燃气供应课程设计报告

本科课程设计

南京市住宅楼燃气系统设计

（说明书）

学院名称：

专业班级：建筑环境与设备工程

学生姓名：

指导教师姓名：

指导教师职称：教授

2014年12月

目录

1. 设计条件 (3)

1.1. 工程概况 (3)

1.2. 燃气供应对象 (3)

1.3. 接入位置 (4)

1.4. 压力设定 (4)

1.5. 天然气成分（纯天然气） (4)

1.6. 设备的选择 (4)

2. 燃气物性参数的计算 (4)

2.1. 燃气特性参数(纯天然气) (5)

2.2. 平均分子量 (5)

2.3. 平均密度和相对密度 (5)

2.4. 临界温度 (6)

2.5. 临界压力 (6)

2.6. 混合气体的运动粘度 (7)

2.7. 低热值 (7)

2.8. 物性参数的汇总 (8)

3. 燃气管网设计 (8)

3.1. 管件布置 (8)

3.2. 水力计算步骤 (9)

3.3. 压力校核 (11)

4. 其他说明 (12)

5. 论述内容 (13)

5.1. 合理性论述 (13)

5.2. 经济性论述 (14)

5.3. 可靠性论述 (14)

5.4. 安全性论述 (15)

6. 参考文献 (15)

1.设计条件

1.1.工程概况

本设计为南京某小区燃气管网系统设计。该小区位华东平原，中纬度地带，海洋性气候很显著，温度适中，光照充足，雨热同季，降水集中，年平均气温15.5度，极限冻土深度为90mm。

1.2.燃气供应对象

该住宅楼数为10层，4个单元，每户人口取3.5人，共80户，层高2.9m，室内第一层地面标高±0.00。每户安装燃气表、燃气双眼灶及燃气快速热水器均各一台。

1.3.接入位置

室外燃气管网与建筑基础的水平距离为3.3m。埋管深度为0.85m，由室外燃气管道地上引入室内厨房。各楼层厨房均在同一位置，可由一根立管连接楼层的厨房。

1.4.压力设定

该居民住宅楼引入管应提前予以铺设考虑，引入管压力为2500Pa-3500Pa，额定压力3000Pa。室内燃气管道的计算压力降不超过150Pa。

1.5.天然气成分（纯天然气）

1.6.设备的选择

各户均选用烹乐308S型双眼灶具，燃气额定热负荷：左4.5kW，右 4.5kW，灶前额定燃气压力：2800Pa，尺寸:长*宽*高710mm*400mm*150mm；热水器选用博世燃气热水器JSQ22-AA0, 额定燃气压力：2000Pa，额定热负荷为：22KW,尺寸：高*宽*厚750mm*350mm*131mm。燃气表尺寸：170mm*136mm*225mm。

2.燃气物性参数的计算

2.1. 燃气特性参数(纯天然气)

2.2. 平均分子量

计算公式：

11221()100n n M y M y M y M =+++

式中， M ——混气体的平均分子量；

12,y y …n y ——各单一气体容积成分（%）

； 12,M M …n M ——各单一气体的分子；

M =(98*16.034+0.3*44.097+0.3*58.124+0.4*72.151+1*28.013)

/100=16.589

2.3. 平均密度和相对密度

平均密度：

11221()100c c n cn y y y ρρρρ=+++

式中,ρ——混合气体的平均分子密度(kg/m 3)；

12,y y …n y ——各单一气体容积成分（%）

； 12,c c ρρ…n ρ——标准状态下各单一气体的密度(kg/m 3)。

ρ=(98*0.7174+0.3*2.0102+0.3*2.703+0.4*3.4537+1*1.2504)/100=0.7437 kg/m 3 相对密度： 1.293

S ρ= 式中, S ——混合气体相对密度；

ρ——混合气体的平均分子密度（kg/m 3）；

1.293——标准状态下空气的密度（kg/m 3）；

S =0.7437/1.293=0.575 kg/m 3

2.4. 临界温度 计算公式：.11221()100m c c c n cn T y T y T y T =+++

式中, 1c T ——组分i 临界温度(K)；

12,y y …n y ——各单一气体容积成分（%）

； .m c T ——混合气体的平均临界温度(K)。

.m c T =(98*190.7+0.3*369.9+0.3*425.2+0.4*469.5+1*126.2)

/100=192.411K

2.5. 临界压力 计算公式：.11221()100m c c c n cn P y P y P y P =+++

式中, 1c P ——组分i 压力(Mpa)；

12,y y …n y ——各单一气体容积成分（%）

； .m c P ——混合气体的平均临界压力(Mpa)。

.m c P =(98*4.641+0.3*4.256+0.3*3.8+0.4*3.374+1*3.394)/1

00=4.62Mpa

2.6. 混合气体的运动粘度 近似计算公式：n

n

n g g g g g g μμμμ +++++=221121/100 式中, 12,g g …n g ——各组成分的质量组分；

μ1,μ2…μn ——相应各组分在0℃时的动力粘度（Pa*S ）

各组分的质量成分为：

g1/u1=0.7174*98/10.6*0.744=8.92

g2/u2=2.0102*0.3/7.65*0.744=0.11

g3/u3=2.7030*0.3/6.97*0.744=0.16

g4/u4=3.4537*0.4/6.48*0.744=0.29

g5/u5=1.2504*1/17*0.744=0.09

动力粘度为：

μ=100/(8.92+0.11+0.16+0.29+0.09)=10.451*10-6 Pa ﹒s 运动粘度按公式计算：

ν=μ/ρ=10.451*10-5 /0.744=14.05×10-5 m 2/s

2.7. 低热值

计算公式: 11221()100l l l n ln H y H y H y H =+++

式中, l H ——混合物气体的平均低热值(MJ/m 3)；

12,y y …n y ——各单一气体的容积成分（%）

； 12,l l H H …ln H ——各单一气体的低热值(MJ/m 3)。

l H =(98*35.902+0.3*93.24+0.3*123.649+0.4*156.733)/100