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燃气用气量和计算流量、燃气管道水力计算及附录

燃气用气量和计算流量、燃气管道水力计算及附录
燃气用气量和计算流量、燃气管道水力计算及附录

12.3燃气用气量和计算流量

12.3.1燃气用气量

民用建筑燃气用气量包括:居民生活用气量、商业用气量、采暖及通风空调用气量。

1用户的燃气用气量,应考虑燃气规划发展量,根据当地的用气量指标确定。

2居民生活和商业的用气量指标,应根据当地居民生活和商业用气量的统计数据分析确定。当缺乏实际统计资料时,结合当地情况参考选用附录D中附表D.1-1、附表D.1-2、附表D.1-3、附表D.1-4数据。

3采暖用气量,可根据当地建筑物耗热量指标确定(方案和初步设计阶段也可按附录D中附表D.1-5中数据估算)。

4通风空调用气量,取冬季热负荷与夏季冷负荷中的大值确定(方案和初步设计阶段也可按附录D中附表D.1-6中数据估算)。

5居住小区集中供应热水用气量,参照《建筑给水排水设计规范》GB50015中的耗热量计算。

12.3.2燃气计算流量

1燃气管道的计算流量,应为小时最大用气量。

2居民生活和商业用户

1)已知各用气设备的额定流量和台数等资料时,小时计算流量按以下方法确定:

①居民生活用燃气计算流量:

Q h=∑kNQ n(12.3.2-1) 式中Q h——居民用户燃气计算流量(m3/h);

k——用气设备同时工作系数,可参照附录E中附表E.1-1、附表E.1-2的数据;

N——同种设备数目;

Q n——单台用气设备的额定流量(m3/h)。

②商业用户(包括宾馆、饭店、餐馆、医院、食堂等)的燃气计算流量,一般按所有用气设备的额定流量并根据设备的实际使用情况确定。

2)当缺乏用气设备资料时,可按以下方法估算燃气小时计算流量(0℃,101325Pa,以下同):

Q hl=(1/n)Q a (12.3.2-2)

n=(365×24)/K m K d K h

(12.3.2-3)

式中Q hl——燃气小时计算流量(m3/h);

Q a——年燃气用量(m3/a);

n ——年燃气最大负荷利用小时数(h);

K m——月高峰系数,计算月的日平均用气量和年的日平均用气量之比;

K d——日高峰系数,计算月中的日最大用气量和该月日平均用气量之比;

K h——小时高峰系数,计算月中最大用气量日的小时最大用气量和该日小时平均用气量之比。

注: 1 年燃气用量应根据当地居民生活和商业的用气量指标确定,当缺乏资料时,可参考附录D中附表D.1-1、附表D.1-2、附表D.1-3、附表D.1-4中数据计算。

2 用气高峰系数应根据用户的燃气用量或燃料用量的变化情况,统计分析确定。当缺

乏实际统计资料时,结合当地情况参考选用数据K m=1.1~1.3;K d=1.05~1.2;K h=2.2~

3.2。

3采暖、通风空调及生活热水用户

1)已知用气设备的额定流量和台数等资料时,集中设置的燃气锅炉房、直燃机或分布式供能机组的燃气计算流量,应按各用气设备的额定流量,在考虑了设备备用情况之后,叠加确定。

2)当缺乏用气设备资料时,可按以下方法估算:

①采暖燃气小时计算流量:

Q h2=( 3.5×q h×A)/(Q R×η)(12.3.2-4)

式中Q h2——采暖用户小时燃气计算流量(Nm3/h);

q h ——采暖热指标【W/(m2·h)】,见附录D中附表D.1-5;

A ——采暖建筑面积(m2);

Q R——燃气低热值(kJ/ m3);

η——供热设备热效率,应按设备厂提供的数据选用。

②通风空调燃气小时计算流量:

Q h3=( 3.6×q c×A)/(Q R×COP)(12.3.2-5)

式中Q h3 ——空调用户小时燃气计算流量(Nm3/h);

q c ——空调冷指标【W/(m2·h)】,见附录D中附表D.1-6;

A ——空调建筑面积(m2);

Q R ——燃气低热值(kJ/ m3);

COP——吸收式制冷机的制冷系数,可取0.7~1.2。

③小区生活热水燃气小时计算流量:

Q h4=(3.6×Q W)/(Q R×η)

(12.3.2-6)

式中Q h4——生活热水用户小时燃气计算流量(Nm3/h);

Q W——生活热水设计小时耗热量(W/h),按《建筑给水排水设计规范》计算;

Q R——燃气低热值(kJ/ m3);

η——供热设备热效率,应按设备厂提供的数据选用。

12.4 燃气管道水力计算

12.4.1室外燃气管道的局部阻力损失可按燃气管道摩擦阻力损失的5%~10%进行计算;室内燃气管道的局部阻力损失宜按实际情况计算,也可按燃气管道摩擦阻力损失的15%~20%进行计算。

12.4.2计算低压燃气管道阻力损失时,对地形高差大或高层建筑立管应考虑因高程差而引起的燃气附加压力。燃气的附加压力可按下式计算:ΔH=9.8×(ρk-ρm)×h (12.4.2)

式中ΔH——燃气的附加压力(Pa);

ρk ——空气的密度(kg/m3);

