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1、燃气管道管径选取方法的探讨 燃气管道管径选取方法的探讨(宝鸡中燃城市燃气发展有限公司 杨鸿斌 寄玉玉) 摘要：城市燃气管道输配系统流量的计算关系到管网系统 的经济性和可靠性，本文以宝鸡市金利苑9号楼为 例，分别采用同时工作系数法与采暖热指标法计算 燃气用具耗气量，分析不同计算方法对燃气低压架 空管道管径选取的影响。关键词：燃气管道同时工作系数采暖热指标水力计算 Selecting Method of Gas Pipeline Diameter(Baoji China City Gas Development Co.,Ltd. Yang Hongbin Ji Yuyu) Abstract: Th
2、e calculation of the flow in city gas pipeline transmission and distribution system is related to the economy and reliability of network system. Takes No. 9 building of Jinliyuan Baoji City as an example, this paper calculates the gas consumption of appliances using the simultaneously coefficient me
3、thod and index of heating method, respectively. In addition, the effect of different calculation methods on the selection of the diameter of gas low-pressure overhead pipeline is studied.Key words: gas pipeline; simultaneously coefficient;heating index; hydraulic calculation引言燃气属于易燃易爆物，燃气管道的设计与其它市政工
4、 程如供水、供热、供暖等工程相比，有更加严格的规范要 求燃气工程设计要在安全便利、实用可行、美观舒适 的基础上提高其经济性，即在规范允许的基础上，减少工 程费用，控制工程费用的关键就在于科学的设计。设计方案的合理性，不仅仅体现在符合相关规范的技 术要求，最重要的是将技术与经济相结合，由于设计费一 般占工程全费用的很小比例，但却对工程总费用的影响巨 大，所以设计方案应该在确保施工图质量的基础上，尽量 节省投资，对所有新发展民用户管线作水利计算，能够选 择较小管径的不用大管径管线。1燃气管网流量的计算1.1同时工作系数法燃气庭院支管和室内管道的设计，是采用同时工作系l=Jt=i数法计算其流量的，它
5、是由所有燃具的额定流量及其同时 工作系数确定的，计算公式如下：Q=K，Nql=jl= = i式中：Q燃气管道的计算流量，m3/h； K燃具同时工作系数； N同一类型燃具的数目； q燃具的额定流量，m3/hol=Jwl=Jw=1上式中n、q根据实际情况选取，关键是同时工作系数 K值需要确定，其物理含义是：实际流量与各类型燃具额 定流量之总和的比值，它是随同一类型燃具的数目的增大 而减少，反映了多个燃气用具的集中使用程度。1.2采暖热指标法liil采暖热指标是城镇供热规划设计与建筑供热设计中一 个重要的经济技术评价和控制指标，是确定集中供热系统 热源规模的主要依据，一般多用面积热指标表示，即单位
6、时间内对单位建筑面积的供热量。在热力网初步设计阶段 或建筑物设计热负荷资料不全时，民用建筑的采暖、通风、 空调及生活热水热负荷，可按下列方法计算4：Qh=qhxAx10-3式中：Qh采暖热负荷，kW；qh 采暖热指标，住宅楼的采暖热指标qh 取 64 W/m2；A 采暖建筑物的建筑面积，m2。2燃气管道水力计算2.1低压燃气管道基本计算公式。25 Q 2 p Td 5T 0 燃气管道摩擦阻力损失(Pa)； 燃气管道的计算长度(m)；-燃气管道的计算流量(m3/h)；些=6.9*106 传 + 92.2 史)LI d Q J式中： i=jld管道内径(mm)；p燃气的密度(kg/m3)；T设计中
7、所采用的燃气温度(K)；T0273.15(K)；v燃气的运动粘度(m2/s)；K管壁内表面的当量绝对粗糙度，对钢 管：输送天然气时取0.1mm。2.2燃气管道压力降的分配低压燃气管道允许总压力降的分配按城镇燃气设计 规范(GB50028-2006)的推荐值，如下表：表1低压燃气管道允许总压力降的分配天然气灶具额定压力Pn总压力降Pd(Pa)街区单层建筑多层建筑庭院室内庭院室内200016501050300300200400般的民用燃具正常工作可允许其压力在50%范围内波动，但考虑到高峰期一部分燃具不宜处于过低的负荷, 因此，取最小压力系数K2=0.75，最大压力系数K1=1.50。这样，低压燃
