燃气基础知识第六章燃气管网水力计算

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1、第六章燃气管网水力计算燃气管道水力计算的任务根据计算流量和规定压力损失来计算管径，进而决定管道投资与金属消耗；对已有管道进行流量和压力损失的验算，以充分发挥管道的输气能力，或决定是否需要对原有管道进行改造。燃气水力计算公式不稳定流动方程连续性方程ρw=const气体状态方程P=ZρRT等温稳定流动决定燃气流动状况的参数为：压力p、密度ρ和流速w高压、次高压和中压燃气管道单位长度摩擦阻力损失的表达式p1—燃气管道始端的绝对压力，kPa；p2—燃气管道末端的绝对压力，kPa；Q—燃气管道的计算流量，m3/s；d—管道内径，mm；λ—燃气管道摩

2、擦阻力系数，反映管内燃气流动摩擦阻力的无因次系数，其数值与燃气在管道内的流动状况、燃气性质、管道材质（管道内壁粗糙度）及连接方法、安装质量等因素有关；ρ—燃气密度，kg/m3；T—设计中所采用的燃气温度，K；T0—标准状态绝对温度，273.15K；Z—压缩因子；当燃气压力小于1.2MPa（表压）时，取Z=1；L—燃气管道的计算长度，km。低压燃气管道单位长度摩擦阻力损失的表达式为：式中－燃气管道摩擦阻力损失（Pa）；l－燃气管道的计算长度（m）；燃气管道摩擦阻力系数可按下式计算：式中lg－常用对数；K－管壁内表面的当量绝对粗糙度（mm）；

3、Re－雷诺数（无量纲Re=dw/νν为运动粘度）。燃气管道摩擦阻力计算公式及图表（附录2）低压燃气管道从调压站到最远燃具管道允许的阻力损失式中Δpd－从调压站到最远燃具管道允许的阻力损失，含室内燃气管道允许的阻力损失（Pa）；Pn－低压燃具的额定压力（Pa）。附加压头Δp—附加压头，Pa；g—重力加速度，m/s2；ρa—空气密度，kg/m3；ρg—燃气密度，kg/m3；Δh—管道终端与始端的标高差，m。局部阻力—局部阻力的压力损失，Pa；—计算管段中局部阻力系数总和；w—燃气在管道中的流速，m/s；—燃气密度，kg/m3；T—燃气绝对温度

4、，K；T0—273K。室外燃气管道的局部阻力损失可按管道摩擦阻力损失的5%—10%计算管道的当量长度＝1时的当量长度管段的计算长度式中L1—管段实际长度，m当量长度计算图燃气分配管段计算流量的确定式中q—单位长度途泄流量，m3/（m·h）；Q1—途泄流量，m3/h；Q2—转输流量，m3/h；L—管段长度，m。管段途泄流量的计算过程（1）根据供气范围内的道路与建筑物布局划分为几个小区：（2）分别计算各小区的居民用户用气量及小型商业用户和小型工业用户的用气量，并按照用气量的分布情况，布置配气管道。（3）求各小区管段的单位长度途泄流量，如图中A

5、、B、C…区管道的单位长度途泄流量为式中QA、QB、QC—为A、B、C各区的小时计算流量，m3/h；L—管段长度，m。计算管段的途泄流量燃气分配管段计算流量确定Q=0.55Q1+Q2式中Q—计算流量，m3/hQ1—途泄流量，m3/h；Q2—转输流量，m3/h；节点流量节点1节点2节点流量等于流入节点所有管段途泄流量的0.55Q1、流出节点所有管段途泄流量的0.45Q1以及与该节点的集中流量三者之和枝状管网的水力计算（1）对管网的节点和管段编号（2）根据管线图和用气情况，确定管网各管段的计算流量。（3）根据给定的允许压力降及由于高程差而造成

6、的附加压头，确定管线单位长度的允许压力降。（4）根据管段的计算流量及单位长度允许压力降选择管径。（5）根据所选定的标准管径，求沿程压力降和局部压力降，计算总的压力降。（6）检查计算结果。若总的压力降未超过允许值，并趋近允许值，则认为计算合格，否则应适当变动管径，直到总压力降小于并尽量趋近允许值为止。环状管网的计算步骤1）绘制管网平面示意图，管网布置应使管道负荷较为均匀。然后对节点、环网、管段进行编号，标明管道长度、燃气负荷、气源或调压站位置等。2）计算各管段的途泄流量。3）按气流沿着最短路径从供气点流向零点（不同流向燃气的汇合点）的原则，

7、拟定环状管网燃气流动方向。但在同一环内，必须有两个相反的流向。4）根据拟定的气流方向，以为条件，从零点开始，设定流量的分配，逐一推算每一根管道的初步计算流量。5）根据管网允许压力降和供气点至零点的管道计算长度（局部阻力通常取沿程损失的5%—10%），求得单位长度允许压力降，根据流量和单位长度允许压力降即可选择管径。6）由选定的管径，计算各管道的实际压力降以及每环的闭合差，通常初步计算结果管网各环的压力降是不闭合的，这就必须进行环网的水力平差计算。7）在人工计算中，平差计算是逐次进行流量校正，使环网闭合差渐趋工程允许的误差范围的过程。校正流

8、量—校正流量的第一个近似值，它未考虑邻环校正流量对计算环的影响—为使校正流量精确些，而加于第一项上的附加项，它考虑了邻环校正流量对计算环的影响（a）低压管网式中—计算环的压力闭合差；—计算环的