燃气输配官网课程设计

卢欣伶：崇仁县燃气输配管网方案设计

目录

目录 .................................................................................................................. I 1 绪论 ............................................................................................................1

1.1设计内容和设计依据 ........................................................................1

1.1.1设计内容 .................................................................................1 1.1.2设计依据 .................................................................................1 1.2市规划概述及气源条件 ....................................................................1

1.2.1城市规划概述 .........................................................................1 1.2.2气源条件 .................................................................................2 1.3基础设计资料汇编 ............................................................................2 2 燃气的物理化学性质的确定 ....................................................................3

2.1混合气体的平均分子量 ....................................................................3

2.1.1 混合气体的平均分子量计算公式 ........................................3 2.1.2 混合气体的平均分子量计算结果 ........................................3 2.2混合气体的平均密度 ........................................................................3

2.2.1 混合气体的平均密度计算公式 ............................................3 2.2.2 混合气体的平均密度计算结果 ............................................4 2.3混合气体的运动粘度 ........................................................................4

2.3.1 混合气体的运动粘度计算公式 ............................................4 2.3.2 混合气体的运动粘度计算结果 ............................................5 2.4混合气体的低热值 ............................................................................5

2.4.1 混合气体低热值计算公式 ....................................................5 2.4.2 混合气体低热值计算结果 ....................................................5 2.5混合气体的临界参数 ........................................................................6

2.5.1 临界温度TC...........................................................................6 2.5.2 临界压力PC ...........................................................................6

3 各类用户年用气量 ....................................................................................7

I

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3.1供气原则及供气对象 ........................................................................7

3.1.2供气原则 .................................................................................7 3.1.2供气对象 .................................................................................7 3.2居民生活年用气量 ............................................................................8 3.3公共建筑年用气量 ............................................................................8 3.4工业用户年用气量 ............................................................................9 3.5未预见量 ............................................................................................9 3.6年用气量汇总 ....................................................................................9 4 各类用户用气工况 ..................................................................................10

4.1日用气工况及用气量计算 ..............................................................10 4.2小时用气工况及用气量计算 ..........................................................10 5 设计方案及管网布置 ..............................................................................12

5.1燃气管网系统选择和管网布线原则 ..............................................12

5.1.1 燃气管网系统的选择 ..........................................................12 5.12管网布置原则 ........................................................................12 5.2各类用户用气压力的确定 ..............................................................12 5.3设计方案及供气工艺流程 ..............................................................13

5.3.1设计方案确定 .......................................................................13 5.3.2门站的选择 ...........................................................................13 5.3.3 管网布置 ..............................................................................13 5.3.4 供气工艺流程 ......................................................................14

6 管网水力计算 ..........................................................................................15

6.1各级管网压力及计算压力降的确定 ..............................................15 6.2管道计算流量确定 ..........................................................................15

6.2.1 计算流量的确定步骤如下 ..................................................15 6.2.2 各管段计算流量的确定 ......................................................16 6.3管网水力计算 ..................................................................................17

6.3.1单位管长压力降的计算 .......................................................17 6.3.2环网的校正流量值计算 .......................................................18

II

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6.3.3验算压力降闭合差 ...............................................................18 6.3.4 计算零点偏移 ......................................................................21 6.3.5点压力和节点流量计算 .......................................................21 6.3.6节点的压力 ...........................................................................22 6.4主要工程量统计 ..............................................................................22 参考资料 ........................................................................................................23

III

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1 绪论

1.1设计内容和设计依据

1.1.1设计内容

1、设计题目：崇仁县燃气输配管网方案设计。 2、编制设计说明书（不少于4000字）

3、绘图：（1）燃气管道总平面图（1号图纸1张） （2）燃气管道水力计算图（1号图纸1张） 1.1.2设计依据

规划区总平面图及相关经济技术指标； 《城镇燃气设计规范》GB 50028-2006； 《煤气规划设计手册》中国建筑工业出版社； 《燃气工程技术手册》同济大学出版社； 《城市煤气设计手册》（上册）； 《城市煤气规划设计手册》； 《燃气输配》教材。