ρm ——燃气的密度(kg/m3);

h ——燃气管道终、起点的高程差(m)。

12.4.3中压燃气管道从上游调压站(箱)的出口至下游调压站(箱)的入口间的压力降,应保证下游调压装置的入口压力大力其允许压力的低限,并应留有适当的压力储备值。

12.4.4燃气低压管道从中低压调压站到最远燃具的管道允许阻力损失可按下式计算:ΔP d=0.75×P n+150 (12.4.4)式中ΔP d——从中低压调压站到最远燃具的管道允许阻力损失(Pa);

P n ——低压燃具的额定压力(Pa)。

12.4.5中低压调压站(箱)后的低压燃气管道允许压力损失分配推荐值见表12.4.5。

计。

2 燃气表按膜式燃气表压损设定,采用其他类型的表时应按实际压损另行计算。

附录D 居民和公共建筑的生活用气量

表D.0.1 居民生活用气量指标【MJ/人·年(1.0×104cal/人·年)】

液化石油气居民用户。

2“采暖”系指非燃气采暖。

3燃气热值按低热值计算。

2 燃气热值按低热值计算。

续表D.0.3

普通饭店、小吃店、餐饮业m3/天·座0.665 0.490~0.840 综合商场、娱乐城m3/天·座0.780 0.389~1.170

2

注:1 表中数值适用于我国东北、华北、西北地区。

2 热指标中已包括约5%的管网热损失在内。

2

2 寒冷地区热指标取较小值,冷指标取较大值;严寒地区热指标取较大值,冷指标取较

小值。

附录E 居民生活用燃具的同时工作系数

表E.0.1 居民生活用燃具的同时工作系数k

二个单眼灶时,也可参照本表计算。

2 表中“燃气双眼灶和快速热水器”是指一户居民装设一个双眼灶和一个快速热水器的同时工作系数。

《城市天然气的年用气量参考表》

城市天然气的年用气量 2010-7-8 1. 各类用户的用气量指标 用气量指标又称为耗气定额,常用热量指标来表示用气量指标。 (1) 居民生活用气量指标 居民生活用气量指标是指城镇居民每人每年平均天然气的用气量。 影响居民生活用气量指标的因素很多,如地区的气候条件、居民生活水平和饮食生活习惯、居民每户平均人口数、住宅内用气设备的设置情况、公共生活服务网的发展情况、燃气价格等。通常,住宅内用气设备齐全,地区的平均气温低,则居民生活用气量指标也高。但是,随着公共生活服务网的发展以及燃具改进,居民生活用气量又会下降。 上述各种因素错综复杂、相互制约,因此对居民生活用气量指标的影响无法精确确定。一般情况下需统计5~20年的实际运行数据作为基本依据,用数学方法处理统计数据,并建立适用的数学模型,分析确定;并预测未来发展趋势,然后提出可靠的用气量指标推荐值。 我国一些地区和城市的居民生活用气量指标见表4-1。 ) (2) 公共建筑用气量指标 影响公共建筑用户用气量指标的因素主要有城市天然气的供应情况、用气设备性能、热效率、加工食品的方式和地区的气候条件等。 公共建筑用气量指标一般也应根据当地公共建筑用气量的统计数据分析确定。 我国几种公共建筑用气量指标见表4-2。

(3) 工业企业用气量指标 工业企业用气量指标可由产品的耗气定额或其他燃料的实际消耗量进行折算,也可以按照同行业的用气量指标分析确定。我国部分工业产品的用气量指标见表4-3。 (4) 建筑采暖及空调用气量指标 采暖和空调用气量指标可按国家现行标准《城市热力管网设计规范》CJJ 34或当地建筑物耗热量指标确定。 (5) 天然气汽车用气量指标 天然气汽车用气量指标应根据当地天然气汽车种类、车型和使用量的统计数据分析确定。当缺乏用气量的实际统计资料时,可参照已有燃气汽车城镇的用气量指标分析确定。 2. 城市天然气年用气量计算 在进行城市天然气配气系统的设计时,首先要确定燃气需要量,即年用气量。年用气量是确定气源、管网和设备燃气通过能力的依据。

低压燃气管道水力计算公式

低压燃气管道水力计算 公式 -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

燃气管道输送水力计算 一、适用公式 燃气的管道输配起点压力为10KPa,按《城镇燃气设计规范》,应纳入中压燃气管道的范围。 但本设计认为,虽然成套设备的输出压力为10KPa,出站后,压力即降至10KPa以下。整个管网系统都在10KPa以下的压力状态下工作,因此,在混空轻烃管道燃气输配过程的水力计算,应采取低压水力计算公式为宜。 二、低压燃气管道水力计算公式: 1、层流状态 R e≤2100 λ=64/R e R e=dv/γ ΔP/L=×1010(Q0/d4)γρ0(T/T0) 2、临界状态 R e=2100~3500 λ=+(R e-2100)/(65 R e-1×105) ΔP/L=×106[1+( Q0-7×104dγ)/(-1×105dγ)] (Q02/d5)ρ0(T/T0) 3、紊流状态 R e≥3500 1)钢管λ=[(Δ/d)+(68/ R e)] ΔP/L=×106[(Δ/d)+(dγ/ Q0)](Q02/d5)ρ0(T/T0) 2)铸铁管λ=[(1/d)+4960(dγ/ Q0)] ΔP/L=×106[(1/d)+4960(dγ/ Q0)](Q02/d5)ρ0(T/T0)注:ΔP——燃气管道的沿程压力降(Pa) L——管道计算长度(m)λ——燃气管道的摩阻系数 Q0——燃气流量(Nm3/h) d——管道内径(mm)ρ0——燃气密度(kg/Nm3)γ——0℃和时的燃气运动粘度(m2/s) Δ——管壁内表面的绝对当量粗糙度(mm) R e——雷诺数 T——燃气绝对温度(K) T0——273K v——管内燃气流动的平均速度(m/s) (摘自姜正侯教授主编的《燃气工程技术手册》——同济大学出版社1993版P551)

