目录。概述 1
第一章燃气性质计算 2
1.气源基本参数 2
2.燃气性质的计算 2
第二章耗气量计算及供需平衡 5
1.居民生活耗热指标及用气量 5
2.公共建筑耗热指标及用气量平衡 5
第三章输配管网系统设计及水力计算 5
1.布线依据 6
2.中压管网布置 7
3.低压管网布置 7
4.管道的纵断面布置 9
5.管网水利计算及压力降的确定 10
6.小区室外低、中压管网水利计算 13
7.小区室内管道水力计算 15
8.管材及管道防腐 17
第四章调压设备的选择与计算 18
1.调压器的选型 18
2.调压器通过能力校核 21
小结 21参考文献 22
前言。随着人类社会的发展和环保要求的提高，气体燃料作为洁净能源在世界能源消费结构中所占的比重将越来越大。天然气清洁，热值高，使用方便，具有很高的环境效益和社会效益，因此，天然气的应用越来越广泛。
城市燃气是城市建设的重要基础设施之一，也是城市能源**当一个重要组成部分，它为城市工业、商业和居民生活提供优质气体燃料。城市燃气输配系统的绝大部分系统的绝大部分工程量，属与城市地下基础工程。 本设计为天然气**工程设计，主要包括小区城市燃气管网规划和燃气管网设计。
本设计的主要内容包括：根据给定的天然气组分计算其性质，结合小区的位置、规模等情况，确定合理的天然气**方案和输配方案；管道负荷计算并预选管径；通过水力计算确定管径，绘制正常工况和事故工况时的水力计算图；依据规范绘制总平面布置图，对调压室、压缩机室进行了详细设计，并选择调压器、压缩机等设备；根据小区的平面布置进行管线布线，利用同时工作系数法确定各输气管段的小时计算流量并根据经济流速预选管径，计算管道的摩擦阻力损失，通过计算对最不利环路的压力降进行校核并确定管径；对部分输气管线进行断面设计，选择了阀门、补偿器、凝水缸等管道附属设备。
第一章燃气性质计算。
1.1.气源基本参数。
1.1.1**燃气为天然气，其设计基本参数如下：
1.1.2分子量的计算。
由输配课本表1-4、表1-5查得各组分分子量，按以下公式求混合气体平均分子量。
m=(y1m1+ y2m2+……ynmn)/100
=16.79558(g/ mol)
式中 m---混合气体平均分子量；
y1、y2……yn---各单一气体的容积成分（﹪）
m1 、m2……mn --各单一气体的分子量(参见教材《燃气**》附录1)。1.1.3.混合气体的平均容量。
vm=0.01×(y1vm1+y2vm2+..ynvmn) =0.
01×(96.226×22.3621+1.
77×22.1872+0.6×21.
9362+0.178×21.5036+0.
259×20.891+0.976×22.
403)
=22.35151m3/kmol
式中 vm1 、vm2……vmn---各单一气体的气体摩尔容积；
1.1.4.混合气体的密度。
（1）平均密度。
ρ=∑yiρi /100
m/vm0.751429kg/m3
式中 ρ-混合气体的平均密度，kg/m3；
yi---燃气中各组分的容积比，﹪；
i --燃气中各组分在标准状态时的密度，kg/m3。
2）相对密度：
气体的相对密度是指气体的密度与相同状态的空气密度的比值。混合气体的相对密度可按下式计算：
s=ρ/1.293= 0.751429/1.293=0.581kg/m
式中 s---混合气体相对密度，空气为1；
---混合气体的平均密度，kg/m3；
1.293---标准状态下空气的密度，kg/m3。
1.1.5.混合气体的运动粘度。
1）混合气体的动力黏度可按下式近似计算：
=100/ (gi/μi)
式中 μ-混合气体的动力黏度，pa·s；
gi---混合气体中各组分的质量成分，%；
i---混合气体中各组分的动力黏度，pa·s。
2）混合气体的运动黏度为：
式中 ν-流体的运动黏度，m2/s；
相应流体的动力黏度，pa·s；
流体的密度，kg/m3。
由规范查得各组分的动力粘度代入上式，混合气体的动力粘度为。
μ=10.22226×10-6 pa·s
ν=13.60375×10-6 m2/s
1.1.6混合气体的低热值。
ht=(y1ht1+y2ht2+…+ynhtn)/100
=36.87236 mj/m3
1.1.7混合气体的**极限。
然后将组分的惰性气体按照图1-12（输配课本）与可燃气体进行组合，即。
ych4+yn2=97.193% ，
由输配课本图1-12查得各混合组分在上述混合比时的**极限相应为6%～15%。
由输配课本图1-12查得未与惰性混合气体的组分各混合组分**极限：
乙烷：2.9%～13.0丙烷：2.1%～9.5%
正丁烷：1.5%～8.5正戊烷：1.4%～8.3%
由式得该燃气的**极限为：
ls=14.85lt=14.85%
1.1.8华白指数。
w1=h÷=36.87÷=48.4（mj/m3）
w2=h÷=40.87÷=53.6（mj/m3）
小区共有17栋住宅楼，共有456户，每家用户装双眼灶一台，额定热负荷3.5×2kw，燃气热值为36.87236 mj/m3，燃气密度为0.