1.2市规划概述及气源条件

1.2.1城市规划概述

崇仁县城区规划人口24万人，中心城区土地规划主要为民用和商业用地，在东北侧主要为工业用地，在东侧和北侧有部分发展备用地。

城区建设基本沿崇仁河布局，城市建成区基本上分为三个片区即城北区、城南区、崇仁工业园，呈现“一城三区”的城市形态。

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城区的主要道路为抚八公路、人民大道、胜利路、县府东路、县府西路、中山路、站前路、街口路等，形成“三纵两横”的道路骨架，将城市三个功能区连成一体。

1.2.2气源条件

规划区内现没有燃气输配系统。近期即将有管输天然气供应本城镇，引入设计压力为1.6MPa，引入方向为进气方向2。天然气容积成分见下表，工业用气占民用气比例为6%。

组份（体积百分比） CH4 92.74 C2H6 3.96 C3H8 1.2 C4H10 1.8 CO2 0.2 N2 0.1 1.3基础设计资料汇编

崇仁县的基础设计资料见几种公共建筑及商业耗热定额和公建用气定额千人指标参照下表。

几种公共建筑及商业耗热定额

名 称 宾 馆 旅馆、招待所 医 院 饮食业 职工食堂 大学、中专 中小学校 托儿所、幼儿园 福利院

耗热定额 18400MJ/床·年 6000MJ/床·年 3300MJ/床·年 8000MJ/座·年 1900MJ/座·年 3000MJ/人·年 1850MJ/人·年 1600MJ/人·年 1700MJ/人·年 耗气定额 520m3/床·年 170m3/床·年 93m3/床·年 225m3/座·年 54m3/座·年 85m3/人·年 52m3/人·年 45m3/人·年 48m3/人·年 备 注 带餐饮 带餐饮 公建用气定额千人指标参照下表

序号 1 2 3 4 5 6 7 项目 医院 饭店 快餐店 面食馆 理发店 旅馆 托儿所 千人指数 3～3.75床位 3～3.2座位 1.9～.4座位 1.6～3座位 7～10床 20～25座位 2

备注 10次/人.年 有餐厅和无餐厅各按一半考虑 全托、半托各半

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2 燃气的物理化学性质的确定

2.1混合气体的平均分子量

2.1.1 混合气体的平均分子量计算公式 混合气体的平均分子量可按下式计算：

式中 M—混合液体平均分子量；

y1、y2……yn—各单一液体容积成分（%）； M1、M2……Mn—各单一气体分子量。

2.1.2 混合气体的平均分子量计算结果

混合气体平均分子量 组分 分子量M 体积百分比% 混合平均分子量M CH4 16 92.74 C2H6 30 3.96 C3H8 44 1.2 C4H10 58 1.8 CO2 44 0.2 N2 28 0.1

17.7605 2.2混合气体的平均密度

2.2.1 混合气体的平均密度计算公式 混合气体的平均密度可按下式计算：

式中 ρ1、ρ2……ρn—标准状态下各单一气体密度（kg/m3）。

3

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2.2.2 混合气体的平均密度计算结果

混合气体平均密度ρ（kg/Nm3） 组分 体积百分比% 各组分摩尔容积Vm（Nm3/kmol） 上两项乘积 混合气体摩尔容积Vm（Nm3/kmol） 混合气体平均密度ρ（kg/Nm3） CH4 92.74 22.4 C2H6 3.96 22.2 C3H8 1.2 21.9 26.28 C4H10 1.8 21.5 38.7 CO2 0.2 22.3 4.46 N2 0.1 22.4 2.24 2077.38 87.91 22.37 0.79394 2.3混合气体的运动粘度

2.3.1 混合气体的运动粘度计算公式

参考教材P11，0℃时动力粘度可以近似地按下式计算：

??g1?g2????gng1

?1?g2?2???gn

?n式中 ?——混合气体在0℃时的动力粘度（Pa·s）；

g1、g2……gn——各组分的质量成分（%）；

?1、?2……?n——相应组分在0℃时的动力粘度（Pa·s）。

其中质量成分可按公式转换：gi?

则运动粘度为：??