居民燃气入户及用气合同(个人)

居民燃气入户及用气合同(个人) 合同编号:XX销合字(20XX)XXX号(居民)甲方(用气方):号: 用气地址:邮政编码: 家庭:移动: 乙方(供气方):邮政编码: : 24小时服务: 传真: 甲方为了获得乙方的燃气供应服务,甲方将其燃气入户项目(以下简称“项目”)委托由乙方组织建设,授权乙方确定适格的单位进行项目的设计、施工,并由乙方向甲方供应燃气。为了明确双方的权利、义务,根据《中华人民国合同法》等相关法律、法规和规章的规定,经甲乙双方协商,特签订本合同(以下简称“本合同”)。 第一条:用气性质、用气种类、供气方式、供气质量、燃气入户项目容、通气时间甲方的燃气器具名称及数量 1、用气性质:居民用气。 2、用气种类:天然气、液化石油气、人工煤气、矿井气、其他。 3、供气方式:管道输送。 4、供气质量:乙方所供燃气气质应当执行国家标准,乙方保证在燃气燃烧器具前压力符合国家标准的规定。 5、燃气入户项目容:燃气管道的设计、施工及竣工验收,其围从市政干管至进入甲方居民用户室的表后阀为止。 6、通气时间:甲方按本合同第二条第1款的约定支付全部款项且在甲方所在安装区域委托户数达到总户数的时通气。 7、甲方的燃气器具名称及数量:。 第二条:价格、计量、收费与付款方式 1、签订本合同后,按照当地政府有关部门的文件及国家有关的收费标准,甲方应向乙方支付费元;其他收费项目:,费用:元。合计金额为元。 上述费用支付方式:。 2、燃气价格按照物价主管部门价格文件执行。 3、燃气计量以基表显示的数据为基准数据,计量单位为立方米(m3)。 4、计量设备如出现故障或停止计量,用气量将按近三个月有效抄表数的平均数确定(如

【精品】燃气管网水力计算数学模型及水力计算程序的编制

燃气管网水力计算数学模型及水力计算程序的编制 摘要:利用VisualC++6。0和有限元节点法编制了燃气管网水力计算程序,水力计算全部实现界面化。数学模型中采用了前苏联谢维列夫的摩阻系数公式.采用高斯——赛德尔迭代法解线性方程组,提高了收敛速度。探讨了利用矩阵调行技术解决多气源管网水力计算问题。 关键词:燃气管网水力计算 1引言 随着我国燃气事业的发展,用气城市越来越多,用气量也越来越大,燃气管网相应的变得越来越普及和庞大,其结构也越来越复杂。在管网的新建和扩建中,准确、迅速的燃气管网水力计算是实现高质量的管网设计、施工以及运行调度的必要条件.目前国内存在的大多数水力计算程序,原始数据的准备以文本形式为主,管网的编号也是人工操作,非常麻烦,容易出错;解水力计算线性方程组以雅克比法占多数,收敛速度慢,而且在处理多气源管网时也不是十分方便。 本文从水力计算模型出发,采用有限元节点法,利用VisualC++6.0编制燃气管网水力计算程序。管网初始数据的准备通过界面直观输入;利用高斯-—

赛德尔求解管网线性方程组;通过矩阵调行的方法处理所选基准点不位于最大编号的问题;同时对于多个给定压力的气源点,通过调行和对方程组进行常数项修正来解决。 2数学模型 在使用以下燃气管道水力计算公式时有如下假设条件:燃气管道中的气体运动是稳定流;燃气在管道中的流动时的状态变化为等温过程;燃气状态参数变化符合理想气体定律。 2。1燃气管道水力计算公式 2.1.1对于低压燃气管道 (1) 2。2.2对于中高压燃气管道 (2) (1)、(2)式中: ——压力降(Pa),(注意:在高压管网中表示2次方量);

