CNG加气站计算书

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1、计算书项目名称：工号/分号：计算书名称：设备、管径及壁厚计算　软件名称、版本：编制：年月日校核：年月日审核：年月日　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1、设备选型1)压缩机：按照在进口压力为1.2MPa时，日加气量为2万Nm3，一天工作时间为14小时计算。设计选用单台公称排量为1.8m3/min的压缩机，在压缩机的进口压力为1.2MPa时的排气量为1.8×60×12=1296Nm3/h.两用一备。进气压力MPa出口压力MPa单台公称流量Nm3/min单台小时排气量（Nm3/h）台数总排

2、气量（Nm3/h）每天加气时间日加气量（Nm3/d）1.2251.81296两用一备22031430844注：总排气量=小时排气量×压缩机数量×0.85日加气量=总排气量×14小时2)干燥器：小时总排气量为2203Nm3/h，选用一台处理量为2500Nm3/h的干燥器。3)缓冲罐：按照天然气在罐中停留10秒计算如下：2203×10÷12÷3600＝0.51m3。设计选用2m3的缓冲罐一台。4）废气回收系统工作压力不高于4.0MPa，回收罐设计压力为4.5MPa，几何容积为1立方米。5）储气井为了满足CNG燃料汽车

3、加气的需要，需要设置CNG储气井，公称工作压力为25MPa，最高工作压力为25MPa，选用储气井4口，单口井水容积分别为高压3立方米一口，中压6立方米一口，低压4.5立方米两口。。6）充气顺序控制盘采用机械式充气顺序控制盘，设计压力为27.5MPa，工作压力为≤25MPa。一路进口，四路出口，其中一路给加气机直充，三路连接储气井，通过能力为2000立方米/小时。7）双枪加气机设计压力27.5MPa,工作压力为20MPa，最大工作压力为25.0MPa，要求加气机高、中、低管三管进气。8）调压撬设计为一路，最大通过流

4、量为2000Nm3/h”2、管径计算根据规范及经济流速的比较，压缩机前管道的气体流速小于或等于20m/s，压缩机后管道的气体流速小于或等于5m/s。管径采用公式：d—计算管道内径（mm）Q—管道标况流量（Nm3/h）P0—标况压力（0.1MPa）P1—工况压力（绝压：MPa）—气体流速（m/s）Z—压缩因子（压力小于1.2MPa时，Z取1）1)进压缩机总管管径：P1=1.2MPa，流量为2203Nm3/h：＝＝54.7mm设计选用D89的管道。2)进压缩机支管管径：P1=1.2MPa，流量为1296Nm3/h：＝

5、＝42.0mm设计选用D57的管道。3)出压缩机支管管径：P1=20MPa，流量为1296Nm3/h：根据天然气的成分计算出天然气的临界压力为Pc=4.584MPa，临界温度Tc=193.25K。在压力为20MPa,温度为20℃时：Pr=P/Pc=(20+0.1013)/4.584=4.39，Tr=T/Tc=(273.15+20)/193.25=1.52查得压缩系数为：Z=0.85＝＝19.7mm设计选用D32的管道。4)出压缩机总管管径（压缩机—充气顺序控制盘）：P1=20MPa，流量为2203Nm3/h：＝＝

6、25.6mm设计选用D32的管道。5)充气顺序控制盘—加气机管管径：P1=20MPa，流量为2203Nm3/h：＝＝25.6mm设计选用3根D22的管道。6)压缩机—收集罐管管径：P1=4.0MPa，流量为500Nm3/h：根据天然气的成分计算出天然气的临界压力为Pc=4.584MPa，临界温度Tc=193.25K。在压力为20MPa,温度为20℃时：Pr=P/Pc=(4+0.1013)/4.584=0.89，Tr=T/Tc=(273.15+20)/193.25=1.52查得压缩系数为：Z=0.94＝＝28.5m

7、m设计选用D57的管道。3、管道壁厚计算：压缩机前管道的工作压力为1.2MPa，管道的壁厚按照常规选择合适的壁厚，设计主要计算压缩机后的工艺管道。站内压缩机后设计压力为27.5MPa和4.0MPa，各路管道材质均为不锈钢，下面分别按照《钢制压力容器》（GB150）及《工业金属管道设计规范》（GB50316）进行计算。方法一：计算公式为《工业金属管道设计规范》（GB50316）第6.2.1条规定：当ts＜D0/6时，管道的设计厚度（δ2）=计算厚度（δ或ts）+腐蚀裕量（不锈钢：0）管道的名义厚度（δ3）=设计厚度

8、（δ2）/（1-壁厚负偏差12.5％）ts—直管计算厚度（mm）Ej—焊接接头系数P—设计压力（MPa）[σ]t—在设计温度下材料的许用应力（MPa，不锈钢为137MPa）D0—管道外径（mm）Y—系数（不锈钢：0.4）方法二：计算公式为《钢制压力容器》（GB150）第5.2条规定：当p≤0.4[σ]tφ时：δ＝管道的设计厚度（δ2）=计算厚度（δ或ts）+腐蚀裕量（不