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1、- 1 -目录第一章燃气输配课程设计任务书 .- 2 -一、题目某居民住宅楼低压燃气管道系统设计 .- 3 -二、原始数据 .- 3 -三、计算及说明书 .- 3 -四、设计进度时间表 .- 4 -五、主要参考资料： .- 4 -六、课程设计装订 .- 4 -第二章 设计计算及说明 .- 5 -2.1 燃气基本性质及参数计算 .- 5 -2.2 用气设备燃气流量 .- 11 -2.3 室内燃气管道布线及设备布置说明 .- 11 -2.4 室内燃气管道设计计算说明 .- 15 -2.5 室内燃气管道水力计算（见附表） .- 16 -第三章 设计总结 .- 17 -第四章 图纸及附件 .- 18
2、- 2 -第一章燃气输配 课程设计任务书一、题目某居民住宅楼低压燃气管道系统设计二、原始数据居民住宅楼为 6 层，层高 3.5 m，室内首层地面标高0.00，室外地表标高-0.5m。居民用户每户均安装燃气表、燃气双眼灶及燃气快速热水器各一台，其中双眼灶额定流量为 0.9m3/h，热水器额定流量为 1.4m3/h 。该市冬季冻土深度为地表下 0.8m。室内燃气管道采用镀锌钢管。1. 燃气气源成分：（容积成分%）燃气种类 序号 CH4 C2H6 C3H8 CO2天然气 4 92.7 6.3 0.7 0.32.居民楼平面图（1 张）M1:1003. 室内燃气管道的计算压力降取为：燃气种类 室内燃气管
3、道的计算压力降天然气（Ng） P=150pa注：室内燃气管道的计算压力降不包括燃气表的压降。三、计算及说明书1. 设计计算及说明书一份1.1 按提供的设计资料计算燃气基本性质及参数。1.2 选择居民用户的用气设备型号，折算燃气流量。1.3 按设计规范编写室内燃气管道布线及设备布置说明，布置管道及设备。- 3 -1.4 做室内燃气管道与设备平面布置及系统图，确定管道长度。1.5 进行室内燃气管道的设计、计算（写出设计计算说明，列表计算） 。1.6 设计总结2.绘制设计图纸（2 #图纸一张）做室内燃气管道与设备平面布置及系统图（平面图：M 1:100、系统图：M 1:50）四、设计进度时间表第 1
4、-4 天：熟悉设计任务及原始资料，借阅相关资料；计算燃气基本性质及参数；选择用气设备型号。第 5-6 天：编写管道布线及设备布置说明，绘制平面及系统草图。第 7-10 天：进行室内燃气管道的设计、计算。第 11-12 天：绘制平面及系统图。第 13-14 天：整理说明书，写设计总结，完成设计。五、主要参考资料：1.燃气供应，詹淑慧，中国建筑工业出版社，北京，2004 年2.城镇燃气室内工程施工与质量验收规范 CJJ94-2009，住建部，2009 年3.城镇燃气设计规范 50028-2006，建设部，2006 年4.城镇燃气技术规范 GB50494-2009，住建部，2009 年六、课程设计装
5、订课程设计计算书和图纸（按 A4 幅大小折叠）左装订，装订顺序为： 统一封面、目录、任务书、计算书、设计总结、图纸- 4 -第二章 设计计算及说明2.1 燃气基本性质及参数计算2.1.1 燃气的物理化学性质：（一）燃气的组成：混合气体的组分有三种表示方法：容积成分、质量成分和分子成分。（1）容积成分是指混合气体中各组分的分容积与混合气体的总容积之比，即 y1=V1/V 混合气体的总容积等于各组分的分容积之和，即 V=V1+V2+.+Vn。本工程提供的燃气为天然气，其容积成分是：燃气种类 序号 CH4 C2H6 C3H8 CO2天然气 4 92.7 6.3 0.7 0.3（2）质量成分是指混合气
6、体中各组分的质量与混合气体的总质量之比，即 gi=Gi/G 混合气体的总质量等于各组分的质量之和，即 G=G1+G2+.+Gn。（3）分子成分是指混合气体中各组分的摩尔数与混合气体的摩尔数之比。由于在同温同压下，1 摩尔任何气体的容积大致相等，因此，气体的分子成分在数值上近似等于其容积成分。混合气体的总摩尔数等于各组分的摩尔数之和，即Vm=0.01(y1Vm1+y2Vm2+.+ynVmn)=0.01(92.722.362+6.322.187+0.721.936+0.322.26)=22.89m3/kmol（二）平均分子量：燃气是多组分的混合物，通常将燃气的总质量与燃气的摩尔数之比称为燃气的平均
7、分子量。混合气体的平均分子量可按下式计算：M=(y1M1+ y2M2+ ynMn)/100- 5 -=(92.716.043+6.330.070+0.744.097+0.344.010)/100=17.21式中 M-混合气体平均分子量；y1、y 2yn-各单一气体的容积成分（） ；M1 、M 2Mn -各单一气体的分子量(参见教材燃气供应附录 1)。（三）燃气的平均密度和相对密度：（1）平均密度：单位体积的物质所具有的质量，叫做这种物质的密度。单位体积的燃气所具有的质量称为燃气的平均密度。密度单位为 kg/m3。混合气体的平均密度为：=y i i /100=(92.70.7174+6.31.3
