0.75 当地平均输送几何距离L=800m系统富余系数K=输送总垂直提升高度H=40m二、流态化仓泵技术数据电场灰预设输送单元输送一次的时间间隔Ti=5min(应包括装灰、输送及等待时间)仓泵输送压力p e=0.32MPa 计算流态化仓泵有效仓泵输出灰气混合物温度t e=100℃根据计算选择流态化仓泵有效容计算点压缩空气密度ρe=3.932452kg/m3 仓泵输出灰气比μ1=气灰混合物总量V ah=7.738995m3 仓泵出料管内气灰混合物 流态化仓泵出料管管径Dz=0.081888m 预设仓泵内气灰混合物输出时取仓泵内增压、流化仓泵出料管选用标准无缝管管径为Dn=0.081m (内径) 助吹空气量占总输送空气量百φ=仓泵出料管输出流量q vc=2.163162m3/min 计算点压力工况下需要输送空修正仓泵内气灰混合物输出时间t1=3.577631min 输送仓泵输出气灰混合物流三、输送管道技术参数初定输送管道助吹空气量q'vf= 1.34907m3/min 输送管道起始流输送管道管径Dn'=0.163427m输送管选用标准无缝管输送管道起始段气灰混合物流量qvAah=9.501012m3/min输灰管道输入灰库压力P F=修正助吹空气量q vf=1.413992m3/min输灰管道末端气灰混合物温度tF=计算点输送压缩空气初速度va=6.431367m/s 输送管道末段流输送单元系统需要标况空气量qvn=26.65106Nm3/min输送管道末段管径DF'=0.196481m 输灰管道末段气灰混合物流修正输送管道末速度Vf= 选用标准无缝管管径为Dn F=0.199m (内径)输送管道内平均输送流速v av=气灰混合物在输送管道内输送仓泵输送单元输送一次时间T=5.090984min 不含间隔时间输送管道内的输送灰气比μ= 输送管道末段气灰混合物密度ρFah=25.47775kg/m3 输送管道内干灰平均四、输送管道压力损失(必须先完成上面的计算,分管段计算每段压力损失后再人工相加)计算管段管径Dn=0.199m管道内壁平均粗糙度ε= 计算管段当量长度Leg=340m计算管段标准内径Dn=0.199m空气摩擦阻力系数λa=计算管段末端温度t2=50℃ 计算管段末段空气流量2=计算管段末端压力p2=6KPa 计算管段前段空气流量1=计算管段前端温度t1=65℃ 计算管段前端气灰混合物流量=计算管段末端气灰混合物流量= 计算管段前端压力P1=82.45667KPa 计算管段末端气灰混合物密度ρeah2=计算管段末端速度Vf=15.57656m/s 计算管段压力损计算管段始端速度Va=9.794972m/s干灰堆积密度ρh=0.75t/m3干灰温度te1=110℃当地大气压pa=101.234Kpa地平均气温ta=20℃系统富余系数K= 1.5灰斗采用定期出灰方式运行时 K≥2.0灰斗采用不积灰状态运行时 K=1.2~1.5电场灰量qm'=31.5t/h泵有效容积V=0.875m3有效容积为V= 1.2m3仓泵输出灰气比μ1=35kg/kg 为30~45kg(灰)/kg(气)混合物流速v2=7m/s 一般按6~7.5m/s选取输出时间t1'= 3.5min、流化时间t2=0.3min 一般取0.2~0.5min气量百分比φ=20% 初步设定按15%~20%选取输送空气量qve=1.686337m3/min合物流量qveah=8.08702m3/min起始流速VA'=7.5m/s 按7.0~8.5m/s选取无缝管管径Dn=0.164m (内径)管道输入灰库压力P F=6KPa端气灰混合物温度tF=50℃末段流速Vf'=16m/s 一般控制在20m/s内合物流量qVFah=29.09658m3/min正输送管道末速度Vf=15.57656m/s道内平均输送流速v av=11.53828m/s内输送时间t3=1.213352min道内的输送灰气比μ=22.01908kg(灰)/kg(气)灰平均流速vh=2.922156道内壁平均粗糙度ε=0.0002 无缝钢管为0.0002,焊钢管为0.0003,铸钢管为0.0005空气摩擦阻力系数λa=0.01964气流量qVFa2=27.75491m3/min气流量qVFa1=16.95506m3/min物流量qVFah1=18.29673m3/min物流量qVFah2=29.09658m3/min物密度ρeah2=25.47775kg/m3压力损失△Pe=76.45667Kpa。
