第五章 燃气管网水力计算

第五章燃气管网水力计算燃气管道水力计算的任务根据计算流量和规定压力损失来计算管径，进而决定管道投资与金属消耗；对已有管道进行流量和压力损失的验算，以充分发挥管道的输气能力，或决定是否需要对原有管道进行改造。燃气水力计算公式不稳定流动方程连续性方程ρw=const气体状态方程P=ZρRT22wddxdp等温稳定流动决定燃气流动状况的参数为：压力p、密度ρ和流速w高压、次高压和中压燃气管道单位长度摩擦阻力损失的表达式p1—燃气管道始端的绝对压力，kPa；p2—燃气管道末端的绝对压力，kPa；Q—燃气管道的计算流量，m3/s；d—管道内径，mm；λ—燃气管道摩擦阻力系数，反映管内燃气流动摩擦阻力的无因次系数，其数值与燃气在管道内的流动状况、燃气性质、管道材质（管道内壁粗糙度）及连接方法、安装质量等因素有关；ρ—燃气密度，kg/m3；T—设计中所采用的燃气温度，K；T0—标准状态绝对温度，273.15K；Z—压缩因子；当燃气压力小于1.2MPa（表压）时，取Z=1；L—燃气管道的计算长度，km。ZTTdQLpp0521022211027.1低压燃气管道单位长度摩擦阻力损失的表达式为：式中－燃气管道摩擦阻力损失（Pa）；l－燃气管道的计算长度（m）；燃气管道摩擦阻力系数可按下式计算：式中lg－常用对数；K－管壁内表面的当量绝对粗糙度（mm）；Re－雷诺数（无量纲Re=dw/νν为运动粘度）。05271026.6TTdQlp]Re51.27.3lg[21dK＝－p燃气管道摩擦阻力计算公式及图表（附录2）低压燃气管道从调压站到最远燃具管道允许的阻力损失式中Δpd－从调压站到最远燃具管道允许的阻力损失，含室内燃气管道允许的阻力损失（Pa）；Pn－低压燃具的额定压力（Pa）。附加压头Δp—附加压头，Pa；g—重力加速度，m/s2；ρa—空气密度，kg/m3；ρg—燃气密度，kg/m3；Δh—管道终端与始端的标高差，m。hgpga15075.0ndPP局部阻力—局部阻力的压力损失，Pa；—计算管段中局部阻力系数总和；w—燃气在管道中的流速，m/s；—燃气密度，kg/m3；T—燃气绝对温度，K；T0—273K。0022TTwpp0管道的当量长度＝1时的当量长度管段的计算长度式中L1—管段实际长度，m121LLLL2ldl22Ld当量长度计算图燃气分配管段计算流量的确定式中q—单位长度途泄流量，m3/（m·h）；Q1—途泄流量，m3/h；Q2—转输流量，m3/h；L—管段长度，m。LQq1管段途泄流量的计算过程（1）根据供气范围内的道路与建筑物布局划分为几个小区：（2）分别计算各小区的居民用户用气量及小型商业用户和小型工业用户的用气量，并按照用气量的分布情况，布置配气管道。（3）求各小区管段的单位长度途泄流量，如图中A、B、C…区管道的单位长度途泄流量为式中QA、QB、QC—为A、B、C各区的小时计算流量，m3/h；L—管段长度，m。1654321LQqAA1121LQqBB73211LQqCC计算管段的途泄流量燃气分配管段计算流量确定Q=0.55Q1+Q2式中Q—计算流量，m3/hQ1—途泄流量，m3/h；Q2—转输流量，m3/h；21211LqqQAB节点流量节点1节点2211161145.055.0QQq321251211245.055.055.0QQQq654321qqqqqqQcal节点流量等于流入节点所有管段途泄流量的0.55Q1、流出节点所有管段途泄流量的0.45Q1以及与该节点的集中流量三者之和枝状管网的水力计算环状管网的水力计算室内燃气管道设计计算室内燃气管道的设计计算燃气引入管不得敷设在卧室、浴室、易燃或易爆品的仓库、有腐蚀性介质的房间、发电间、配电间、变电室、不使用燃气的空调机房、通风机房、计算机房、电缆沟、暖气沟、烟道和进风道、垃圾道等地方。燃气用户引入管（1）地下引入（图6-7）（2）地上引入对于高层建筑的室内燃气管道系统还应考虑三个特殊的问题（1）补偿高层建筑的沉降。（2）克服高程差引起的附加压头的影响：增加阻力；高低层系统分设；用户调压器；专用灶具。（3）补偿温差产生的变形。燃气计量表的布置（1）燃气表宜设置在通风良好的非燃结构上，并满足便于施工、维修、调试和安全使用的要求。（2）居民住宅内燃气表宜明设，高锁表时，表底距地面不小于1.4m，表侧面与灶净距不小于30cm，表背面距墙面不小于1cm；采用低锁表时，表底距地面不小于5cm。（3）工业和商业用户用气的计量装置宜集中布置在单独房间内，当设有调压站时可与调压器同室布置。计算机在管网水力计算中的应用