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燃气供应工程课程设计

式中:

Qh—— 庭院及室内燃气管道的计算流量(m3/h);

Kt—— 不同类型用户的同时工作系数,当缺乏资料时,可取1; K0—— 相同燃具或相同组合燃具的同时工作系数; Qn—— 相同燃具或相同组合燃具的额定流量(m3/h);

N—— 相同燃具或相同组合燃具数。

居民生活用燃具的同时工作系数K0,仅使用燃气双眼灶的K0值用Kt表示,同

时使用燃气双眼灶和快速热水器的K0值用K2表示。

根据下表2-1可查得居民生活用燃具的同时工作系数K0 。 表2-1

同类型燃具数目N 燃气双眼灶 燃气双眼灶和快速热水器 同类型燃具数目N 燃气双眼灶 燃气双眼灶和快速热水器 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20 25 30 例如:

1.00 1.00 0.85 0.75 0.68 0.64 0.60 0.58 0.56 0.54 0.48 0.45 0.43 0.40 1.00 0.56 0.44 0.38 0.35 0.31 0.29 0.27 0.26 0.25 0.22 0.21 0.20 0.19 40 50 60 70 80 90 100 200 300 400 500 700 1000 2000 0.39 0.38 0.37 0.36 0.35 0.345 0.34 0.31 0.30 0.29 0.28 0.26 0.25 0.24 0.18 0.178 0.176 0.174 0.172 0.171 0.17 0.16 0.15 0.14 0.138 0.134 0.13 0.12 对管段20-21,有11个用户, 同时工作系数为0.528,Qh= 0.528 ×1.72×11=9.990 m3/h ; 对管段19-20,有22个用户,同时工作系数为0.442,Qh=0.442×1.72×22=16.725 m3/h ; 对管段18-19,有33个用户,同时工作系数为0.397,Qh=0.397×1.72×33=22.534 m3/h 。 其他管段额的计算方法同上,将结果列入附表1中。 2.3.3根据计算流量预选管径并计算阻力损失 以管段20-21为例进行以下计算:

室外管道简图,如图1所示

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图1

由图1可知最不利管为1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16-17-18-19-20-21 已21-20为例计算;

(1) 管长L=3.8m

(2) 求管段的额定流量:26#楼有44户居民,100%安装双眼灶,所以Kt=1,同时工作系数K0=0.528

故流量Qh= 0.528 ×1.72×11=9.990 m3/h ;

(3) 确定管段的单位摩擦阻力损失:

管段允许总压降△P=600pa,最不利管的总长度L=257.5m考虑局部阻力损失为程阻力损失的10%,所以单位长度的压力降为: =600257.51.1=2.118pa/m

(4) 密度修正:

本设计中所设计的人工煤气的密度为ρ=0.63 kg/m3,因而 所以=2.1180.63=3.362pa/m

(5) 确定管径:

根据流量Qh= 9.990 m3/h和pa/m查图6-燃气管道水力计算图表(二),可知管径d=32mm,经过修正后PE管径为De=63mm

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(6) 根据管径d=32mm和Qh= 9.990 m/h,查图6-3,得单位长度摩擦损失=4.562pa/m

实际密度下的单位长摩擦损失=4.5620.63=2.848pa/m

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(7) 沿程摩擦阻力损失△P1=3.8×2.848=10.821pa (8) 总摩擦阻力损失△P=10.821×1.1=11.903pa 其余管道的计算数据详见附录1. 2.3.4棺材的选用

现有管材主要有钢管、铸铁管和PE管。

钢管承载应力大、可塑性好、便于焊接,与其他管材相比,壁厚较薄、节省金属用量,但耐腐蚀性较差,必须采取可靠的防腐措施;铸铁管抗腐蚀性能很强,但抗拉强度、抗弯曲、抗冲击能力和焊接性能均不如钢管好;PE管具有良好的柔韧性且具有良好的耐腐蚀性,埋地敷设不需要做防腐和阴极保护,弥补了钢管的最大缺点。除此之外,PE管具有良好的气密性,严密性优于钢管;管内壁平滑,提高介质流速,提高输气能力,较之相同的金属管能输送更多的燃气;成本低,材质轻且卫生无毒。

综合以上的比较,本设计的庭院管道采用PE管以提高输送效率以及节省防腐投入。 聚乙烯燃气管道分为SDR11和SDR17.6两个系列。SDR为公称外径与壁厚之比。SDR11系列宜用于输送人工煤气、天然气、气态液化石油气;SDR17.6系列宜用于输送天然气。由于本工程原本输送的是人工煤气,现在用天然气替代。 因此选用SDR11系列的聚乙烯燃气管材。

又管道的管径规格过多会给施工带来不便,且增加管道附件(如变径接头等)。从经济方面考虑管道附件的价格远比管道价格高,所以尽量在选择管径的时候采用三种左右的规格。例如:计算出的管材De32、De40、De50均改用De63,De7O、De90和De125均改用De110。最终管道管径有De63、De90、De110和De150。

2.4 管道附属设备

2.4.1凝水器

凝水器的作用是收集煤气中的冷凝水、施工过程进入煤气管道中的水,以及地下水位高的地区透过管道不严密部分渗入低压煤气管道内的水;充气启动或修理时,用抽水管作为吹洗管、放空管;用抽水管做测压管。

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安装地点:管道坡向改变时,凝水缸设在管道的最低点,两相邻凝水器之间距离一般为200~500m;管道坡向不变时,间距一般为500m左右。 本设计中庭院管道的工作压力属于低压,所以选用低压凝水器。 2.4.2护罩

护罩是用于保护引至地面的检查管、凝水缸引来的凝水排放管。小型护罩适合用于检查管及低压凝水缸上。所以本设计采用小型铸铁护罩来保护凝水排放管。 2.4.3金属示踪线和警示带

管道敷设时,宜随管走向埋设金属示踪线;距管顶不小于300mm处应埋设警示带。

第3章 室内管道计算

3.1 引入管

引入管是指室外燃气管道与室内燃气管道的连接管。无论是低压还是中压(即自设调压箱的用户)燃气引入管,其布置原则基本相同,一般可分为地下引入法和地上引入法两种,地上引入法又分为低立管入户和高立管入户。 (1) 结合主要的设计原则,说明本设计的方案:

?

燃气引入管应设在厨房或走廊等便于检修的非居住房间内。如确有困难,可

以从楼梯间引入,此时阀门井宜设在室外。本设计将引入管设在厨房; ?

输送湿燃气的引入管,埋设深度应在土壤冰冻线以下,并有不低于0.01的或

燃气分配管的坡度。本工程引入管均有0.01的燃气分配管的坡度。 ?

燃气引入管穿过建筑物基础、墙或管沟时,均应设在套管内,并考虑沉降的

影响,必要时采取补偿措施。本设计考虑到软土地基燃气支管进户时,由于建筑物的沉降往往会造成低(高)立管下端的弯管处破裂,进户管上设置挠性补偿器。设置方式见各楼栋的系统图。安装图参考文献[3]图5-2~5-5。

输送天然气时,最小公称直径为15mm;输送人工煤气时,引入管最小公称直径为25mm。 (2) 本工程位于江南没有冰冻期的地方,无法从地下引入时,常用地上引入法。本工程采

用地上引入法,燃气管道穿过室外地面,沿外墙敷设到一定高度,然后穿建筑物外墙进入厨房。

(3) 在新建小区的燃气工程通常考虑到建筑的整体美观,采用低立管入户;但在改造工程中,为了给住户带来尽肯能少的施工不便,通常采用高立管入户。在本工程中,采用低立

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