常用管道输气能力计算公式

常用管道输气能力计算公式
压力法是一种基于流体力学原理的方法,通过计算气体在管道中的压力变化来推算出管道的输气能力。
其计算公式如下:
Q=(P1^2–P2^2)*A/(γ*P1*L)
其中,Q表示管道的输气能力(单位为m3/s),P1和P2分别表示管道起点和终点处的压力(单位为Pa),A表示管道的横截面积(单位为m2),γ表示气体的压缩因子,L表示管道的长度(单位为m)。
速度法是一种基于气体流速的方法,通过计算气体的流速来推算出管道的输气能力。
其计算公式如下:
Q=A*V
其中,Q表示管道的输气能力(单位为m3/s),A表示管道的横截面积(单位为m2),V表示气体在管道中的流速(单位为m/s)。
在计算过程中,需要注意一些常用的参数值。
例如,气体的压缩因子γ一般为1.4,管道的横截面积A可以根据管道的内径和壁厚计算得到,气体在管道中的流速V可以通过测量管道中的压力差和流量来计算得到。
此外,在实际应用中,还有一些修正系数需要考虑。
例如,管道的长度L较长时,需要考虑摩擦力的影响,可以引入修正系数来进行修正。
另外,如果管道中存在弯头、收缩处或扩张处等几何特征,也需要引入相应的修正系数进行修正。
总之,管道输气能力的计算公式可以根据压力法或速度法来选择,具体公式的选择还需要根据实际情况来确定。
在实际应用中,还需要考虑一些修正系数来修正计算结果,以得到更为准确的输气能力值。
燃气输配第3单元第2章燃气管网工艺计算第1节燃气输配系统的小时计算流量

燃气输配第3单元第2章燃气管网工艺计算第1节燃气输配系统的小时计算流量燃气输配系统的小时计算流量是指在一小时内对燃气输送和供应的需求量。
在燃气输配系统中,小时计算流量是一个重要的参数,用于确定输送和供应燃气的能力以及计划系统的运行。
小时计算流量的确定涉及到燃气的输送和供应流程的工艺计算。
在进行小时计算流量时,需要考虑以下几个关键因素:1.燃气消耗量:确定小时计算流量的第一步是估算燃气的消耗量。
燃气消耗量可以通过考虑供热设备的燃烧热效率和输出功率来计算。
常见的供热设备包括锅炉、燃气轮机和发电机组等。
2.燃气储气罐容量:燃气输配系统通常会配置燃气储气罐来储存燃气,并平衡供需关系。
在进行小时计算流量时,需要考虑燃气储气罐的容量以及储气罐的充放气速度。
这可以通过考虑系统的供需平衡来确定,以确保充足的燃气供应并满足需要。
3.管道压力和流量:管道的压力和流量是计算小时计算流量的另一个重要因素。
在燃气输配系统中,燃气是通过管道进行输送和分配的。
因此,需要考虑管道的压力和流量特性,以确保系统的正常运行。
管道压力和流量可以通过进行流体力学和热力学计算来确定。
4.泵站和阀门的功率和效率:在燃气输配系统中,泵站和阀门通常用于控制和调节燃气的流动。
在小时计算流量时,需要考虑泵站和阀门的功率和效率。
这可以通过考虑泵站的扬程和流量特性以及阀门的开启程度和调节特性来确定。
以上是燃气输配系统小时计算流量的一些关键要素。
通过综合考虑这些因素,可以准确计算燃气输送和供应的小时计算流量,以便优化系统的运行和规划。
燃气流量工艺计算

工艺计算(一)输气量计算1.当管段起点与终点的相对高差△h ≤200m 时的计算式51.0961.0222153.211522⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=ZTLG p p EdQ式中 : Q — 气体流量(p 0=0.101325MPa ,T 0=293.15K),单位为立方米每天(m 3/d);d — 输气管内直径,单位为厘米(cm);p 1,p 2— 输气管段内起点、终点气体压力(绝),单位为兆帕(MPa);Z — 气体的压缩系数;T — 气体的平均温度,单位为开尔文(K);L — 输气管计算段长度,单位为千米(km);G — 气体的相对密度;E — 输气管的效率系数。
