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1、毕业设计说明书 题 目 鹤壁市燃气管网工程利用 院系 建筑环境与能源工程系 专 业 城市燃气工程技术专业 目 录第一章 设计题目及原始资料.2第二章 概 述 3第三章 燃气性质计算 5第四章 耗气量计算及供需平衡.7第五章 输配管网设计.8第六章 输配管网布置.9第七章 输配管网水力计算13第八章 调压站设计.22第九章 管道设计.24第十章 该市中压管道及庭院管网设计说明26第十一章 室内燃气管道安装施工说明31小结 .36参考文献.37第一章 设计题目及原始资料第一节 设计题目及内容一、设计题目：河南省鹤壁市东方世纪城的燃气输配工程及其附属设施的初步设计。二、设计内容：1) 市政及小区天然
2、气管线的布置、水力计算、设备的选型及施工。2) 计量装置、家用燃具及热水器的选型和安装。3) CAD绘制管道安装系统图、管线平面布置图等。 第二节 原始资料1) 本城市有河流穿越。人口密度500人/hm，在图示上量取各单元的面积以1：100比例进行计算。气化率为0.8，经计算该城市用气人口为13.4万人。2) 自然条件与地质条件气温：-1.837.7年主导风向：西南风土质：地质构造比较复杂，主要由花岗岩、喷出岩、变质岩、砂页岩、红色岩和灰岩六大岩石构成台地、丘陵、山地、阶地和平原五大类地貌类型。第二章 概 述第一节 城市燃气的优势发展城市燃气事业，是合理有效利用能源、保护城市环境、防止大气污染
3、、促进生产和改善人民生活条件的重要措施之一。城市燃气输配系统的规划、设计、建造和管理，应保证居民和工业企业正常用气需要。天然气气作为当前一种比较清洁的优质气体燃料，和传统的固体燃料及液体燃料相比，具有以下优越性：1、燃气点火方便，燃烧稳定、可靠，使用方便；2、燃烧比较完全，热效率高，节约能源，在民用方面尤为显著；3、燃烧易调节，有利于实现生产自动化；4、可满足特殊工艺的要求，既能对物体大面积加热，也能进行局部高温加 热，可提高产品质量和产量，降低劳动强度；5、燃气采用管道输送，方便快捷，大大减轻了城市交通运输负担；6、燃气燃烧产物少，污染小，可改善城市空气质量，保护生活环境。燃气具有上述的这些
4、特点并且已经是能源的一个重要组成部分，是发展国民经济和改善人民生活的重要物质基础，城市燃气化也是城市现代化的重要标志之一，所以积极发展城市燃气事业对合理利用能源，促进经济发展，提高人民生活水平，保护环境都有十分重大的意义。同时也是改善劳动条件，节约劳动力，减少城市运输量的有效措施。 第二节 设计原则1 、节约投资、保护环境、减少污染。2 、坚持科学严谨的态度，积极使用新技术、新工艺、新材料和新设备，以达到技术先进、经济合理的目的；3、 贯彻国家能源发展和环境保护政策，合理利用天然气资源，提高天然气的利用率，促进城市燃气事业的发展。4、 供气管线设计，采用远、近期结合，以近期为主，并适当考虑今后
5、发展的原则，且在保证安全以及平稳用气的前提下，输气管线应力求平、直、短。5、在城市总体规划的指导下，统筹安排，合理布局，避免对本市的景观造成影响；7、注重环境保护和消防安全，使本工程真正造福于人民；8、注重近远期的结合，在设计中为将来的发展保留足够的空间；9、确定合理的供气比例，优先发展民用燃气，并兼顾一定的工业用户，以调节供气不均匀性。第三节 供气原则燃气是一种优质燃料，应力求经济合理的充分发挥其使用效能，首先应从提高热效率和节约能源方面考虑。由于我国气源尚不十分丰富，所以把有限的气量合理分配对节能和改善环境更为有利，此外把燃气供给居民可方便群众生活，减轻负担，解除后顾之忧，满足广大居民的迫
6、切需求。一、民用用气供气原则：1、优先满足城镇居民炊事和生活用气；2、尽量满足幼托、医院、学校、旅馆、食堂和科研单位等公共福利建筑的用气。3、城市燃气一般不供应锅炉用气。二、工业用气供气原则；1、优先满足工艺上必须使用燃气，但用气量不大的企业用户；2、对邻近管网，用气量不大的其他工业企业，如使用燃气后可显著提高产品质量，改善劳动条件和生产条件的用户，可考虑供应燃气；3、使用燃气后能显著减轻大气污染的工业企业；4、作为缓冲用户的工业企业。三、工业与民用供气的比例：城市燃气在气量分配时应兼顾工业和民用，因为工业用户具有用气量比较均匀的特点，其在城市用气量中占有一定的比例，将有利于平衡民用耗气的不均
