某小區(qū)燃氣課程設(shè)計

燃氣供給工程課程設(shè)計計算說明書題目：南京市某花園三期工程燃氣設(shè)計學生姓名：劉玉平學號：P190100403班級：環(huán)設(shè)1004專業(yè)：建筑環(huán)境與設(shè)備工程指導教師：魏玲城市建設(shè)與平安工程學院2013年06月目錄第1章建筑概況及根底資料 3 1.1工程名稱 3 1.2建筑概況 3 1.3設(shè)計參數(shù) 4第2章庭院管道計算 5 2.1管材選用 5 2.2管道布置 6 2.3庭院管道設(shè)計計算 6 2.3.1庭院管網(wǎng)的水力計算步驟 7 8第3章室內(nèi)管道計算 9 3.1引入管 9 3.1.1設(shè)置位置 9 3.1.2坡度要求 10 3.2管材選用 10 3.3設(shè)計計算 10 3.4防腐3.5附屬設(shè)備 12 3.5.1閥門 13 3.5.2套管 133.5.3集水器 143.6小結(jié) 14參考文獻 15附錄 15第1章建筑概況及根底資料1建筑概況及根底資料1.1工程名稱南京市康盛花園三期工程燃氣設(shè)計1.2建筑概況本工程位于江蘇省南京市。23號樓為四期工程這里不考慮。小區(qū)三期工程共有8幢住宅樓?？傆脩魯?shù)為361戶。其中24號樓用戶63戶，其中25號樓用戶42戶，其中26號樓用戶44戶，其中27號樓用戶35戶，其中28號樓用戶32戶，其中29號樓用戶30戶，其中30號樓用戶63戶，其中31號樓用戶52戶。燃氣接入管為低壓管道。1.3設(shè)計參數(shù)人工煤氣，運動粘度：γ×10-5m2/s,ρ=天然氣，運動粘度：γ=1.38×10-5m2/s,ρ=其余參數(shù)由同學查手冊確定。雙眼灶及熱水器的額定用氣量或熱負荷由同學在商場里任選一種品牌及型號確定。天然氣引入管設(shè)計壓力為3150Pa。人工煤氣引入管設(shè)計壓力為1650Pa。低壓燃氣管道允許的總壓降表1-3壓力Pa 燃氣種類人工煤氣燃具額定壓力8001000燃具前最大壓力12001500燃具前最小壓力600750調(diào)壓站出口最大壓力13501650允許總壓降750900〔由燃氣輸配第四版P124表得〕人工煤氣燃氣灶選項及參數(shù)：(人工煤氣的熱值由來：由例題知天然氣的熱值，而人工煤氣的熱值是天然氣的一半由此可知人工煤氣的熱值?！畴p眼灶：希美格〔CIMAG)C17雙眼灶功率：8KWQn1=3.6P/H=3.6*8/18=m3/h快速熱水器：美的〔Midea)21WB1功率：5KWQn2=3.6*5/18=1m3/h低壓燃氣管道允許總壓降分配〔Pa〕表1-4燃氣種類及灶具額定壓力允許總壓降多層建筑庭院室內(nèi)人工煤氣800Pa7501002501000Pa900100300〔同上表1-3由來〕第2章庭院管道計算2.1管材選用現(xiàn)有管材主要有鋼管、鑄鐵管和PE管。鋼管承載應(yīng)力大、可塑性好、便于焊接，與其他管材相比，壁厚較薄、節(jié)省金屬用量，但耐腐蝕性較差，必須采取可靠的防腐措施；鑄鐵管抗腐蝕性能很強，但抗拉強度、抗彎曲、抗沖擊能力和焊接性能均不如鋼管好；PE管具有良好的柔韌性且具有良好的耐腐蝕性，埋地敷設(shè)不需要做防腐和陰極保護，彌補了鋼管的最大缺點。除此之外，PE管具有良好的氣密性，嚴密性優(yōu)于鋼管；管內(nèi)壁平滑，提高介質(zhì)流速，提高輸氣能力，較之相同的金屬管能輸送更多的燃氣；本錢低，材質(zhì)輕且衛(wèi)生無毒。