燃气水力计算

Excel 在燃气管道水力计算中的应用 摘要:利用Excel 的控件和函数功能,制作了枝状燃气管道的计算程序。 关键词:Excel 燃气管道 水力计算 0引言 在燃气管道设计中,水力计算是非常重要的一部分,它不仅能保证我们的设计安全合理,同时可使我们的设计更为经济。但手工计算必须需要经过预选管径、判别流动状态、选择计算公式和校核压力降这几步来反复试算,过程极其烦琐和复杂,效率低下,也容易出错。很多同行使用各种计算机语言编写了水力计算程序,大多采用VB 、VC 等高级语言。但以上程序制作过程复杂,需要懂得专业的计算机编程知识,而且定制和更改过程复杂,一般设计人员难以操作。本文介绍了一种利用公办软件Excel 制作水力计算程序的方法,过程简单,界面友好,定制和更改方便。 1制作思路 1.1水力计算依据 燃气管道水力计算的流程见图一: 图一 燃气管道水力计算流程 根据《城镇燃气设计规范》(GB50028-93)(以下简称“规范”),低压燃气管道的水力计算公式如下: 05271026.6T T d Q l p ρλ?=? (1) 由上式可以看出影响压降的参数有: L -燃气管道的计算长度,km ; Q -燃气管道的计算流量,m 3/h ; d -管道内径,mm ; ρ-燃气的密度,kg/m 3;

λ-燃气管道的摩擦阻力系数; T-设计中采用的温度(K);T0=273.15K。 其中λ按流动状态分为以下三种计算公式: a.当Re≤2100时,属层流状态:λ=64/Re; b.当Re=2100~3500时,属临界状态:λ=0.03+(Re-2100)/(65Re-100000) c.当Re>3500时,属湍流状态, 对于钢管和PE管λ=0.11(K/d+68/Re)0.25 对于铸铁管λ=0.102236(1/d+5158dv/Q)0.284 =0.102236(1/d+1824.9Re)0.284 可见λ又与以下参数有关 ν-标准状态下燃气的运动粘度,m2/s; K -管壁内表面的当量绝对粗糙度,mm。 在计算低压燃气管道阻力损失时,还应考虑因高程差而引起的燃气附加压力。规范中给出低压管道附加压力的计算公式为: ΔH=10×(ρk-ρ)×h 式中: △H-燃气的附加压力,Pa; 可见影响压降的参数还有 ρk -空气的密度,kg/m3;取1.29kg/m3 ρ-燃气的密度,kg/m3;h -管道的终、起点高程差,m。 综上所述,影响压降的参数有L、Q、d、ρk、ρ、ν、K。将这些参数分类,其中ρk、ρ、ν、K这些是与气体性质及管材不同而变化的物性参数;而L、Q、d 是跟管段相关的参数,不同管段有不同的L、Q、d值。那么由公式可以知道,当物性参数ρk、ρ、ν、K固定即选定气体及管材后,压降只与L、Q、d的值不同而不同;当管段的L、Q、d值不变时,换用不同气种或选用不同管材会得到不同压降。基于以上分析,我们的程序也应该做成参数驱动的参数化的程序,即计算结果随着参数的改变而自动改变。 1.2程序制作 1.2.1界面制作 图2为水力计算程序的界面:

燃气管道水力计算

1.高压、中压燃气管道水力计算公式: Z T T d Q L P P 0 5 210 2 2 2 110 27.1ρ λ ?=- 式中:P 1 — 燃气管道起点的压力(绝对压力,kPa ); P 2 — 燃气管道终点的压力(绝对压力,kPa ); Q — 燃气管道的计算流量(m 3/h ); L — 燃气管道的计算长度(km ); d — 管道内径(mm ); ρ — 燃气的密度(kg/m 3);标准状态下天然气的密度一般取0.716 kg/m 3。 Z — 压缩因子,燃气压力小于1.2MPa (表压)时取1; T — 设计中所采用的燃气温度(K ); T0 — 273.15(K )。 λ— 燃气管道的摩擦阻力系数; 其中燃气管道的摩擦阻力系数λ的计算公式: 25 .06811.0??? ? ??+ =e R d K λ K — 管道内表面的当量绝对粗糙度(mm );对于钢管,输送天然 气和液化石油气时取0.1mm ,输送人工煤气时取0.15mm 。 R e — 雷诺数(无量纲)。流体流动时的惯性力Fg 和粘性力(内摩擦 力)Fm 之比称为雷诺数。用符号Re 表示。层流状态,R e ≤ 2100;临界状态,R e =2100~3500;紊流状态,R e >3500。 在该公式中,燃气管道起点的压力1P ,燃气管道的计算长度L ,燃气密度ρ,燃气温度T ,压缩因子Z 为已知量,燃气管道终点的压力2P ,燃气管道的计算流量Q ,燃气管道内径d 为参量,知道其中任意两个,都可计算其中一个未知量。 如燃气管道终点的压力2P 的计算公式为: ZL T T d Q P P 0 5 210 2 1210 27.1ρ ?-= 某DN100中压输气管道长0.19km ,起点压力0.3MPa ,最大流量1060 m 3/h ,输气温度为20℃,应用此公式计算,管道末端压力2P =0.29MPa 。