??yiMMi?100

式中 ?——混合气体的运动粘度（Pa·s）；

?——相应的动力粘度（Pa·s）； ?——混合气体的平均密度（kg/m）。

3

4

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2.3.2 混合气体的运动粘度计算结果

混合气体运动粘度 组分 动力粘度μ×10e6（Pa.S） 分子量M 体积百分比% 上两项乘积 gi gi/μ 混合动力粘度μ×10e6（Pa.S） 混合运动粘度ν×10e6（㎡/S） CH4 10.4 16 92.74 1483.84 0.8355 0.0803 C2H6 8.6 30 3.96 118.8 C3H8 7.5 44 1.2 52.8 C4H10 6.8 58 1.8 104.4 CO2 14.0 44 0.2 8.8 N2 16.7 28 0.1 2.8 总量 1771.44 0.9974 0.1012 0.0669 0.0297 0.0588 0.005 0.0016 0.0078 0.0040 0.0086 0.0004 0.0001 9.8557 12.4137 2.4混合气体的低热值

2.4.1 混合气体低热值计算公式

Ht?11003

?yiHti

式中 Ht—混合气体的低热值（MJ/m）； y1——各单一气体容积成分（%）； Ht—各单一气体的低热值（MJ/m3）。

2.4.2 混合气体低热值计算结果

混合气体低热值（Mj/Nm3） 组分 体积百分比% 各组分低热值（Mj/Nm3） 上两项乘积 混合气体低热值（Mj/Nm3） CH4 92.74 35.90 C2H6 3.96 64.40 C3H8 1.2 C4H10 1.8 CO2 0.2 0 0 N2 0.1 0 0 93.24 123.65 3329.55 255.01 111.89 222.57 39.19 5

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2.5混合气体的临界参数

2.5.1 临界温度TC

式中， Tm.c—混合气体的临界温度（K）； y1、y2……yn—各单一气体容积成分（%）； TC1、TC2……TCn—各单一气体的低热值（K）。 计算：

Tc=92.74×191.05+3.96×305.45+1.2×368.85+1.8×425.95+0.2×304.2+0.1×126.2)/100=202.09K

2.5.2 临界压力PC

式中， Pm.c—混合气体的临界温度（MPa）； y1、y2……yn—各单一气体容积成分（%）； PC1、PC2……PCn—各单一气体的低热值（MPa）。 计算： 临界压力

Pc=92.74×4.6407+3.96×4.8839+1.2×4.3975+1.8×3.6173+0.2×7.3866+0.1×3.3944)/100=4.6332Mpa 临界密度

?c=92.74×162+3.96×210+1.2×226+1.8×225+0.2×468.19+0.1×310.91)/100=1.6656

kg/Nm3

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3 各类用户年用气量

3.1供气原则及供气对象

3.1.2供气原则

燃气是一种优质燃料，应力求经济合理地充分发挥其使用功能。燃气的供气原则不仅涉及国家的能源政策及环保政策，而且与当地具体情况、条件密切相关。首先应该从提高热效率和节约能源方面考虑。由于我国气源尚不丰富，城市燃气应有限供给居民生活用户。因为小煤炉的热效率很低，只有15%~20%，但采用燃气后，热效率可高达55%~60%。燃气供应可大量节约燃料。对于大量的、分散的小用户，即居民生活用户及公共建筑用户来说，使用燃气还可有效地防止环境污染、节约劳动力以及减轻城市交通运输量。 1、民用用气供气原则：

①优先满足城镇居民炊事和生活用热水的用气。

②尽量满足托幼、医院、学校、旅馆、食堂和科研等公共建筑的用气。

③人工煤气一般不供应采暖锅炉用气。如天然气气量充足，可发展燃气供暖和空调。 2、工业用气供气原则：

①应优先供应在工艺上使用燃气后，可使产品产量及质量有很大提高的工业企业。 ②使用燃气后能显著减轻大气污染的工业企业。 ③作为缓冲用户的工业企业。 3、工业与民用的供气比例：

城市燃气在气量分配时应兼顾工业和民用。在发展城市燃气的初期，由于民用用户发展较慢，一定时期内工业用气比例往往较大。但随着民用用户的逐步发展，民用供气比例就会逐渐的升高。在正常情况下，工业与民用的供气量应有一定的比例。这个比例的确定既要从城市燃气供应和需求的具体情况出发，也要考虑发展一定数量的工业用户。