2.当管段起点与终点的相对高差△h >200m 时的计算式51.011961.0222153.2)(21)1(11522⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡++∆+-=∑=-n i i i i L h h L a ZTLG h a p p Ed Q)/(0683.0ZT G a =式中:a —系数,单位为米-1 (m -1);△h — 输气管终点和起点的标高差,单位为米(m); n — 输气管沿线高差变化所划分的计算段数;h i ,h i-1—各分管段终点和起点的标高,单位为米(m); L i — 各分管段长度,单位为千米(km)。
(二)管道运行压力1.管道内平均压力计算式(不考虑节流效应)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=2122132p p p p p m 式中:p m —管道内气体平均压力(绝),单位为兆帕(MPa)p 1, p 2—管道计算段内起点、终点气体压力(绝),单位为兆帕(MPa)2.管道沿线任意点气体压力计算式L X p p p p x )(222121--=式 中 : p x — 管道沿线任意点气体压力(绝),单位为兆帕(MPa); X — 管道计算段起点至沿线任意点的长度,单位为千米(km);L— 管道计算段的实际长度千米(km)。
气力输送计算

(一)设计旳原则和要求
1.根据面粉厂配粉旳工艺要求,以及被输送物料旳品种、数量、大小 和排列形式,尽量做到合理利用,布置紧凑。
2.在此基础上,利用一点进料,多点卸料,交替输送,一机多用旳 原则,在满足工艺要求旳前提下,合理组合输送面粉先复筛后进仓,然后 打包发放旳程序,就可考虑设计复式输送系统。
5.在压送系统旳设计过程中,必须同步考虑仓顶或卸料器尾气旳搜集 处理,涉及供料器;漏风旳搜集。这些都可按一般旳通风除尘系统进行设 计。
总之,设计过程中需要考虑旳原因是诸多旳,应该在坚持基本原则旳 基础上,灵活掌握,不能生搬硬套,以免顾此失彼,必要时可列出多种方 案,论证对比,择善而从。
第四节 气力输送网络旳设计与计算
输料管中旳风速ν,必须确保物料能可靠地输送,同步也要考虑工作旳 经济性。风速过高,动力消耗过大。动力消耗几乎与风速旳三次方成正比。 风速过低,对物料输送量变化旳适应性小,工作不稳定,轻易发生堵塞或掉 料。所以应该在确保输送工作稳定可靠旳前提下,尽量采用低风速。
一般,当物料旳比重和颗粒愈大、输送浓度愈高、或者管道有弯曲和 水平输送时,所需风速应取较大数值,反之则取较低数值。粮食加工厂输料 管中旳风速一般为:
一、设计依据和主要参数旳拟定
3.输送浓度
但是,输送浓度也并不是越大越好。浓度高了,输送压力损失将增大, 操作较闲难,而且轻易引起堵塞或掉料。另外,考虑到空气有时还兼有通 风和风选旳任务,这些都必须确保有一定旳风量。所以,过分地追求高浓 度,并不是永远合适旳。
浓度旳大小直接关系到网路旳风量和压力损失旳大小,我们在选定输 送浓度时,还要考虑到此时旳风量和阻力是否与风机旳风量和压力相适应, 也即风机能否在较高旳效率下工作。不然,浓度虽然是高旳,但风机并不 在较高效率下工作,动力消耗就不一定会降低。
输气管道流量、管径、末端压力计算

m3/d cm Mpa Mpa K km -
qv E d PH PK Z T L Δ λ
#DIV/0! 0.86 58.000 4 2 0.94 293 66.95计算 1 雷诺数 气体流量 气体相对密度 气体的动力粘度 N·s/m
2
Re
1551 895.38 0.588 0.000010393
120
P12-P22 12