751kg/m3，运动粘度为 ν=13.60375×10-6 m2/s，燃具的额定流量为qn==0.683 （m3/h）
居民生活小时计算流量q=kt（σknqn）
式中 q—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，可取 kt=1；
k—燃具的同时工作系数；
n—同一类型燃具的数目；
qn—同一类型燃具的额定流量（m3/h）；
由公式计算得居民生活小时用气量为q=87.21m3/h 。
2.2.公共建筑耗热指标及用气量平衡。
用气量平衡方法及措施：
2.2.1.改变气源的生产能力和和设置机动气源。
2.2.2.利用缓冲用户进行调节：
在夏季用气处于低谷时，可将多余燃气**给这些缓冲用户使用，而在冬季用气高峰时，这些缓冲用户可改用其他燃料---这样可调节季节性不均匀和一部分日用气不均匀。还可调整某些工业企业用户的厂休日和作息时间，以及在节日用气高峰时，有计划的暂停**大型工业企业等方法---来调节日不均匀性。
2.2.3.利用储气设施进行调节。
输配系统的储气罐、高压燃气管束储气及长输干管末端储气---都可用于调节日和小时的用气不均匀。地下储气库---可用于调节季节性不均匀和一部分日用气不均匀。
第3章输配管网系统设计及水力计算。
3.1布线依据。
现代化的城市燃气输配系统是复杂的综合设施，由下表：本设计的输配系统主要是由以下几个部分组成：
1.低压、中压两级压力的燃气管网；2.区域调压站；
表：城镇燃气设计压力（表压）分级。
城市里的燃气管道均采用地下敷设。所谓城市燃气管道的布线，是指城市管网系统在原则上选定以后，决定各管段的具体位置。地下燃气管道宜沿城市道路、人行便道敷设，或敷设在绿化地带内。
在决定城市中不同压力燃气管道的布线问题时，必须考虑到以下基本情况：
1、管道中燃气的压力；
2、街道及其他地下管道的密集程度与布置情况；
3、街道交通量和路面结构情况，以及运输干线的分布情况；
4、所输送燃气的含湿量，必要的管道坡度，街道地形变化情况；
5、与该管道相连接的用户数量及用气情况，该管道是主要管道还是次要管道；
6、线路上所遇到的障碍物情况；
7、土壤性质、腐蚀性能和冰冻线深度；
8、该管道在施工、运行和万一发生故障时，对交通和人民生活的影响。
在布线时，要决定燃气管道沿城市街道的平面与纵断面位置。由于输配系统各级管网的输气压力不同，其设施和防火安全的要求也不同，而且各自的功能也有所区别，故应按各自的特点进行布置。
3.2.中压管网布置。
中压管线的功能是输送燃气并向低压管网供气，一般按以下原则布置：
1、中压管道应布置在城市用气区便于与低压管网相连的规划道路上，应尽量避免沿车辆来往频繁或闹市区的主要交通干线上，否则对管道施工和维修造成困难。
2、中压管网应布置成环网，以提高其输配气的安全可靠性。
3、中压管道的布置，应考虑对大型用户直接供气的可能性，并应使管道通过这些地区时尽量靠近这类用户，以利于缩短连接支管的长度。
4、中压管线的布置应考虑调压室的布点位置，尽量管道靠近各调压室，以缩短连线支管的长度。
5、中压管道应尽量避免穿越铁路和河流以减少工程量及投资。
6、中压管道必须考虑近期建设与长期建设的关系，以延长已敷设管道的有效使用年限，尽量减少建成后改线、增大管径或增设双线的工程。
7、成环管网边长一般为2-3公里。
3.3低压管网布置。
低压管网的功能是直接向各类用户配气，是城市供气系统中最基本的管网。根据此特点，低压管网的布置一般应考虑下列几点：
1、低压管道的输气压力低，沿程压力降的允许值也较低，故低压管网的成环边长宜控制在300-600米之间。
2、低压管道直接与用户相连。而用户商量随城市发展而逐步增加，故低压管道除以环状管网为主布置外，也允许存在枝状管道。
3、为保证和提高低压管网的供气稳定性，给低压管网供气的相邻调压室之间的连通管道的管径，应大于相邻管网的低压管道管径。
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