綜合以上的比擬，根據(jù)《燃氣輸配》第四版，本設(shè)計的庭院管道采用PE管以提高輸送效率以及節(jié)省防腐投入。2.2管道布置2.2.1在本設(shè)計中，考慮到現(xiàn)在小區(qū)內(nèi)車輛的普及率，埋地深度都在0.9m及以上。2.2.2地下燃氣管道應(yīng)坡向凝水缸，本設(shè)計取用0.005。凝水缸設(shè)在管道坡向改變時管道的最低點，兩相鄰凝水器之間距離一般為200～500m。管道坡向不變時，間距一般為500m左右。2.3設(shè)計計算庭院水力計算圖包括以下內(nèi)容：庭院管道布置；管段編號；管段長度；管徑2.3.2計算流量的計算參考〔2-3.2-4〕居民生活用燃具的同時工作系數(shù)k表2-1同類型燃具數(shù)目N燃氣雙眼灶燃氣雙眼灶和快速熱水器同類型燃具數(shù)目N燃氣雙眼灶燃氣雙眼灶和快速熱水器140250360470580690710082009300104001550020700251000302000選取系統(tǒng)中最遠管段，根據(jù)給定的允許壓力降及由高程差而產(chǎn)生的附加壓頭來確定管道的單位長度允許壓力降；根據(jù)管段的計算流量及單位長度允許壓力降來選擇標準管徑；根據(jù)所選的標準管徑，求出各管段實際阻力損失〔摩擦阻力損失和局部阻力損失〕，進而求得干管總的阻力損失。在計算支管之前，先檢查干管的計算結(jié)果，假設(shè)總阻力損失趨近允許壓力降，那么認為計算合格；否那么要適當變動某些管徑，再進行計算，直到符合要求為止。最后對支管進行水力計算2.3.3水力計算過程根據(jù)庭院管道系統(tǒng)圖，將各管段依次進行節(jié)點編號，選取系統(tǒng)中最遠管段為1-2-3-4-5-9-13-14-15-16-17-18-19-20-21-22-23-24-25-27-36-46，總長34m。根據(jù)給定的允許壓力降600Pa，考慮局部阻力取10%.單位長度摩擦損失為：Pa/m以1-2管段為例,1-2是26幢的，故有雙眼灶和快速熱水器兩個耗氣燃具?！?〕確定流量:額定流量：Q1=m3/h，Q2=1m3/h,Qn=Qn1+Qn2=+1=m3/h用戶數(shù)N=11戶，查表2-1得同時工作系數(shù)k=0.244，管段計算流量為：m3/h〔3〕確定管道單位長度摩擦損失。為了利用《燃氣輸配》第四版的燃氣管道計算水力計算圖6-3進行水力計算，要進行密度修正。管段總長L=34m根據(jù)給定的允許壓力降600Pa，考慮局部阻力取10%.單位長度摩擦損失為：△P/l,=600÷34÷1.1=Pa/m〔4〕密度修正密度為1kg/Nm3，本設(shè)計中所用燃氣密度為0.63kg/Nm3，所以，(△p/l)〔ρ=1〕=△p/〔l*ρ〕=÷0.63=Pa/m〔5〕確定管徑由Q=7m3/h,在(△p/l)〔ρ=1〕=a/m附近查得管徑d=32mm，(△p/l)〔ρ=1〕=2.0Pa/m對應(yīng)實際密度下的單位長度摩擦阻力損失△p/l=2.0×0.63=Pa/m該管段長3.8m，摩擦阻力損失Pa。干管其余各管段計算結(jié)果列表于附表一，從表中可見干管總阻力損失為420Pa,小于允許壓力降600Pa。支管的水力計算采用全壓降法。由于支管53-52-51-50-49-48-47-37-36與干管并聯(lián)，仿照干管的水力計算，得各枝管段管徑見附表一。同理支管44-43-42-41-40-39-38-37-36，35-34-33-32-31-30-28-27-36管徑算法一樣。