104m3/d cm Mpa Mpa K km -
qv E d P1 P2 Z T L Δ
895.38 0.86 58.000 4 2 0.94 293 65 0.588
26.208
0.76
A.0.2
当输气管道沿线的相对高差影响时,气体的流量计算
略
《石油天然气长输管道工程设计》第五册 气体(P0=0.101325MPa,T=293K)的流量 输气管道的效率系数(当管道公称直径为 300mm~800mm时,E为0.8~0.9;当管道公称直 输气管道内直径 输气管道计算管段起点压力(绝) 输气管道计算管段终点压力(绝) 气体的压缩因子 气体的平均温度 输气管道计算段的长度(计算长度应为输气管 实长和局部摩阻损失当量长度之和。在无实测 气体的相对密度
输气管道工艺计算
A.0.1 当输气管道沿线的相对高差Δ h≤200m,且不考虑高差影响时,气体的流量计算
104m3/d
气体(P0=0.101325MPa,T=293K)的流量 输气管道的效率系数(当管道公称直径为 300mm~800mm时,E为0.8~0.9;当管道公称直 径大于800mm时,E为0.91~0.94); 输气管道内直径 输气管道计算管段起点压力(绝) 输气管道计算管段终点压力(绝) 气体的压缩因子 气体的平均温度 输气管道计算段的长度 气体的相对密度
输气管道工艺计算

输气管道工艺计算
第11页
四、输气管道清管器相关计算
2.清管器运行距离估算式
式中: L估 —— 清管器运行距离,单位为(m),Po=0.101325MPa,
To=293.15K;
T —— 清管器后管段内气体平均温度(K);
Q进 —— 发清管器后累计进气量(m³);
d —— 输气管内直径(m);
P —— 推清管器压力,即某时刻清管器后管段内气
1/4管段。
输气管道工艺计算
3/
L
4
第2页
一、输气管道压力计算
2.管道沿线任意点气体压力计算式
式中:Px —— 管道沿线任意点气体压力(绝)(MPa);
P1 —— 管道计算段内起点气体压力(绝)(MPa);
P2 —— 管道计算段内终点气体压力(绝)(MPa);
X —— 管道计算段起点至沿线任意点长度(km);
1.影响清管器速度原因 清管器运行速度应控制在12-18km/h,才能确保清管器
速度惯性能顺利经过三通处而不被卡堵。 影响清管器速度主要原因:
球前后压力差、球在管内摩擦阻力、管内径改变、管 内杂物阻力等。而球前后压力差与推球压力源(气源量) 相关:球摩擦阻力与球过盈量和管内壁粗糙度相关;管内 杂物与施工清管质量相关。
1.管存 管存是指管道中实际储存天然气体积量,即管道储气
气体数量,是反应管道运行时压力、温度、季节、运行配 置以及运行效率综合指标,是控制管道进出气体平衡一个 主要参数。
管存与管容(与管道长度、内径等相关)、压力、温 度及压缩因子参数相关。理论上,压缩因子参数与管道输 量、压气站配置、压气站出站温度及管道地温等原因相关。
Z1.Z2——对应P1m、P2m时气体压缩系数。
天然气长输管道投产工艺参数计算问题

天然气长输管道投产工艺参数计算问题摘要:天然气长输管道投产过程中,由于管道是新建,其施工过程中残留的杂质、管道内壁锈蚀等,均会导致管线的输气效率偏低。
目前天然气管道设计及运行相关标准规范中没有提供相关投产参数计算的依据,其提供的管道运行参数计算公式及方法均有其适用范围。
为更科学、准确的计算出投产时的控制参数,通过对具体投产实例参数进行分析处理,得出修正后的管输效率范围。
建议天然气长输管道投产置换参数计算时综合考虑管线管径、施工质量、管线长度等因素。
关键词:长输管道天然气管输效率参数计算一、前言随着近年来国家环保、节能战略的提出以及我国能源结构的转型,各省市都在大规模修建天然气长输管道。
我国指导天然气长输管道投产的标准目前主要为《输气管道工程设计规范》(GB50251-2003)和《天然气管道运行规范》(SY/T5922-2012),但通过以上两个标准规范中相关公式进行长输管道投产过程中的流速(流量)计算与实际投产过程中测量值存在较大差异,因此,我们有必要对以上标准规范中相关公式的实用性及准确性进行探讨。
