4.中压+庭院低压水力计算.docx

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1、L中压燃气管道水力计算中压钢管燃气管道水力计算公式:式中=1416+ 192.2 O.25Q)Q2 TP,：钢制燃气管道起点的压力（绝对），kPa；P2：钢制燃气管道终点的压力（绝对），kPa；L：输送燃气的管道的长度，m；K：钢制管道的内壁的当量绝对粗糙度。当使用钢管输送天然气时可以取0.1mm；d：输送燃气的管道的内径，mm；v：气源气在标准状况下的运动粘度，m2/s；Q：输送燃气的管道的计算流量，m3/h；Z：压缩分子，由于在本设计中中压燃气的表压小于1.2MPa,所以Z可以取lo2庭院低压燃气管道水力计算2.1 燃气管道压力分配城镇燃气低压管道从调压站到最远燃具管道允许阻力损失，可按下

2、算:Pd=0.75Pn+150式中4Pd从调压站到最远燃具的管道允许阻力损失（Pa）；P-低压燃具的额定压力（Pa）。注：4Pd含室内燃气管道允许阻力损失。表2-1低压燃气管道压力数值表（Pa）燃气灶额定压力Pn2000燃气灶前最大压力Pmax3000燃气灶前最小压力Pmin1500调压站出口最大压力3150低压燃气管道总的计算压力降（包括室内和室外）1650上表只是给出了低压燃气管道总压力降，至于其在庭院管和室内管中的分配，根据技术经济分析比较后，列出的数值如下表所示，可供参考。表22低压燃气管道压力降分配参考表（Pa）燃气种类及燃具额定压力总压力降尸多层建筑庭院室内天然气200013001

3、000300在计算水力计算时，所得出的数据尽量符合上述要求。2.2 水力计算的方法（1）绘制管道水力计算图水力计算图包括以下内容： 庭院管道布置； 管段编号； 计算流量； 管段长度； 管径。（2）管段流量计算利用公式=依次计算各管段流量。（3）根据计算流量预选管径并计算阻力损失预选管径预选管径可通过平均压降法或经济流速法来确定。但是由于本设计的庭院管段流量变化频繁，不适合采用平均压降法；本设计按照5ms的经济流速预选管径。公式如下：d = J4Q, = j220.75853600式中：Qh管段的计算流量（Nn?/h）；d管道内径（mm）；v 经济流速（m/s）；根据预选管径从表5-1和表5-2

4、确定管道内径:表2-1 PE管规格表PE管外径SDR 114bar单位长重量De壁厚内径kg/m203.014.00.15253.019.00.20323.026.00.26403.732.60.40504.640.80.62635.851.40.99756.861.41.38908.273.62.0011010.090.02.9812511.4102.23.8716014.6130.86.34表2-2无缝钢管规格表无缝钢管规格无缝钢管外径mm壁厚mm内径mmD 18X2.5182.515.8D25X325319D32X2.5323.525D38X3.5383.531D45X3453.538D

5、57X3.5573.550D89X489481D 108X4.51084.599根据计算流量以及预选管道的内径，确定实际流速。公式如下:12v = Qh(-)式中:-实际流速(m/s)；Qh庭院及室内燃气管道的计算流量(No?%)；d 管道内径(mm)。由于燃气处于各种流态时，需要选用不同的阻力计算公式。流态是通过雷诺数来判别的。雷诺数的计算公式如下：V式中：Re雷诺数；d 管道内径(mm)；v 实际流速(m/s)；v运动粘度(肝/s)。根据各管段燃气的雷诺数判别流态，选用不同的摩擦阻力系数及单位管长的摩擦阻力计算公式。不同流态的计算公式如下：当(3500 时为紊流， = 0.11(- + )

6、-25d Re2= 6.9x106(- +192.2)025p0-；Id Q。 d5当 2100R, 3500 时为临界状态， = 0.03 + -2l%e65-10s竺=必明1+杷9)”夕。工；L2320-10y d5 0 式中：P燃气管道摩擦阻力损失(Pa)；燃气管道的摩阻系数；I燃气管道的计算长度(m)；0 燃气管道的计算流量(Nn?/h)；d 管道内径(mm)；Po 1 kg/m3 ；v运动粘度(m?/s)； 管壁内表面的当量绝对粗糙度(mm)。PE管一般取=0.01mmjRe雷诺数；T实际的燃气温度；To273Ko管道的局部阻力损失按沿程阻力损失的10%估算。管段的累计阻力损失计算该