水力计算教材

燃气工程庭院户内水力计算 重庆市川东燃气工程设计研究院 齐海鸥 2010.01

= 6.26 ?10λ 5ρ dv 0.25 Q 2 ) Q d 1 一、水力计算基础知识 水力计算的目的:树立“成本意识”,合理的确定管网的管径、流量、压力 (压力降)。 由于项目公司所做设计多为小区内的燃气管道,因此这里主要介绍小区庭 院燃气管道水力计算、户内燃气管道水力计算、商业用户燃气管道水力计算。 1、水力计算步骤 (1)选择一条最不利管路(离已知压力点最远的一条管路),标好节点及 管道长度; (2)确定节点流量; (3)初选管径,再进行校核并修改; (4)完善水力计算图(标管径,压力降,节点压力)。 2 、水力计算的基本公式 (1)总压力降=局部压力降+沿程压力降 (简化计算:总压力降=1.05~1.1 倍沿程压力降) (2)压力降计算公式: A 、低压管道计算公式 ?P l 7 Q 2 d T T 0 B 、中压管道计算公式 P 2 - P 22 L = 1.4 ?109 ( K d + 192.2 5 ρ T T 0 C 、速度控制 低压管道流速控制在 5m-8m (经济流速为 6m ),中压管道流速控制在 10- 16m 。 3、燃气小时计算流量的确定 燃气管道及设备的通过能力都应按燃气计算月的小时最大流量进行计算。 小时计算流量的确定,关系着燃气输配系统的经济性和可靠性。确定燃气小时 计算流量的方法有两种:不均匀系数法和同时工作系数法。

(1)不均匀系数法 适用于城镇燃气分配管道计算流量,对于整个城市管网的水力计算一般用此方法。计算公式如下: Q h=(1/n)·Q a 式中:Q h—燃气小时计算流量(m3/h); Q a—年燃气用量(m3/a); n—燃气最大负荷利用小时数(h);其值n=(365×24)/K m K d K h K m—月高峰系数。计算月的日平均用气量和年的日平均用气量之比; K d—日高峰系数。计算月中的日最大用气量和该月日平均用气量之比; K h—小时高峰系数。计算月中最大用气量日的小时最大用气量和该日小时平均用气量之比; 居民生活和商业用户用气的高峰系数,应根据该城镇各类用户燃气用量(或燃料用量)的变化情况,编制成月、日、小时用气负荷资料,经分析研究确定。当缺乏用气量的实际统计资料时,结合当地具体情况,可按下列范围选用。月高峰系数取1.1~1.3;日高峰系数取1.05~1.2;小时高峰系数取 2.2~ 3.2。 工业企业和燃气汽车用户燃气小时计算流量,宜按每个独立用户生产的特点和燃气用量(或燃料用量)的变化情况,编制成月、日、小时用气负荷资料确定。 采暖通风和空调所需燃气小时计算流量。可按国家现行的标准《城市热力网设计规范》CJJ34有关热负荷规定并考虑燃气采暖通风和空调的热效率折算 确定。 (2)同时工作系数法 在设计庭院燃气支管和室内燃气管道时,燃气的小时计算流量,应根据所有燃具的额定流量及其同时工作系数确定。计算公式如下: Q h=K t(∑KNQ n)(公式1)式中Q h—燃气管道的计算流量(m3/h);

燃气管网水力计算方法

《现代燃气工程》结课论文 ------------------------------------------------------------------------ 题目:燃气管网水力计算 姓名:王朋飞 学号:S2******* 教师:范慧方

引言 随着能源结构的不断改变,燃气开发规模和应用规模的不断扩大。城市燃气管网是现代化城市人民生活和工业生产的一种主要能源配送方式,燃气输配管网的设计和运行要求对系统进行水力计算,获取必要的参数。 燃气输配管网系统由高度整体化的管网所组成,在系统内燃气压力和流量变化很大,需要通过水力计算来确定管网中每一管段的尺寸(如管径、管径)、材质等参数以及压缩机的台数功率以保证既向用户合理地供应天然气,又能降低操作管理费用。[1] 同时,考虑在满足用户用气量的前提下,当某一条或几条管道的使用有一定的压力要求时,水力计算数据可确定在这种最大承受压力下管道各个节点的压力,从而保证管网的正常运行。另外,水力计算也用于调整各个调压阀的出口压力来适应事故工况下输送压力的要求。 随着燃气事业的发展,燃气输配管网系统也日趋庞大和复杂,为了掌握燃气在管道内的运行规律,合理地确定管道系统的设计和改造方案,保证管道系统的优化运行,提高管道系统的调度管理水平,解决管网流动的动态特性,在一些比较大型的城市燃气管网的水力计算分析中,必须要依靠相关的计算分析软件进行,以减少手工量和人工误差。

1燃气管网水力计算 燃气是可压缩流体,一般情况下管道内燃气的流动是不稳定流,由压送机站开动压缩机不同台数的工况以及用户用气量变化的工况,这些因素都导致了燃气管道内燃气压力和流量的变化。管内燃气沿程压力下降会引起燃气密度的减小。但是在低压管道中燃气密度变化可以忽略不计。所以,除了单位时间内输气量波动大的超高压天然气长输管线要用不稳定流进行计算外,在大多数情况下,设计燃气管道时都将燃气流动按稳定流计算。此外,很多情况下,燃气管道内的流动可认为是等温的,其温度等于埋管周围土壤的温度。燃气管网按照敷设形式可分为两大类:枝状管网和环状管网。[2]下面就分别介绍两种形式的管网的水力计算特点和方法。 1.1枝状管网水力计算 1.1.1枝状管网水力计算特点 枝状管网是由输气管段和节点组成。任何形状的枝状管网,其管段数P 和节点数m 的关系均符合: 1P m =- 燃气在枝状管网中从气源至各节点只有一个固定流向,输送至某管段的燃气只能由一条管道供气,流量分配方案也是唯一 的,枝状管道的转输流量只有一个数值,任意 管段的流量等于该管段以后(顺气流方向)所 有节点流量之和,因此每一管段只有唯一的流 量值,如图1所示。 管段3-4的流量为: 10985443q q q q q Q ++++=- 管段4-8的流量为: 109884q q q Q ++=-