8、气管网(包括庭院和室内管)总的计算压力 降可确定为：Pd=0.75Pn，加上燃气表的压力损失 150Pa，燃气低压管道从调压箱到最远燃具的管道允许阻力损失，可按下式计算： Pd=0.75Pn+150。燃具额定压力Pn为2000Pa，燃具前最小压力为1500Pa，燃具前最大压力为3000Pa,如果调压箱出口压力调到3000Pa,室内管道压力损失400Pa,则庭院的最大压力降为3000-1500-400=1100Pa；庭院的额定压力降为3000-2000-400=600Pa。即：庭院压力降范围 AP=600Pa1100Pa，压力降大于1100 Pa，管径偏小，压力降小于 600Pa，管径偏大。水力
9、计算时以总压降与允许的计算压力 降比较，如不合适需要改变个别管段的管径。3燃气管道水力计算案例以宝鸡市金利苑9号楼为例，9号楼为12层，共8个系统96户。每户含一台双眼灶和一台壁挂式采暖炉，其中 耗气量为0.7Nm3/h的双眼灶96台（计算流量用Q1表示）, 耗气量为2.0Nm3/h的采暖炉96台（计算流量用Q2表示）;天然气灶具额定压力2000pa；燃气密度p取0.75kg/Nm3；燃气温度T取293.15K；燃气运动粘度u取15x10-6m2/so 建筑采暖面积均为120m2, 1KW热负荷相当于860kcal 热量，天然气热值为7940kcal/Nm3，采暖热指标法效率为0.90o3.1
10、同时工作系数法对管径选取的影响表2水力计算表（同时工作系数法确定计算流量）管段编号用户数N(户)同时工作系数k计算流量Q1(m3/h)计算流量Q2(m3/h)计算流量Q(m3/h)管径d (mm)管段长度L1(m)单位长度压损AP/L(Pa/m)阻力损失AP(Pa)节点压力(Pa)01960.34222.98144.00166.988015.310.70163.772636.2312840.34820.46126.00146.46808.208.3868.732567.5023720.36218.24108.00126.24809.706.3661.712505.7934600.37015.5
11、490.00105.54809.004.5741.142464.6545480.38813.0472.0085.046511.608.5699.312365.3556360.3949.9354.0063.93659.005.0645.522319.8267240.4347.2936.0043.295012.109.00108.902210.9378120.5164.3318.0022.33507.302.6919.622191.30使庭院压力降在6001lO0Pa之间，DN80需带4个 系统，DN65需带2个系统，DN50需带2个系统。3.2采暖热指标法对管径选取的影响表3水力计算表(采暖热指
12、标法确定计算流量)管段编号用户数N(户)同时工作系数k计算流量Q1(m3/h)计算流量Q2(m3/h)计算流量Q(m3/h)管径d (mm)管段长度L1(m)单位长度压损AP/L(Pa/m)阻力损失AP(Pa)节点压力(Pa)01960.34222.9888.73111.716515.314.23217.652582.3512840.34820.4677.6498.10658.2011.1691.542490.8223720.36218.2466.5584.79659.708.5282.602408.2234600.37015.5455.4671.00659.006.1355.212353.0
13、145480.38813.0444.3657.406511.604.1548.162304.8556360.3949.9333.2743.20659.002.4722.262282.5967240.4347.2922.1829.475012.104.4553.822228.7678120.5164.3311.0915.43507.301.3810.082218.69使庭院压力降在6001100Pa之间，DN65需带6个系统，DN50需带2个系统。3.3对比分析LJ l.ll. . I- l.6-,，ii E ； ir 1 料：1 in J.群：二ii：点法切就，捋, 齐七外匕，W J, j ： L 二I.:.Si236!： 35土土.义2tzi Wrst2567 50I ：Jj.L .Ji非；E彳.：匕中&旨q-：LIE t ：）4 .J. I.Li|-j t ：）4.一l-l9JH2-t仆r r.-.immr.fl，-l I-r.i -h if；图1燃气管道水力计算图从以上两种计算结果对比可明显看出，壁挂式采暖炉的计算流量在采用同时工作系数法时比较大，用采暖热指 标法时比较小，两种方法选取的管径要差一个级别。两种计算方法计算出的结果相差较大，原因在于燃气壁挂炉耗气量的选取，燃器具同时工作系数法选取的是壁挂炉的额 定耗气量，它是壁挂炉不停歇运转时的耗气量。采暖热指l=JI三I三