工业企业用户有用气均匀的特点，所以工业企业用气量在城市用气量中占有一定的比例将有利于平衡城市燃气使用的不均匀性，减少燃气储存容量。此外，为了平衡城市燃气供应的季节不均匀性及节日高峰负荷，可发展一定数量的工业用户为缓冲用户。

3.1.2供气对象

按照用户的特点，城市燃气供气对象一般分为下列三个方面： 1、居民生活用气：

居民用户是城市供气的基本对象，也是必须保证连续稳定供气的用户。

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2、公共建筑用气（商业用气）：

公共建筑包括食堂、饮食业、幼儿园、托儿所、医院、旅馆、理发店、浴室、洗衣房、机关、学校和科研机关等，燃气主要用于炊事和生活用热水。对于学校和科研机构，燃气还用于实验室。

3、工业企业生产用气：

工业企业用气主要用于生产工艺。

此外，城市燃也可用作供暖、空调及汽车的能源。

3.2居民生活年用气量

参考上海市：2300MJ/（人·年），而崇仁县人口24万人，以每户3.2人计算，户数n=24/3.2=7.5万户。以每户1.2M3/天计算，居民生活用气量：Q=1.2*7.5*104=9*104M3。

居民生活年用气量：9*10*365=32850000 M/年

4

3

3.3公共建筑年用气量

公共建筑年用气量可按下式计算：

MNqHlQ2?

式中 Q2——居民生活年用气量（Nm3/a）

N ——居民人数（人）

M——各类用气人数占总人口的比例数

3

q——公共建筑用气定额（MJ/人·a）

）

Hl——燃气低热值（MJ/ Nm

其中千人指标参照所给资料表4，用气定额可查教材P34表2-2。因为该地区气化率较低，故所有数据均按下标考虑。具体参数及计算如下表：

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项目 医院 饭店 快餐店 面食馆 理发店 旅馆 托儿所 千人指数 3～3.75床位 3～3.2座位 1.9～2.4座位 1.6～3座位 7～10床 20～25座位 用气量指标 千人指标 单项用气量 千人总量(Nm3/a) 3300 8000 8000 8000 8.5 6000 1600 3.5 3 2 2.5 1000 8 25 11550 24000 16000 20000 8500 48000 40000 5071.83 1217239.43 总量(Nm3/a) 上表中：单项用气量=用气量指标*千人指标

千人总量=各单项用气量之和/低热值 （注：天然气低热值按35.5MJ/m3计） 总用气量= 240000/1000*5071.83=1217239.43 Nm3/a

3.4工业用户年用气量

工业用气量占民用用气量的6%，由此可得工业用气量。在总用气量中，未预计量占总用气量的5%。其中民用用气量包括居民用气量和商业用气量。

3.5未预见量

其中未预见量=民用和工业用气总量*5/95

3.6年用气量汇总

各类用户年用气量汇总表（万m3/a）

用户类别 小计 比列

9

居民 3285 86.4

商业 121.7 3.2

工业 204.4 5.4

未预见 190.1 5

合计 3801.2 100

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4 各类用户用气工况

4.1日用气工况及用气量计算

各类用户日用气量计算采用不均匀系数法计算。

其中不均匀系数的选取为：月高峰系数取1.1～1.3，此处居民和公建取K1max=1.2，工业企业取K1=1.1；日高峰系数取1.05～1.2，此处居民和公建取K2=1.2，工业企业取K2max=1.15；