支管8-7-6-5與1-2-3-4并聯(lián)其允許壓力降：單位長度摩擦損失為：考慮局部阻力取10%，密度修正，實際單位摩擦阻力損失：管徑同1-2段計算方法相同。第3章室內(nèi)管道計算引入管是指室外燃氣管道與室內(nèi)燃氣管道的連接管。無論是低壓還是中壓〔即自設(shè)調(diào)壓箱的用戶〕燃氣引入管，其布置原那么根本相同，一般可分為地下引入法和地上引入法兩種，地上引入法又分為低立管入戶和高立管入戶。新建小區(qū)的燃氣工程通?？紤]到建筑的整體美觀，并結(jié)合南京地區(qū)的氣象條件，本工程是處于有冰凍期的地方，而且輸送濕燃氣的引入管一般由地下引入室內(nèi)，那么采用地下引入法。燃氣引入管應(yīng)設(shè)在廚房或走廊等便于檢修的非居住房間內(nèi)。如卻又困難，可以從樓梯間引入，此時閥門井宜設(shè)在室外。本設(shè)計將引入管設(shè)在廚房。輸送濕燃氣的引入管，埋設(shè)深度應(yīng)在土壤冰凍線以下，并有不低于0.01的坡向凝水器或燃氣分配管的坡度。本設(shè)計引入管均有0.01的坡向燃氣分配管的坡度。根據(jù)城鎮(zhèn)燃氣標準干燃氣可以不設(shè)坡度。燃氣引入管穿過建筑物根底、墻或管溝時，均應(yīng)設(shè)在套管內(nèi)。本設(shè)計中考慮到31號樓為高層建筑，高層建筑因自重會產(chǎn)生一定量的沉降量，燃氣引入管自室外進入室內(nèi)時，此段管段在建筑物沉降過大時會受到損壞，為此，必須在燃氣引入管處采取沉降量的補償措施。本設(shè)計采取在緊貼建筑物根底外側(cè)設(shè)沉降箱.管材選用庭院管道采用的PE管材有較多優(yōu)點，但是由于PE管機械強度較低，假設(shè)作明管容易受碰撞破損，導致漏氣，同時受大氣中紫外線與氧氣的影響，會加速老化，氣溫的變化及油煙或其他化學劑的侵蝕對PE管道也不利。因此作為易燃易爆的燃氣輸送管道，不應(yīng)使用PE管作室內(nèi)地上管道。對于不大于DN80的室內(nèi)燃氣管道應(yīng)采用鍍鋅鋼管；對于大于DN80的室內(nèi)燃氣管道宜采用無縫鋼管，材質(zhì)10號鋼，連接形式采用焊接或法蘭。本系統(tǒng)采用鍍鋅鋼管。根據(jù)已計算的設(shè)計流量以及鍍鋅鋼管的經(jīng)濟流速根據(jù)公式，初步得出燃氣管道的管徑遠小于DN80，故采用鍍鋅鋼管。3.3設(shè)計計算室內(nèi)燃氣管道是指從引入管到管道末端燃具前的管道，其阻力損失應(yīng)不大于300Pa。在水力計算前，必須根據(jù)燃氣用具的數(shù)量和布置的位置，畫出管道平面圖和系統(tǒng)圖，以后的步驟與室外枝狀管網(wǎng)根本相同。室內(nèi)管道部件較多，局部阻力要一一計算，由于高程變化大，管道的附加壓頭也要計算在內(nèi)。以31棟樓燃1為例進行以下計算3.3．1計算步驟1.31幢只有雙眼灶，如管段0-1，m3/h2.預(yù)選管徑。如管段0-1，為了防阻力損失過大那么預(yù)選管徑DN25，以管段0-1為例：實際流速：判別流態(tài)并選用計算公式:同庭院計算相同,管壁內(nèi)外表的當量絕對粗糙度鍍鋅鋼管一般取Δ,本設(shè)計中人工煤氣取，天然氣取。管段0-1,,Re<2100,處于層流狀態(tài)，管段計算長度。L=L1+L2。其中。L1為管段長度，L2為當量長度，L2為局部阻力之和與l2的乘積。L2為根據(jù)流量和管徑在圖天然氣當量長度計算圖中查得。