二、引用公式及推导由稳定流动气体的运动方程可推导出[1]:(1)式中,p为压强,Pa;ρ为气体密度,kg/m3;λ为水利摩阻系数;x为管道的轴向长度,m;d为管道内径,m;ω为管内气体流速,m/s;g为重力加速度,m/s2;h为高程,m。
由于长输管道投产置换时,压力一般都很低(不超过0.5MPa),克服高差而消耗的压力降在式(1)中所占的比重很小,可以认为是水平输气管系,即dh=0,同时由气体状态方程和连续性方程进行计算推导,于是式(1)变为:(2)式中,qv为气体(P0=0.101325MPa,T=293K)的流量,m3/d;PQ、PZ分别为计算管段起终点压力(绝),MPa,d为输气管道内径,cm;为水利摩阻系数;Z为气体的压缩因子;△为气体的相对密度;T为输气管道内气体的平均温度,K;L为输气管道计算段长度,km;C为常数,随各参数所用的单位而定,当相关参数采用前述单位时,C=1051。
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输气管道工艺计算第一节 管内气体流动的基本方程1.1气体管流基本方程气体在管内流动时,沿着气体流动方向,压力下降,密度减少,流速不断增大,温度同时也在变化。
在不稳定流动的情况下,这些变化更为复杂。
描述气体管流状态的参数有四个:压力P 、密度ρ、流速v 和温度T 。
为求解这些参数有四个基本方程:连续性方程、运动方程、能量方程和气体状态方程。
1、连续性方程连续性方程的基础是质量守恒定律。
科学实践证明,在运动速度低于光速的系统中,质量不能被创造也不能被消灭,无论经过什么运动形式,其总质量是不变的。
气体在管内流动过程中,系统的质量保持守恒。
对于稳定流,常用的连续性方程为:常数=vA ρ 或 222111A v A v ρρ=2、运动方程运动方程的基础是牛顿第二定律。
也就是控制体内流体的动量改变等于作用该流体上所有力的冲量之和:即()τd N mv d i ∑=式中:()mv d ——动量的改变量;τd N i∑——流体方向上力的冲量稳定流常用的运动方程为:022=+++ρλρρv D dx ds g dx dv v dx dP 3、能量方程能量方程的基础是能量守恒定律。
根据能量守恒定律,能量既不能被创造,也不能被消灭,而是从一种形式转变为另一种形式,在转换中能量的总量保持不变。
对任何系统而言,各项能量之间的平衡关系一般可表示为:进入系统的能量-离开系统的能量=系统储存能的变化。
稳定流常用的能量方程为:dx dQ dx ds g dx dv v dxdpp h dx dT T h T p -=++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 4、气体状态方程ZRT PV =ZRT P ρ=由连续性方程、运动方程、能量方程、气体状态方程组成的方程组可以用来求解管道中任一断面和任一时间的气体流动参数压力P 、密度ρ、流速v 和温度T 由于这是一组非线性偏微分方程一般情况下没有解析解,因而只能在一定条件下以简化、线性化和数值化的方法求得近似解。
1.2稳定流动的气体管流的基本方程 为了简化上述方程组,假设:(1) 气体在管道中的流动过程为等温流动,即温度不变,T 为常数。
(2) 气体在管道中作稳定流动,即在管道的任一截面上,气体的质量流量M 为一常数,也就是说气体的质量流量不随时间和距离的改变而改变,常数==vA M ρ。
等温流动则认为温度T 已知,实际上是采用某个平均温度,这样就可以在方程组中除去能量方程,使求解简化;稳定流动则可从运动方程和连续性方程中舍去随时间改变的各项。
这样的假设和简化对输气管,特别是长距离输气管可以认为是基本相符的。