7、值即为本管段的阻力损失与前面已经计算过的管段的阻力损失累计值。至此，管道阻力损失计算完毕。(4)确定允许压力降，并对阻力损失进行校核。庭院管网的水力计算，是根据允许压降和计算流量来确定各管段管径并计算出总压力降的过程，本设计中采用平均压降法，确定管径，并校核所选管径后的总压降是否符合允许压降。2.3举例计算(1)初步画出庭院管道水力计算图，标出所需参数。E1D45X3. 5-7mC2 C110户2沪12军23户2 1D45X3. 5 -23m)57X3. 3 7mde90-30mde90-20mHZIde63-7mde63-21m1G1de5Q-13m21F ,de90-14mell-13m2

8、0户二yoy10,dell-9mde63-66mCI6=D45X35-27m炉42户D57X3.5 66mD45X3.5T(Jm Kde5OTm K1 、21户21户lde63-61mI I30户pi30户7l6110 6力de63-47mElR,11户於 30户A1图2-1庭院燃气管道水力计算图(2)先将附表1中的参数加以说明：N同时使用双眼灶和快速热水器的用户数；K使用双眼灶和热水器的用户同时使用系数;Q居民用户的计算流量(NhbQl 流经管段的计算流量之和(Nm3/h)；D管径(mm)；d管道内径(mm)；Li管段长度m；v实际流速(m/s)；Re雷诺数；A 燃气管道的摩阻系数；T燃气的

9、绝对温度；单位管长的摩擦阻力损失；LP燃气管道摩擦阻力损失(Pa)；P 燃气管道摩擦阻力损失(Pa)；(3)现以附表1中LM管段为例，由上图可以看出，在此区域中，最不利环路为A-B-C-D-E-F-GTT-J-K-L71,计算最不利环路各管段的计算流量：燃气管道的用气量计算，是按所有燃气用具的额定耗气量和同时工作系数来确定的，即Q=KKoQnNL-M段中共计用户9户,查表得同时工作系数0.260,每户额定流量2.4m3h,故Q=9 0.260 2.4=5.62m3h根据流量以及预选管径所对应得内径确定实际流速：该段为无缝钢管，预选管径经济流速为5ms,d yQft v0.75853600 19

10、.9mm由于该段为楼前架空管,且在末端，考虑保证压力供应，查表4选用D45X3.5管径，以下公式中的d均为内径38mm计算。管段LM,实际流速为u = Q/,/( 3)5.623600(0.038241.38ms根据管段计算流量、实际流速以及运动粘度，得出雷诺数并判别流态从而选择对应的公式进行计算得出单位摩擦阻力损失并进行密度修正：管段L-M,雷诺数为：V= 38138L43x10-510003656. 14因为雷诺数凡3500时为临界状态,U(JSUX(黑 +舄严=(2- = 6.9106(- 192.2 )025 %p0-Id QT= 6.9106(0.01 c 381.4310+ 192

11、.2385.62e5x025 5.62?20+273一)o.25 o.758538,273=0.81Pam燃气管道长度Il=32m管段L-M的总压力损失：APP = - Ll.l=28.67PaL按照此方法依次计算其他管段的压力损失。具体计算结果如下表:表2-5最不利管路水力计算表管段编号管长m用户数N （户）同时使用系数管段计算流量雷诺数水力摩阻系数管内径单位长度压损压力损失wQo (m3h)Red(m)PL(Pam)P(Pa)L-M3290. 26005. 623656. 140. 0410.03800.8128.67K-L18300. 190013. 686584. 180. 0350.

12、 05140.9218.26J-66720. 173630. 0014842.330. 0290. 054.18303.54-J30930. 170738. 1012806.450. 0300. 07361.0133.27H-I201850. 161571.7124102.180. 0260. 07363.0767.44G-H142480. 155292. 3831049.570. 0240. 07364.7973.78F-G222690. 153198. 8433223.060. 0240. 07365.40130.65E-F132990. 1501107.7129607. 340. 0240. 092.4034.36D-E253190. 1481113. 3931166. 870. 0240. 092.6372.34C-D93490. 1451121.5433407. 220. 0240. 092.9729.43B-C363690. 1431126.7334834.810. 0230. 093.20126.74A-B64310. 13