7、匀性。第三章 燃气性质计算第一节 燃气性质计算气源基本参数如下表所示。天然气组成及其标态下的主要特性值成分V（）分子量密度粘度低热值甲烷9816.0430.717410.39535906丙烷0.344.0972.01027.50293244正丁烷0.358.1242.70306.835123469正戊烷0.472.1513.45376.355156.733N2128.01341.250416.6711.分子量的计算由表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 = = =16.602相对密度的计算由表1-4、表1-5查得各组分密以下公度，按以下公式求混合气体平均密度。
8、 =0.7435按以下公式求混合气体相对比重即相对密度。S=0.5753粘度的计算天然气的动力粘度公式：式中各组分的质量成分经计算可得气源的动力粘度： =。4热值的计算计算可得低热值：5 爆炸极限的计算式中 L混合气体的爆炸下（上）限（体积%）计算可得混合气体的爆炸极限为 6华白指数的计算MJ/m3第四章 耗气量计算及供需平衡 第一节 各类用户的用气定额及耗热量一、 居民生活用气量该市有13.4万，人均用气量为2000 MJ/(人年)，气化率为80%，市区的面积为268h,居民生活用气量为：Q1=NKq/H=0.81340002000/36.46=5880417m/a二、 公共建筑用气量 公共
9、建筑耗热指标及用气规划名称设施规划指标耗热指标用气量（m/a）学校共1个，每千人50人 2000MJ/(人.年) 367627医院共1个，每千人50床位3500 MJ/(床位年)643347酒店共2个，每千人50床位9000 MJ/(床位年)3308643Q2=4319617 m/a3、 工业企业用户用气量该市区有一个陶瓷厂，日用气量20000m/天，每天工作时间为12小时，则每小时流量为20000/12=1667m/h。Q3=36520000/36.46=200220m/a年总用气量Qy=Q1+Q2+Q3=10400254 m/a用气不均匀系数应根据城市用气量的实际统计资料而确定，本设计由于
10、缺乏用气量的实际统计资料，故结合当地情况进行如下选取：K1max=1.2 K2max=1.1 K3max=2.5 计算燃气管道的流量，应按计算月的小时最大用气量Q=QyKmKdKh/36524=104002541.21.12.5/36524=3918m/h第二节 用气量平衡用气量平衡方法及措施：1、利用缓冲用户进行调节：在夏季用气处于低谷时，可将多余燃气供应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，有计划的暂停供应大型工业企业等方法-来调节日不均匀性。2、 利
11、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。 第五章 输配管网的设计第一节 输配系统组成现代化的城市燃气输配系统是复杂的综合设施，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.区域储配站；第二节 管网系统工艺一、 压力级别的确定：根据本市发展现状和规划气源性质、人口分布、道路建设等实际情况，本工程拟采用长输管线储气、中压供气、低压用气、区域调压相结合的供气方式。本市的城市燃气管网系统为中、低压两级系统，具有运行可靠、管理方便、节省投资和运行费用
12、低等优点。管网的压力级制为中压A和低压两级压力。 城镇燃气设计压力（表压）分级名 称压力（Mpa）高压燃气管道A2.5P4.0B1.6P2.5次高压燃气管道A0.8P1.6B0.4P0.8中压燃气管道A0.2P0.4B0.01P0.2低压燃气管道P0.01二、供气范围：本设计的供气范围是整个鹤壁市东方世纪城小区。三、管网输配系统工艺流程：位于城市东南部区域中心的储配站接收外来天然气，经减压后送入城市中压管网，再经区域调压站送入低压管网，供给各类用户，或经专业调压站供给工业用户。在用气低峰时，中压管道也可存储部分气量，在用气高峰时，高压末端储气量及中压储气同时向用户供气，以满足城市各类用户的需求
13、。 第六章 输配管网的布置一、 布线依据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