局部阻力系數(shù)ξ的值表3-1局部阻力名稱ξ局部阻力名稱不同直徑〔mm〕的ξ值1520253240≥50管徑相差一級的三流直通三流分通四通直流四通分流90°直角彎頭旋塞截止閥41127226262625閘板閥d=50~100d=175~200d≥300管段0-1：有1個旋塞(ζ=4.0)和2個直角彎頭(ζ=2)，局部阻力系數(shù)總和為，當量長度管段長度計算長度m求管段阻力損失：同庭院管道的計算，局部阻力損失的計算可以用將各種管件折成相同管徑管段的當量長度，乘以單位管長阻力損失的方法。以管段0-1為例，管內(nèi)燃氣溫度以15℃計，根據(jù)公式6-18求得其單位長度壓降為：管段0-1的壓力損失為：4、計算管段附加壓頭。ρ)=6.497，乘以該管段終端及始端的標高差△H=-1.2m，可得該管段附加壓頭為-7.8Pa/m。5、計算各管段實際壓力損失?！鱌-=-△ρ)=9-(-)=8Pa6、求室內(nèi)燃氣管道總壓力降。該值即為本管段的阻力損失加上管段附加壓頭以及前面已經(jīng)計算過的管段的阻力損失累計值。室內(nèi)總壓力降根據(jù)附表可知其數(shù)值為117.2Pa.7、以總壓力降與允許計算壓力降相比擬比擬可知，該壓力降在允許范圍之內(nèi)?！踩绻贿m宜，那么可改變個別管段的管徑?！?.4管道防腐在進入室內(nèi)之前，鍍鋅鋼管為埋地管段，那么需要采用一定的防腐措施。對于埋地管段，針對土壤腐蝕性的特點，可以采用絕緣層防腐法、電保護法或排流保護法。后兩者均有電流的消耗，且電保護法一般與絕緣層防腐法相結(jié)合，那么本設(shè)計選擇絕緣層防腐法。目前國內(nèi)外埋地鋼管所采用的防腐絕緣層種類很多，有瀝青絕緣層、聚乙烯包扎帶、塑料薄膜涂層、酚醛泡沫樹脂塑料絕緣層等。瀝青是埋地管道中應(yīng)用最多和效果較好的防腐材料。煤焦油瀝青具有抗細菌防腐的特點，但有毒性。塑料絕緣層在強度、彈性、受撞擊、粘結(jié)力、化學穩(wěn)定性、防水性和電絕緣性等方面，均優(yōu)于瀝青絕緣層。所以本設(shè)計選擇塑料絕緣層。而管道的絕緣層一般應(yīng)滿足以下根本要求：1.與鋼管的粘結(jié)性好，保持連續(xù)完整。2.電絕緣性能好，有足夠的耐壓強度和電阻率。3.具有良好的防水性和化學穩(wěn)定性。4.能抗生物腐蝕，有足夠的機械強度、韌性及塑性。5.材料來源充足，價格低廉，便于機械化施工。以上述5點根本要求為根底，將常用塑料絕緣層進行比擬，在目前常用的聚乙烯粘膠帶、熔結(jié)環(huán)氧和擠塑聚乙烯(二層、三層結(jié)構(gòu))中選擇擠塑聚乙烯材料因為其具有優(yōu)良的機械性能和極低的水汽滲透性，耐化學介質(zhì)侵蝕能力強，絕緣電阻大，并且直接由工廠流水線生產(chǎn)防止了人為施工質(zhì)量的因素。優(yōu)越性更表現(xiàn)在其彌補了兩層PE粘結(jié)性能缺乏及環(huán)氧粉末涂層耐機械撞擊能力缺乏等缺點，把兩者的優(yōu)勢結(jié)合在一起，通過互補，防腐性能更加優(yōu)越，能適合各種土壤條件使用，是目前較為完善的防腐層體系，適合在江南水網(wǎng)密集人口稠密的地區(qū)使用。3.5管道附屬設(shè)備3.5.1閥門本設(shè)計為低壓燃氣管道，可不設(shè)置閥門，但每戶用戶燃氣表前可選用無填料旋塞。旋塞是一種動作靈活的閥門，閥桿轉(zhuǎn)90°即可到達啟閉的要求。雜質(zhì)沉積造成的影響比閘閥小，所以廣泛用于燃氣管道上。無填料旋塞只