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1、燃气管网水力计算基础,632 摩阻系数,谢维列夫 公式 新钢管,水力光滑区：,第二过渡区,阻力平方区,实验室和实际安装管道的条件不同的系数,考虑由于接头而使阻力增加的系数,摩阻系数（二）,谢维列夫 公式(续) 新铸铁管,水力光滑区,第二过渡区,阻力平方区,燃气流态确定,燃气成分的确定 (各组分的体积百分比) 燃气运动粘度,每种组分：,燃气流态确定,燃气流速,表6-12 各产气厂燃气不同流态时燃气流速的范围,新铸管,新钢管,公式简化,新铸管,设:,则:,取K1 =1.1，K2=1.06， K3=1.15，K4=1.18，S=0.55， 运动粘度取1910-6m2/s，燃气流速为计算方便取10m/
2、s。,单位为:m,单位为：cm,单位为：cm,例：求d=100mm时，铸=？,实用的水力计算公式,高、中压管道实用计算公式,新铸管,新钢管,表6-14 不同管径的值,实用的水力计算公式,低压管道实用计算公式 （普尔公式,Pole),表6-15 不同管径的K值,燃气管道水力计算图,高压燃气管道水力计算图 中压燃气管道水力计算图 低压燃气管道水力计算图 户内人工燃气管道水力计算图,高压燃气管道水力计算图,中压燃气管道水力计算图,低压燃气管道水力计算图,户内人工燃气管道水力计算图,压力修正系数(密度修正),层流情况下：,紊流情况下,1高、中压管修正,标准状态：,任意工况下,则,而,例：设某煤气厂的燃
3、气组分O2、N2、CH4、CO、CmHn、CO2、H2等成分的体积百分数为0.78、28.94、12.9、19.57、6.22、5.2、26.39。求中、高压流动情况下的修正系数。,解：1）求煤气对空气的相对密度,S=(1.050.78+0.9676428.94+0.55412.9+0.96719.57+1.566.22+1.535.2+0.069526.39) 0.01=0.744,2）,3）修正系数为,2低压管修正,与管径相关的系数，见表6-15,因此在流量相同的情况下有：,因此上例如是低压流动则阻力修正系数为0.744/0.55=1.353,局部阻力,表6-16 常用配件局部阻力系数值,
4、习惯单位换算公式,在实际计算中，qV、d、A常用如下单位：qV（m3/h）；d（cm）；A（cm2）。将上述单位代入局部阻力计算公式， 取S=0.55 得,当量长度法,表6-18 =1时各种直径管子的当量长度,管段的计算长度L=L1+L2,附加压头,由于燃气和空气的容重不同，燃气轻于空气，因此当管道的高程有关变化时就会产生附加压头。附加压头是由于密度差的作用而产生的，有正有负，在计算室内管道时，特别是在高层建设中，附加压头的作用较大，不可忽视。 p=H(g-)g,管道的当量管径和当量长度,当量管径对于始、末端相同的两根或多根等长的并联管道，为计算方便，往往采用换算成一根管道进行计算。将多根管道
5、的管径换算成一根相当的管径。,低压管当量管径的换算,高中压管当量管径当量长度的换算,燃气管道总压力和压力降分配,1低压管网允许压力降的选择,燃烧器前最低压力,一般燃烧器均有其标准压力，压力的波动范围有一定限制，其下限不能低于最低压力。例如，上海市的燃气高发热量为15900kJ/m3，则最低压力为 pmin=（0.27215900/100+10）9.81 Pa =523Pa 上海市在实际设计时以往取pmin=600Pa。,燃气管道总压力和压力降分配,2燃气用具对压力的适应性,燃烧器适应的压力波动范围为标准燃烧压力的0.641.44。为计算方便，一般采用0.61.50 倍标准的压力。,燃气干管的压