稳定流动的运动方程:022=+++ρλρρv D dx ds g dx dv v dx dP 两边乘以dx ,并用 22dv ρ 代替 2vdv ρ 整理后得:2222dv gds v D dx dP ρρρλ++=-或:2222dv gds v D dx dP++=-λρ (2-1) 式中: P ——压力,Pa ;ρ——气体得密度,㎏/m3; λ——水力摩阻系数;x ——管道得轴向长度,m ;D ——管道内径,m ;v ——管道内气体流速,m / s ;g ——重力加速度,m / s 2; s ——高程,m 。
公式(2-1)说明管道得压降由三部分组成:消耗于摩阻得压降,气体上升克服高差的压降和流速增大引起的压降。
该式即为稳定的气体管流的基本方程,也是推导输气管水力计算基本公式的基础。
第二节 地形平坦地区输气管道的基本公式所谓地形平坦地区输气管道,是指地形起伏高差dS 小于200m 的管道。
这种输气管道克服高差而消耗的压降所占的比重很小,但还不足以影响计算的准确性,故可忽略不计,可认为0=ds 。
所以这种管道可视为水平输气管道,压力P 、密度ρ、流速v 三个变量,ρ、v 是随压力P 而变化的变量,必须借助连续性方程和气体状态方程共同求解。
整理化简最后得:()()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=Z Q Z Q Z Q Z Q P P In D LZRT D P PP P In D LZRT A P PM 242422222λπλ式中: M ——天然气质量流量,kg/s ;P Q ——输气管道计算段起点压力或上一压缩机站的出站压力,Mpa ; P Z ——输气管道计算段终点压力或下一压缩机站的进站压力,Mpa ; D ——管道内径,m ;λ——水力摩阻系数,无因次;Z ——天然气压缩系数,无因次; R ——天然气的气体常数,m 2/(s 2·K); T ——天然气的平均温度,K ;L ——输气管道计算段的长度或压缩机站站间距,m ; A ——输气管道断面面积,m 2。
公式(2-5)中的ZQ P P In2项表示输气管道沿线动能(速度)的增加对流量M 的影响。
下面我们以实例来说明这一项的影响。
【例2-1】有一条干线输气管道,L =100km ,D =lm ,λ=0.01,P Q =5MPa, P Z =2.5Mpa 。
试说明ZQ P P In2项在公式(2-5)中的影响。
解: 10001100010001.0=⨯⨯=D L λ386.15.2522=⨯=InP P InZQ 两项数值相比,相差很大,这说明对于压降小、距离长的输气管道,可以不考虑ZQ P P In2这一项的影响。
但对于距离短、压降大的输气管道必须考虑这一项的影响,这可用下面的实例来说明。
【例2-2】有一段长1000m 、直径0.5m 的输气管道,其起点压力P Q =5MPa,终点压力Pz =0.25MPa, λ=0.01。
试说明ZQ P P In 2项在公式(2-5)中的影响。
解:205.0100001.0=⨯=D L λ625.0522=⨯=InP P InZQ 由上例可看出,两项数值相比,相差不大,这说明必须考虑输气管道沿线动能的增加对流量的影响。
因此,对于平坦地区长距离输气管道,可化简为()ZRTLD P PM Z Qλπ5224-=公式(2一6)是平坦地区输气管道的质量流量公式。
但在工程设计和生产上通常采用的是在标准状况(P 0=1.1325 x 105Pa ,T 0=293.15K )下的体积流量。
因此,必须把质量流量M 换算成标准状况下的体积流量。
得:()TLZ D P PP T R Q Z Q a ∆-=λπ522004设: 004P T R C a π=则: ()TLZ D P PCQ Z Q∆-=λ522 )式中Q ——天然气在标准状况下的体积流量,标m 3/s ; C ——常数,数值随各参数所用得单位而定; Ra ——空气的气体常数,m 2/(s 2·K); △—天然气的相对密度,无因次。
上式是以体积流量表示的水平输气管道的基本公式。