天然气综合换算表(1)

天然气综合换算表 2015-04-28 一、天然气介绍 天然气是指埋藏在地下的可燃气体,主要成分为甲烷(CH4)。天然气形式主要有四种: 气田气 由气井采出的可燃气体称为纯天然气或气田气。它的主要成分是甲烷(CH4),约占90%以上,此外还含有少量的乙烷(C2H6),丙烷(C3H8),硫化氢(H2S),一氧化碳(CO),二氧化碳(CO2)等,热值约为38MJ/Nm3。 凝析气田气 凝析气田气是指在开采过程中有较多C5及C5以上的石油轻烃馏分可凝析出来,但是没有较重的原油同时采出的天然气。其主要成分除含有大量的甲烷(CH4)外,还含有2%-5%的C5及C5以上碳氢化合物,热值约46MJ/Nm3。 石油伴生气 石油伴生气是指在开采过程中与液体石油一起开采出来的天然气,是采油时的副产品。它的主要成分也是甲烷,约占70%-80%左右,还含有一些其它烷烃类,以及CO2,H2,N2等。热值约为42MJ/Nm3。 煤矿矿井气 煤矿矿井气是指从井下煤层中抽出的煤矿矿井气,是采煤的副产品。实际上它是煤层气与空气的混合气。其主要成分是甲烷(CH4)和氮气(N2),此外还含有O2和CO等。值得注意的是,矿井气只有当CH4含量在40%以上才能作为燃气供应,CH4体积组分在40%—50%时,矿井气热值约为17MJ/Nm3。 另外,天然气除了常规的气态形式存在于管道当中外,还可以经过加工,变成LNG和CNG。

LNG 当天然气在大气压下,冷却至约-162℃时,天然气由气态转变成液态,称为液化天然气(Liquefied Natural Gas,缩写为LNG)。LNG无色.无味.无毒且无腐蚀性,天然气液化是一个低温过程,在温度不超过临界温度(-82摄氏度),对气体进行加压0.1MPa以上,液化后其体积约为同量气态天然气体积的1/600,LNG 的重量仅为同体积水的45%左右,热值为52MMBtu/t,(百万英热单位/吨)(.52×108cal)。 CNG 压缩天然气(Compressed Natural Gas,简称CNG)是天然气加压(超过3,600磅/平方英寸)到20-25MPa,再经过高压深度脱水并以气态储存在容器中。它与管道天然气的组分相同。CNG可作为车辆燃料利用。 天然气的储存方式: (1)地下储气库是将长输管道输送来的商品天然气重新注入地下空间而形成的一种人工气田或气藏,一般建设在靠近下游天然气用户城市的附近。与地面球罐等方式相比较,地下储气库具有以下优点:储存量大,机动性强,调峰范围广;经济合理,虽然造价高,但是经久耐用,使用年限长达30~50年或更长;安全系数大,安全性远远高于地面设施。 (2)天然气储存方式主要有压缩天然气(CNG:15Pa~20MPa).液化天然气(LNG:沸点-162℃)和吸附天然气(ANG);CNG是目前车用天然气燃料的主要储存方式,缺点是储气瓶重量重.占用体积大;与液体燃料相比,天然气体积能量密度低,20MPa压力下的CNG燃料仅相当于汽油能量密度的30%。 (3)国际上天然气另一储存方式是液化天然气,LNG是对地质开采的天然气通过“三脱”净化处理.实施低温液体处理而成,液化后的体积仅是原气态体积的1/625,LNG的能量密度是CNG的三倍多.能量密度大大提高,但LNG的生产成本相对较高,储存容器的绝热性要求高,这些是制约其发展的因素。 (4)吸附式储存天然气(ANG)技术是目前尚处研究阶段的一种天然气储存方式,它用多孔吸附剂填充在储存容器中,在中高压(3.5MPa左右)条件下,利用吸附刑对天然气高的吸附容量来增加天然气的储存密度。ANG作为未来替代CNG 的一项新技术将有广阔的发展前景,但由于技术上的不少难点还有持解决,故在目前还尚难进入实用化阶段。 二、常用燃料的热值