Qy365max

max

日用气量计算公式为：Qr??K1max?K2max

各类用户日用气量表（m3/d）

用户类别 小计 比列

居民 129600 87

商业 4801 3.2

工业 7084 4.8

未预见 7447 5

合计 148932 100

4.2小时用气工况及用气量计算

各类用户小时计算流量采用峰值叠加法确定。居民生活和公共建筑用户及工业企业小时用气的波动情况见下表。

小时用气量占日用气量的百分数（%） 时间（时） 6~7 7~8 8~9 9~10 10~11 11~12 12~13 13~14 居民生活和公共建筑 4.87 5.2 5.17 6.55 11.27 10.42 4.09 2.77 工业时间居民生活和公共建筑 2.27 4.05 7.1 9.59 6.1 3.42 2.13 1.48 工业时间居民生活和公共建筑 1.27 0.98 1.35 1.3 1.65 0.99 1.63 4.35 工业企业 2.39 2.75 1.97 2.68 2.23 2.96 3.22 2.51 企业 （时） 4.88 4.81 5.46 4.82 3.87 4.85 5.03 5.27 14~15 15~16 16~17 17~18 18~19 19~20 20~21 21~22 企业 （时） 5.53 22~23 5.24 23~24 5.45 5.55 4.87 4.48 4.34 4.84 24~1 1~2 2~3 3~4 4~5 5~6

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民用建筑小时高峰系数：对于民用建筑，10~11时的用气量百分数是最大的。故可得民用小时高峰系数：11.27*24/100=2.7048

工业企业小时高峰系数：对于工业企业，17~18时的用气量百分数是最大的。故可得工业小时高峰系数：5.55*24/100=1.332

各类用户小时计算流量表（m3/h）

序号 1 2 3 4

用户类别 居民+商业 工业 未预见 合计

小时计算流量

15120 392.6 816.5 16329.1

高峰时段 10~11时 17~18时

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5 设计方案及管网布置

5.1燃气管网系统选择和管网布线原则

5.1.1 燃气管网系统的选择

无论是旧有的城市还是新建的城市，在选择燃气输配管网系统时，应考虑许多因素，其中最主要的因素有：

（1）气源情况：燃气的种类和性质、供气量和供气压力、气源的发展或更换气源的规定；

（2）城市规模、远景规划情况、街区和道路的现状和规划、建筑特点、人口密度、居民用户的分布情况；

（3）原有的城市燃气供应设施情况；

（4）对不同类型用户的供气方针、气化率及不同类型的用户对燃气压力的要求； （5）用气的工业企业的数量和特点； （6）储气设备的类型；

（7）城市地理地形条件，敷设燃气管道时遇到天然和人工障碍物（如河流、湖波、铁路等）的情况；

（8）城市地下管线和地下建筑物、构筑物的现状和改建、扩建规划。 5.12管网布置原则

中压配气环边长一般控制在1.5公里，供气面积一般2平方公里。配气管道尽量沿道路铺设，需要避开城市主干道，但不得沿高速公路进行铺设。

在布置管道的同时，需要考虑管道的双侧供气，并且管道的布置不得穿越工业用地及居民用地，可以穿过绿地。

管道需要穿越河流时需要谨慎考虑。

5.2各类用户用气压力的确定

崇仁县管路压力为中压管道。

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5.3设计方案及供气工艺流程

5.3.1设计方案确定 确定各类用户所需压力

居民及商业用户：低压（一般额定压力为2000Pa） 工业用户：≥0.08 MPa 调压箱（柜）：≥0.05 Mpa 5.3.2门站的选择

门站的选择根据提供的气源进气方向来确定。 5.3.3 管网布置

崇仁县中心城区由于区域较为规整，故在布置时可以较好的划分区域范围。 本次设计的进气方向为2。根据崇仁县的用气量，将崇仁县布置为四个环。 第一、二环分别包括西南和西北的居民和商业区。第三环供气地区为中心城区的居民和商业用地，连接着城西和城东的第一、二、四环。第四环则包括的是东北侧的工业用地。