公式中的常数C 的数值随所采用的单位而定,例如用国际单位制:P 0=1.1325 x 105Pa ,T 0=293.15K ,Ra =287.1 m 2/(s 2·K),则)/(0384.01.287103.101293414.323kg K s m C ⋅⋅=⨯⋅=如采用其它单位时,C 的数值列于表2一1中。
表2一1 常数C 值参 数 的 单 位C 压力P 长度L 管径D 流量Q Pa ( N/m 2 ) m m m 3/s 0.03848 kgf / m 2 m m m 3/s 0.337 kgf / cm 2 km cm m 3/d 103.15 kgf /c m 2 km mm Mm 3/d 0.326610-⨯ 105PakmmmMm 3/d0.332610-⨯第三节 地形起伏地区输气管道的基本公式一般对高差不超过100~200m 、在地形比较平坦地区的输气管道都可按上一节推导的公式(2-11)进行水力计算,这是由于天然气的密度小,高差所引起的能量损失也很小。
但在地形起伏、高差较大的情况下,不计高差和地形的影响,会造成很大误差,特别当输气管道的压力较高时,误差更大(∆Q 可达±10%)。
例如,当压力为7. 5MPa 时,5.7ρ近似为52.5kg/m 3,高差1000m ,就相当于0.525MPa 的压力,这样的压力就不能忽略。
因此,凡是在输气管道线路上出现有比管路起点高或低200m 的点,就必须在输气管道的水力计算中考虑高差和地形的影响。
这样的输气管可以看作是不同坡度的直管段联接而成,每一直管段的始点和终点就是线路上地形起伏较大的特征点,特征点之间的微小起伏则可以忽略,如图2-1所示。
图2-1地形起伏输气管计算简图(a) 同一坡度的直管段 (b )地形起伏的输气管图2-1(a )表示一条坡度均匀向上的输气管道,其起点的高程S Q =0,终点与起点的高程为∆S 。
在该输气管道上取一小段dx ,其高差用ds 来表示。
(b )所示的输气管,起点压力为P Q ,终点压力为P Z ,中间各点压力相应为P 1、P 1、P 2、P 3……P Z-1、距离为L 1、L 2、L 3……L Z ,各点高程为S 1、S 2、S 3……S Z 。
整理合并得:()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++-=∑=Zi i i i Z Z Q L S S L a bL aS P P M 1122211-化为工程标准下的体积流量,则:()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡++∆+-=∑=Zi i i i Z Z Q L S S L a TL Z D aS P P CQ 1152221]1[-λ式中: C ——同水平输气管,其值可查表;Z S ——管路终点与起点的高程差;i S ——任意一点相对起点得高程; i L ——任一直管段长度。
公式即所谓地形起伏地区的输气管道基本公式。
和水平输气管公式比较可看出:在公式的分子上多了一项(Z aS +1),它表示输气管道终点与起点的高差对流量的影响,S z 越大,则Q 越小;反之亦然;在分母上多了一项i zi i i L S S L a ∑=-++11)(21,它表示输气管道沿线地形对流量的影响。
由此可见,不仅终点与起点的高差影响输气管道的能量损失,而且沿线地形也影响输气管道的能量损失,这种对输气管道特有的现象可解释为:由于输气管道沿线压力的变化,气体的密度也跟随变化,压力高,密度大;压力低,密度小。
因此,消耗于克服上坡管段的能量损失不能被在下坡管段中气体获得的位能所补偿。
从几何意义上来讲,公式中的∑-+i i i L S S )(211这一项就是通过线路起点Q S 所画的水平线与线路纵断面线所形成的几何面积之和,即∑-+=i i i L S S A )(211 把上式代入(2-15)得:()⎥⎦⎤⎢⎣⎡+∆+-=A La TL Z D aS P P CQ Z Z Q 1]1[522λ线路纵断面线与从起点开始所画的水平线之间所包代数和。