燃气管道水力计算

目录 目录 (1) 常用水力计算Excel程序使用说明 (1) 一、引言 (1) 二、水力计算的理论基础 (1) 1.枝状管网水力计算特点 (1) 2.枝状管网水力计算步骤 (2) 3.摩擦阻力损失,局部阻力损失和附加压头的计算方法 (2) 3.1摩擦阻力损失的计算方法 (2) 3.2局部阻力损失的计算方法 (3) 3.3附加压头的计算方法 (4) 三、水力计算Excel的使用方法 (4) 1.水力计算Excel的主要表示方法 (5) 2.低压民用内管水力计算表格的使用方法 (5) 2.1计算流程: (5) 2.2计算模式: (6) 2.3计算控制: (6) 3.低压民用和食堂外管水力计算表格的使用方法 (7) 3.1计算流程: (7) 3.2计算模式: (7) 3.3计算控制: (7) 4.低压食堂内管水力计算表格的使用方法 (8) 4.1计算流程: (8) 4.2计算模式: (8) 4.3计算控制: (9) 5.中压外管水力计算表格的使用方法 (9) 5.1计算流程: (9) 5.2计算模式: (9) 5.3计算控制: (10) 6.中压锅炉内管水力计算表格的使用方法 (10) 6.1计算流程: (10) 6.2计算模式: (10) 6.3计算控制: (11) 四、此水力计算的优缺点 (11) 1.此水力计算的优点 (11) 1.1.一个文件可以计算不同气源的水力计算 (11) 1.2.减少了查找同时工作系数,当量长度的繁琐工作 (12) 1.3.进行了计算公式的选择 (12) 1.4.对某些小细节进行了简单出错控制 (12) 2.此水力计算的缺点 (12) 2.1不能进行环状管网的计算 (12)

低压燃气管道水力计算公式

燃气管道输送水力计算 一、适用公式 燃气的管道输配起点压力为10KPa,按《城镇燃气设计规范》,应纳入中压燃气管道的范围。 但本设计认为,虽然成套设备的输出压力为10KPa,出站后,压力即降至10KPa以下。整个管网系统都在10KPa以下的压力状态下工作,因此,在混空轻烃管道燃气输配过程的水力计算,应采取低压水力计算公式为宜。 二、低压燃气管道水力计算公式: 1、层流状态R e≤2100 λ=64/R e R e=dv/γ ΔP/L=1.13×1010(Q0/d4)γρ0(T/T0) 2、临界状态R e=2100~3500 λ=0.03+(R e-2100)/(65 R e-1×105) ΔP/L=1.88×106[1+(11.8 Q0-7×104dγ)/(23.0Q0-1×105dγ)](Q02/d5)ρ0(T/T0) 3、紊流状态R e≥3500 1)钢管λ=0.11[(Δ/d)+(68/ R e)]0.25 ΔP/L=6.89×106[(Δ/d)+192.26(dγ/ Q0)]0.25(Q02/d5)ρ0(T/T0)2)铸铁管λ=0.102[(1/d)+4960(dγ/ Q0)]0.284 ΔP/L=6.39×106[(1/d)+4960(dγ/ Q0)]0.284(Q02/d5)ρ0(T/T0)注:ΔP——燃气管道的沿程压力降(Pa)L——管道计算长度(m)λ——燃气管道的摩阻系数Q0——燃气流量(Nm3/h) d——管道内径(mm)ρ0——燃气密度(kg/Nm3) γ——0℃和101.325kPa时的燃气运动粘度(m2/s) Δ——管壁内表面的绝对当量粗糙度(mm)R e——雷诺数 T——燃气绝对温度(K)T0——273K v——管内燃气流动的平均速度(m/s) (摘自姜正侯教授主编的《燃气工程技术手册》——同济大学出版社1993版P551)

燃气用气量和计算流量、燃气管道水力计算及附录

12.3燃气用气量和计算流量 12.3.1燃气用气量 民用建筑燃气用气量包括:居民生活用气量、商业用气量、采暖及通风空调用气量。 1用户的燃气用气量,应考虑燃气规划发展量,根据当地的用气量指标确定。 2居民生活和商业的用气量指标,应根据当地居民生活和商业用气量的统计数据分析确定。当缺乏实际统计资料时,结合当地情况参考选用附录D中附表D.1-1、附表D.1-2、附表D.1-3、附表D.1-4数据。 3采暖用气量,可根据当地建筑物耗热量指标确定(方案和初步设计阶段也可按附录D中附表D.1-5中数据估算)。 4通风空调用气量,取冬季热负荷与夏季冷负荷中的大值确定(方案和初步设计阶段也可按附录D中附表D.1-6中数据估算)。 5居住小区集中供应热水用气量,参照《建筑给水排水设计规范》GB50015中的耗热量计算。 12.3.2燃气计算流量 1燃气管道的计算流量,应为小时最大用气量。 2居民生活和商业用户 1)已知各用气设备的额定流量和台数等资料时,小时计算流量按以下方法确定:

①居民生活用燃气计算流量: Q h=∑kNQ n(12.3.2-1) 式中Q h——居民用户燃气计算流量(m3/h); k——用气设备同时工作系数,可参照附录E中附表E.1-1、附表E.1-2的数据; N——同种设备数目; Q n——单台用气设备的额定流量(m3/h)。 ②商业用户(包括宾馆、饭店、餐馆、医院、食堂等)的燃气计算流量,一般按所有用气设备的额定流量并根据设备的实际使用情况确定。 2)当缺乏用气设备资料时,可按以下方法估算燃气小时计算流量(0℃,101325Pa,以下同): Q hl=(1/n)Q a (12.3.2-2) n=(365×24)/K m K d K h (12.3.2-3) 式中Q hl——燃气小时计算流量(m3/h); Q a——年燃气用量(m3/a); n ——年燃气最大负荷利用小时数(h); K m——月高峰系数,计算月的日平均用气量和年的日平均用气量之比; K d——日高峰系数,计算月中的日最大用气量和该月日平均用气量之比;

