燃气输配课程设计

燃气输配课程设计任务书

第一部分室内燃气管道设计

1、设计依据

（1）《城镇燃气设计规范》GB 50028-2006；《城市燃气分类》GB-T 13611-92；《燃气工程技术手册》；《城市热力网设计规范》。

（2）燃气成分（见下表）

天然气（体积百分数）

CH4C2H4C3H8C4H10C5H10N2

90.6 3.6 2.80.82 1.620.56

（3）每一居民用户内装设一台然气双眼灶和一台燃气热水器，双眼灶额定热负荷为6.39KW，热水器额定热负荷为18KW。

（4）建筑室内平面图

2、设计计算内容及步骤

2.1天然气选择的基本要求

（1）根据我国城市燃气设计规范规定，作为城市燃气的人工燃气，其低发热值应大于14700KJ /NM3。由于用气设备是按确定的燃气组分设计的，所以城市的燃气组分必须维持稳定。为保证原有的用气设备是

按确定的用气设备热负荷的稳定，所以供应的燃气华白指数燃气的高发热值

（）

燃气的密度

波动范围应不超过5%。当所输配的燃气被另一种燃烧特性差别比较大的燃气所取代时除了华白指数外，还必须考虑不产生离焰、黄焰、回火、不完全燃烧等特性。

天然气的质量指标应符合下列要求：

1）天然气的发热量、总硫和硫化氢含量、水露指标应符合现行国家标准《天然气》GB17820的一类气或二类气规定；

2）在天然气交接点的压力和温度条件下：天然气的烃露应比最低环境低５℃；天然气不应有固态、液态或胶状物质。

2.2天然气基本参数计算公式

（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

2

n =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

i i i i y (

)

y =

y y i

i

i

i

i

M M M M μμ⨯∑∑⨯⨯∑⨯∑

式中 μ：混合气体在0℃时的动力粘度（Pa ·s ）； μi ：相应各组分在0℃时的动力粘度（Pa ·s ）； （5）运动粘度

μ

υρ=

式中 ν：混合气体在0℃时的运动粘度（Pa ·s ）； （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；

c1c2

cn T T T 、：各组分的临温度。

（7）爆炸极限

1111211

112

100''

''''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（%）

； 12

n 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）发热值

高发热值：s i i H y Hs =∑ 低发热值：

t i i H y Ht =∑

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：

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

M

18.58195604 ρ（kg/Nm 3） 0.83268391602 Pm ，c (MPa) 4.62267544 Tm ，c （K ） 206.458856 μ (Pa/s) 9.6050871478E-06 V (m 2

/s) 1.1535093885E-05 Hs （MJ/Nm 3

） 45.0576766 Hl （MJ/Nm 3） 40.8321004 L （%） 4.49--14.44

（10）结果分析

该天然气最低热值为40832KJ /NM 3>14700KJ /NM 3，满足城市燃气供应的基本要求；本次供应气体为干气体。

（11）燃具额定用气量

标准状况下混合气体的基本性质

气体性质 气体成分

CH 4 C 2H 4 C 3H 8 C 4H 10 C 5H 12 N 2

y i （%） 90.6 3.6 2.8 0.82 1.62 0.56 M i

16.043 28.054 44.097 58.124 72.151 28.0134 ρi （kg/Nm 3） 0.7174 1.2605 2.0102 2.703 3.4537 1.2504 Pc i (MPa) 4.6407 5.3398 4.3975 3.6173 3.3437 3.3944 Tc i （K ） 191.05 282.95 368.85 425.95 470.35 310.91 μ

i

(Pa/s)

10.393 9.316 7.502 6.835 6.355 16.671 Hs i （MJ/Nm 3

） 39.842 63.438 101.266 133.866 169.377 -- Hl i （MJ/Nm 3

）

35.902

59.477

93.24

123.649

156.733

--