具体布置见01号图纸。

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5.3.4 供气工艺流程

居民用户 楼栋调压箱 商业及公共建工业用户 中压A庭院管调压柜或楼栋调压柜或专用中压支管（引入管） 中压支管（引入管） 中压支管（引入管） 中压A环网

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6 管网水力计算

6.1各级管网压力及计算压力降的确定

崇仁县采用中压管网，此系统中压干管计算压力降选择起点压力为0.4MPa，末端最低压力为0.15Mpa

6.2管道计算流量确定

6.2.1 计算流量的确定步骤如下

1）绘制管网平面示意图，对节点、管段、环网标号，气源位置等； 2）计算管网各管段的途泄流量；

3）按气流沿最短路径从供气点流向零点的原则，拟定环网各管段中的燃气流向。气流方向总是流离供气点，而不应逆向流动；

4）从零点开始，逐一计算各管段的转输流量； 5）求管网各管段的计算流量。

A. 首先计算整个崇仁镇的各类用户所占面积，计算单位面积的途泄流量，其中将居民

和商业用户放在一起计算，计算结果如下表格：

各类用户占地面积（Nm2）、单位面积途泄流量 面积 合计 单位面积途泄流量 居民 商业 工业 10919172.95 3417723.89 6418270.32 14336896.84 0.001054622 6418270.32 6.1169E-05 B．计算环内的单位长度途泄流量，将其均分摊到环上的每个管段，即管段环内的单位长度用气量，结果如下：

各环内的单位长度途泄流量 环号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 居民+商业占地面积 4534764.4 2172185.5 3033438 79728.374 工业占地面积 本环供气量 环周边长 0 0 304187.483 4018537.122 4782.4601 2290.8336 3217.7360 329.8937 10708.3 8062.75 15466.1 6880.58 环内单位长度途泄流量 0.446612 0.284126 0.208051 0.047946 15

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C．计算环外单位长度途泄流量，采用就近的原则，分别计算各管段环外部分的途泄流量，结果如下：

各管段环外途泄流量 居民+商业管段环外供气环外单位长度途工业占地面积 管段长度 占地面积 量 泄流量 1725565.6 1123766.759 1888.558456 5024.7 0.375855 530997.16 1831063.564 0 0 0 2283458.3 0 693040.86 494888.92 0 0 526689.39 0 0 0 0 0 1123766.76 1831063.56 672.0055962 0 0 2408.184244 0 730.8958052 521.9205072 0 68.739833 667.462529 1355.1 2099.24 2287.56 5165.85 508.49 4061.78 4116.7 585.12 2276.8 3358.02 0.4959085 0 0 0.4661739 0 0.1799447 0.1267813 0 0.0301914 0.1987667 管段编号 1--2 1--3 2--4 3--4 2--5 4--5 3--7 5--6 6--7 6--8 7--8

6.2.2 各管段计算流量的确定

确定各管段计算流量的计算列于下表，步骤如下：

（1）将管网的各管段依次编号，在距供气点最远处假定零点的位置，同时决定气流方向。

（2）计算各管段的途泄流量。

（3）计算转输流量，计算由零点开始，与气流相反方向推算到供气点。 （4）求各管段的计算流量，计算公式为：

Q?0.55Q1?Q2 式中 Q——计算流量（m3/h）；

Q1——途泄流量（m3/h）； Q2——转输流量（m3/h）。

计算结果如下表，其中单位长度途泄流量=环内单位长度途泄流量+环外单位长度途泄流量。

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环号 管段号 1--2 1--3 2--4 3--4 2--4 2--5 4--5 3--4 4--5 Ⅲ 5--6 3--7 6--7 6--7 6--8 7--8 管段 长度 5024.7 1355.1 流量 单位长度途泄流量转输流量途泄流量 0.55Q1 计算流量 Q1 Q2 0.822467 4132.65 2272.956 9691.395 11964.35 0.94252 1277.21 702.465 4998.343 5700.808 1533.99 843.696 1510.578 2354.274 1497.58 823.6689 1510.578 2334.247 1533.99 843.696 1510.578 2354.274 3875.93 2131.764 2770.89 4902.653 250.267 137.6467 2770.89 2908.536 1497.58 823.6689 1510.578 2334.247 250.267 137.6467 2770.89 2908.536 1378.4 758.122 1392.486 2150.608 1575.95 866.774 414.2324 1281.006 149.789 82.38377 414.2324 496.6162 149.789 82.38377 414.2324 496.6162 177.902 97.84633 0 97.84633 828.465 455.6557 0 455.6557 Ⅰ 2099.24 0.730737 2287.56 0.654663 2099.24 0.730737 5165.85 0.750299 508.49 0.492176 2287.56 0.654663 508.49 0.492176 4116.7 0.334832 4061.78 0.387996 585.12 0.255997 585.12 2276.8 0.255997 0.078137 Ⅱ Ⅳ 3358.02 0.246712