8、553+0.72.0102+0.31.9771) /100= 0.77kg/m3式中 -混合气体的平均密度，kg/m 3；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/m 3。 （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=/1.293= 0.76/1.293=0.595Kg/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/m 3；1.293-标准状态下空气的密度，kg/m 3。（四）气体临界参数：当温度不超过某一数值时，对气体进行加压可以使气体液化；而在该温度以上，无论加多大的压
9、力也不能使气体液化，这一温度就称为该气体的临界温度。在临界温度下，使气体液化所需要的压力称为临界- 6 -压力；此时气体的各项参数称为临界参数。（1）混合气体的平均临界温度： m.c1c2cncT0yT+yTL （ ）=0.01（92.7190.7+6.3305.4+ 0.7369.9+0.3304.2）=199.5 K；式中Tm.c-混合气体的平均临界温度,K；y 1、y 2、y n-各单一气体容积百分比，%；Tc1、T c2TCn-各单一气体临界温度，K。（2）混合气体的平均临界压力：m.c1c2cncP0yP+yPL （ ）=0.01（ 92.74.641+6.34.884+0.74.2
10、56+0.37.387）=4.66MPa式中Pm.c-混合气体的平均临界压力，MPa；y 1、y 2、y n-各单一气体容积百分比，%；-各单一气体临界压力， MPa。ccPL、（五）黏度：物质的粘滞性用黏度来表示。黏度可以用动力黏度和运动黏度来表示。一般情况下，气体的黏度随温度的升高而增加，混合气体的动力黏度随压力的升高而增大，而运动黏度随压力的增高而减小。（1）混合气体的动力黏度可按下式近似计算：=100/ (gi/ i)式中 -混合气体的动力黏度，Pas；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，Pas。（2）混合气体的运动黏度为：=/- 7 -式中 -流体
11、的运动黏度，m 2/s；-相应流体的动力黏度，Pas；-流体的密度，kg/m 3。（六）饱和蒸气压和相平衡常数：（1）饱和蒸气压：单一液体的蒸气压指液态烃的饱和蒸气压简称为蒸气压，是指在一定温度下，密闭容器中的液体及其蒸气处于动态平衡时，蒸气所表示的绝对压力。混合液体的蒸气压指在一定温度下，当密闭容器中的混合液体及其蒸气处于动态平衡时，根据 道尔顿定律，混合液体的蒸气压等于各组分蒸气分压之和；根据拉乌尔定律，各组分蒸气分压等于此纯组分在该温度下的蒸气压乘以其在混合液体中得分子成分。根据混合气体分压定律，各组分的蒸气分压为：Pi=yiP式中 y i-该组分在气相中的分子成分（等于其容积成分） ，
12、%。（2）相对平衡常数：在一定温度下，一定组分的气液平衡系统中，某一组分在该温度下的蒸气压 Pi与混合液体蒸气压 P 的比值是一个常数 ki；该组分在气相中的分子成分 yi与其在液相中的分子成分 xi的比值，同样是这一常数 ki，该常数称为相对平衡常数。即Pi/P=yi/xi= ki（七）沸点和露点：（1）沸点：液体温度升高至沸腾时的温度称为沸点。在沸腾过程中，液体吸收热量不断气化，但温度保持在沸点温度，并不升高。不同物质的沸点是不同的，同一物质的沸点随压力的升高而升高。通常所说的沸点是指在一个大气压下液体沸腾时的温度。液体的沸点越低，越容易沸腾和气化。（2）露点：饱和蒸汽经冷却或加压，立即处
13、于过饱和状态，当遇到接触面或冷凝核便液化成露，这时的温度称为露点。露点与碳氢化合物的性质及其压力有关。- 8 -（八）体积膨胀：通常将温度每升高 1，液体体积增加的倍数称为体积膨胀系数。（1）对于单一液体，用下式计算：V2=V11+（t 2-t1） 式中 V 1-单一液体温度为 t1时的体积，m 3；V2-单一液体温度为 t2时的体积，m 3；-该液体在 t1至 t2温度范围内的体积膨胀系数平均值。（2）对于混合液体，按下式计算：V2=V1y i1+ i（t 2-t1） /100式中 V 1-混合液体温度为 t1时的体积，m 3；V2-混合液体温度为 t2时的体积，m 3； i-混合液体各组分在 t1至 t2温度范围内