6、力降选择,AC，BD为支管，AB为干管。由于流量的波动，使A点到B点的压力降p发生波动，波动的范围为0.641.44pn（pn为燃具标准燃烧压力）。为了使C、D两处燃具的燃烧压力在规定的范围之内，必须使干管的压力降在0.641.44pn范围之内。当燃具标准燃烧压力Pn为1000 Pa时，pAB=800 Pa。,支管、燃气表、用气管压力降的选择,在一般情况下，所有支管（包括从干管至燃具），不论长短，其压力降p1均取定值。,上海市低压干管的最低压力规定为1000 Pa，燃具的最低燃烧压力为600 Pa，因此AC与BD的压力降为400 Pa,低压燃气管道的允许压力降可按下列公式计算：,p=0.75p
7、n+150 式中p是低压燃气管道的总压力降（Pa）； pn是低压燃气管道的额定压力（Pa）；对于人工燃气：pn=8001000Pa；天然气：pn=20002500Pa；液化石油气： pn=28003000Pa； 150是燃气表的压力损失（Pa）。,管道计算,1高中压干管计算,（ 1）单根管道的计算， 高压干管与中压干管的设计程序相同。一般设计程序包括下列内容： 己知输送的燃气流量，管道长度，始、终点压力，进行管径计算； 己知管径，管道长度，始、终点压力，进行通过能力的计算； 己知输送的燃气流量、管道长、管径、起点或终点压力，进行终点或始点压力的计算。,例6-9如图6-23所示，A为燃气厂，B、
8、C、D为沿途输出，AB点距离为3公里；BC点距离为2km，CD点距离为2.2公里。B点输出10000m3/h，C点输出15000 m3/h，D点输出20000 m3/h。时。自A点以2105 Pa绝对压力输出燃气，送到D点的压力保持1.5105 Pa绝对压力，当燃气对空气相对密度为0.55时，求A、D间的铸管管径。,表6-14 不同管径的值,例6-10 仍以图6-23为例，当管径采用700 mm时求B、C点的压力并验算D点的压力。,例6-11己知铸铁管管径为500mm，长度为10 km的干管，其始点压力为2.5105Pa（绝对），终点压力为1.5105Pa（绝对），燃气对空气相对密度0.55，
9、求燃气的通过能力。管线见图6-24。,查表6-14，管径为500 mm时，铸=0.11代入式中,应用水力计算图计算, 先求出单位长度压力平方差,qV =19000m3/h,高中压燃气管道计算公式(新铸管),高中压燃气管道计算公式(新钢管),同样道理,仅直径d的幂指数不同,高中压燃气串联管路计算,如图所示，设各段管道的直径和长度分别为D1、D2、D3和L1、L2、L3，换算成直径为D0的管道后，其各段管道长度为L1 、L2、L3 。,如为新铸管,至于新钢管则只需将5.284换成5.226即可,例6-12,如图6-26所示，管道的始点压力为2.5105 Pa（绝对），终点压力为1.5105 Pa（
10、绝对），燃气的相对密度为0.55，求直径为50cm，40 cm，30 cm，长度为0.5km，0.8 km，0.5km的燃气通过能力(新铸管）。,解：,设以长度为L0、管径为D0为50 cm的管道代替上述管道系统。,从得出的管道燃气通过能力可求出B、C点的压力,高中压燃气并联管道计算,设组成并联管道的各管径及长度分别为D1、D2、Dn及L1、L2、Ln，求与并联管道具有同等输送能力的管道直径D0和长度L0,1,2,以新铸管为例，其计算公式为,每一分支管都起、终点压力相同，那么,例6-13,如图6-27，D1为30cm，L1为3000m，D2为20cm，L2为2000m，始点压力为2.5105Pa（绝对），终点压力为1.5105Pa（绝对），求此并联管道的通过能力(新铸管）。,解：,先求两根管道合并一根管道的当量管径，取L0=3000m。,根据当量管径求,求通过能力根据公式6-17,低压枝状管网和室内管道的计算,低压枝状管网系指自干管指出通向用户的配气管。室（屋）内管道则包括支管、燃气计算表、用气管。枝状管网和屋内管段较多，如按公式（6-74）、（6-75）选择经济管径，计算过程复杂。因此，在计算管径时，常利用单位长度平均压力降，即,选择管径，用这个方法求得的管径接近于经济管径。,实用的水力计算公式,低压管道实用计算公式 （普尔公式,Pole),表6-15 不同管径的K值,