6.3管网水力计算

6.3.1单位管长压力降的计算

参考教材P94,高压和中压燃气管道摩擦阻力损失计算公式（6-38）：

P1?P2L22=1.4×10(9

Δd?192.2dυQ0)0.25Q0d25ρ0TT0

式中 P1—管道起点燃气的绝对压力（kPa）； P2—管道终点燃气的绝对压力（kPa）； L—燃气管道的计算长度（km）； Q0—燃气管道的计算流量； d—管道内径（mm）。

管道起点燃气的压力取0.4Mpa，管道终点燃气的压力为0.15Mpa。选取塑料管作为管道铺设的材料。

A. 先计算等式左边单位长度管段的压力降，结果如下

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路径 管长 平均长度 单位压降Pa2/m 125678 124568 12568 1378 1345678 134568 1245678 18250.39 14025.93 16584.05 8774.9 12210.99 10544.65 12421.25 13258.9 9427.64396 其中125678表示路径1→2→5→6→7→8。 B.环网水力计算，见管网水力计算表格。 6.3.2环网的校正流量值计算 参考教材P111公式（6-72）

式中 ?Q—校正流量值（Nm3/h）； ?P—管段平方压力降（kPa2）； Q—计算流量（Nm3/h）；

?—与管段相邻环的?Q?，管段无相邻环则取0（Nm3/h）； ?Qnn计算结果见管网水力计算表格。

6.3.3验算压力降闭合差 高、中压管网

式中 ?P—环网各管段的压力平方差（kPa）；

??P?100%0.5??P2

?ε

?P—环网各管段的压力平方差绝对值（kPa2）； ε—工程计算的精度要求，一般ε＜10%。 计算结果见管网水力计算表格。

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环网水力计算表 管段 管段流管径量Q D (Nm3/h) 初步计算 单位压力降ΔP/L 校正流量计算 校正ΔQ=Δ管段流后管ΔQ'+Q'' 量校正 段流ΔQ'' 量 ΔQn Q' 校正计算 管段压力降考虑局部阻力ΔP' 后压力损失 环邻管段长度号 环号 L/m 号 管段压ΔP/Q ΔQ' 力降ΔP ΔP'/L (mm) （(kPa)（kPa） 2/km) （kPa） 1.1ΔP' 1--2 - 5024.7 11964 250 35701.8 179391 14.99 1--3 - 1355.1 -5701 250 9131.16 -12374 2.171 2--4 Ⅱ 2099.2 2354.3 200 5464.21 11470.7 4.872 Ⅰ 3--4 Ⅲ 2287.6 -2334 200 5380.86 -12309 5.273 166179 27.31 0.77097 2--4 Ⅰ 2099.2 -2354 200 5464.2 -11471 4.872 -3477 -241 -3719 -3719 8246 17943 90157.2556 99172.98114 -3719 -9419 22929 -31070.961 -34178.05723 -1876 478.2 321.93 675.815479 743.3970267 -2766 -5100 22273 -50950.75 -56045.82542 8811.35956 0.0509755 1876.1 -478 321.93 -675.81499 -743.3964899 2--5 - 5165.9 4902.7 225 11616.4 60008.8 12.24 -978.4 -864 -1843 -1843 3060 4950.7 25574.4262 28131.86883 Ⅱ 4--5 Ⅲ 508.49 -2909 160 23813.9 -12109 4.163 -889.8 -3798 38916 -19788.617 -21767.47892 36429 21.28 5109.99401 0.43581 0.11099307

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环网水力计算表 管段 环管段号 号 邻环号 管段流管径量Q D 初步计算 校正流量计算 单位压ΔQ=校正后管段压Δ管段流力降ΔΔP/Q ΔQ' ΔQ'+管段流力降ΔP Q'' 量校正 P/L ΔQ'' 量 ΔQn Q' 校正计算 ΔP'/L 管段压力降ΔP' （kPa） 考虑局部阻力后压力损失 1.1ΔP' (Nm3（(kPa)(mm) （kPa） /h) 2/km) 3--4 Ⅰ 2287.6 2334.2 200 5380.86 12309 5.273 4--5 Ⅱ 508.49 2908.5 160 23813.9 12109.1 4.163 长度L/m 22273 38916 2765.9 5100 889.84 3798 50950.7522 56045.82744 19788.6207 21767.48276 5--6 Ⅲ 3--7 - 4116.7 2150.6 200 4643.97 19117.9 8.89 -346.6 -606 -953 -952.7 1198 - 4061.8 -1281 160 5395.82 -21917 17.11 -952.7 -2234 -1129 -633 1633.8 6725.91368 7398.505047 14723 -59802.242 -65782.46652 1536 898.763875 988.6402623 18561.8082 20417.98899 0.13434397 6--7 Ⅳ 585.12 496.62 160 999.376 584.755 1.177 22204.2 36.61 0.50749 6--7 Ⅲ 585.12 -496.6 160 999.376 -584.76 1.177 1129.5 632.8 6--8 - 2276.8 97.846 100 537.78 1224.42 12.51 184.64 -7.9 176.8 176.78 274.6 Ⅳ 7--8 - 3358 -455.7 110 5183.98 -17408 38.2 -16768 51.9 0.87257 176.78 -279 1536 -898.76391 -988.6402998 3331.3 7584.77786 8343.255643 2167.1 -7277.3062 -8005.036789 -591.29222 0.03751652 20

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6.3.4 计算零点偏移

经过校正流量的计算，使管网中的燃气流量就行重新分配，零点位置可能发生偏移。 由于从两边到零点的计算压力可能不同，固需要对零点位置进行偏移，以保证压力的稳定。

6.3.5点压力和节点流量计算 （1）节点压力

由水力计算结果，从气源点开始，依次计算各节点节点压力和管段压力降（节点压力之差），直到零点，压力为管网最低值。计算过程中需注意所用压力为绝对压力。

??式中 P—气源点绝对压力(kPa)； P0—零点绝对压力(kPa)； Pmin—末端最低绝对压力(kPa)；

P?P0222P?Pmin2

η—压降利用系数，一般在60%-70%满足要求。

所计算的节点压力及管段压降见水利计算图纸。 （2）节点流量

管道始端i、终端j的节点流量分别为：

qi?0.45Q1i?j；

qj?0.55Q1i?j式中 Q1i?j—从i节点到j节点管道的途泄流量（Nm3/h）； qi,qj—i,j节点的节点流量（Nm3/h）。 节点流量计算 节点号 1 2 3 4 5 6 7 8 流入途泄流量 流出途泄流量 0 4132.647862 1277.209002 3031.57248 4126.201024 1378.403624 1725.741447 1006.367299 0.55Q1 0.45Q2 节点流量 5409.856864 0 2434.43559 2434.43559 5409.926922 2272.95632 2434.46712 4707.42344 3073.532548 702.464951 1383.08965 2085.5546 250.2668008 1667.36486 112.62006 1779.98492 1378.403624 2269.41056 620.281631 2889.69219 327.6911001 758.121993 147.460995 905.582988 828.4648787 949.157796 372.809195 1321.96699 0 553.502014 21

0 553.502014 卢欣伶：崇仁县燃气输配管网方案设计

6.3.6节点的压力

节点压力根据压力的计算公式进行计算：

式中 P1—管道起点燃气的绝对压力（kPa）； P2—管道终点燃气的绝对压力（kPa）； L—燃气管道的计算长度（km）； Q0—燃气管道的计算流量； d—管道内径（mm）。

节点压力：

节点压力计算 节点 1 2 3 4 5 6 7 8 P 400 375.26 351.01 322.63 321.72 293.42 218.25 159.75

6.4主要工程量统计

序号 1 2 3 4 工程名称 埋地燃气管道 埋地燃气管道 埋地燃气管道 埋地燃气管道 规格 DE160,SDR11 DE125,SDR11 DE110,SDR11 DE90,SDR11 单位 米 米 米 米 长度 1772.8 2729.4 993.1 7112.5 备注 PE塑料燃气管道 PE塑料燃气管道 PE塑料燃气管道 PE塑料燃气管道

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参考资料

1. 《燃气输配》教材；

2. 《城镇燃气设计规范》（GB50028-2006）； 3. 《燃气工程技术手册》同济大学出版社； 4. 《燃气工程设计手册》建筑工业出版社

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/gzxo.html