天然气-用气量指标和年用气量计算

精心整理 城市天然气的年用气量 ???1.各类用户的用气量指标 ???用气量指标又称为耗气定额,常用热量指标来表示用气量指标。 ???(1)居民生活用气量指标 ???居民生活用气量指标是指城镇居民每人每年平均天然气的用气量。??? ~20年的实际运行数据作为基本依据,用 4-1。 ???单位:MJ/(人·年) ???(2)公共建筑用气量指标

???影响公共建筑用户用气量指标的因素主要有城市天然气的供应情况、用气设备性能、热效率、加工食品的方式和地区的气候条件等。 ???公共建筑用气量指标一般也应根据当地公共建筑用气量的统计数据分析确定。 ???我国几种公共建筑用气量指标见表4-2。 表4-2公共建筑用气量指标 CJJ3

???(5)天然气汽车用气量指标 ???天然气汽车用气量指标应根据当地天然气汽车种类、车型和使用量的统计数据分析确定。当缺乏用气量的实际统计资料时,可参照已有燃气汽车城镇的用气量指标分析确定。 ?2. ??? ??? ???(1) ??? 年用气量。 式中Q a——居民生活年用气量,m3/a; N——居民人数,人; k——气化率,%; q——居民生活用气量指标,kJ/(人·年) H i——天然气的低热值,kJ/m3。

???(2)公共建筑年用气量 公共建筑年用气量的计算,首先要确定各类用户的用气量指标、居民数及各类用户用气人数占总人口的比例。对于公共建筑,用气人口数取决于城市居民人口数和公共建筑设施标准。列入这种标准的有:1000居民中入托儿所、幼儿园的人数,为1000居民设置的医院、旅馆床位数等。在规划设计阶段,公共建筑的年用气量可由下式确定: 式中Q a——公共建筑年用气量,m3 ???N——居民人口数,人; ???M ???q—— ???H i——天然气的低热值,kJ/m3 ??? 10%~30%估算 算。在规划设计阶段,一般可以按以下三种方法计算工业用户的年用气量:???①参照已用气且生产规模接近的同类企业年耗气量估算; ②按各种工业产品的用气定额及其年产量来计算; ③在缺乏产品用气定额资料的情况下,通常是将工业企业其他燃料的年用量,在考虑自然增长后,折算成用气量。折算公式为: 式中Q a——工业用户的年用气量,m3/a;

燃气管道水力计算

燃气管道水力计算 集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

1.高压、中压燃气管道水力计算公式: 式中:P 1 —燃气管道起点的压力(绝对压力,kPa); P 2 —燃气管道终点的压力(绝对压力,kPa); Q —燃气管道的计算流量(m3/h); L —燃气管道的计算长度(km); d —管道内径(mm); ρ—燃气的密度(kg/m3);标准状态下天然气的密度一般取0.716 kg/m3。 Z—压缩因子,燃气压力小于1.2MPa(表压)时取1; T—设计中所采用的燃气温度(K); T — 273.15(K)。 λ—燃气管道的摩擦阻力系数; 其中燃气管道的摩擦阻力系数λ的计算公式: K —管道内表面的当量绝对粗糙度(mm);对于钢管,输送天然气和液化石油气时取0.1mm,输送人工煤气时取0.15mm。 R e —雷诺数(无量纲)。流体流动时的惯性力Fg和粘性 力(内摩擦力)Fm之比称为雷诺数。用符号Re表示。层流状态,R e 2100;临界状态,R e =2100~3500;紊流状态,R e >3500。 在该公式中,燃气管道起点的压力 1 P,燃气管道的计算长度L,燃气密度ρ,燃气温度T,压缩因子Z为已知量,燃气管道终点的压力2 P,燃气管道的计算流量Q,燃气管道内径d为参量,知道其中任意两个,都可计算其中一个未知量。

如燃气管道终点的压力 P的计算公式为: 2 某DN100中压输气管道长0.19km,起点压力0.3MPa,最大流量1060 m3/h,输气温度为20℃,应用此公式计算,管道末端压力 P=0.29MPa。 2 2.低压燃气管道水力计算公式: 式中:P —燃气管道的摩擦阻力损失(Pa); Q —燃气管道的计算流量(m3/h); L —燃气管道的计算长度(km); λ—燃气管道的摩擦阻力系数; d —管道内径(mm); ρ—燃气的密度(kg/m3); Z—压缩因子,燃气压力小于1.2MPa(表压)时取1; T—设计中所采用的燃气温度(K); — 273.15(K)。 T

城市中低压燃气管网水力计算软件的开发

城市中低压燃气管网水力计算软件的开发 【摘要】以AutoCAD为平台,采用AutoCADObjectARX的二次开发技术实现对燃气管网水力计算图的数据自动化处理,包括建立管网节点和管段信息的拓扑关系、读取Excel表中的管网数据并显示到图中,以获得管网的可视化;采用C#语言,编制了中低压燃气管网水力计算软件。 【关键词】AutoCADObjectARX;水力计算软件 前言 随着天然气在城市燃气的大力推广应用,城市燃气管网的规模越来越大,在进行规划、设计和管网运行时,水力计算需要处理的数据越来越多。准确、快速地生成水力计算图,实现水力计算与管网AutoCAD图形的无缝结合成为提高燃气管网水力计算效率的重要途径[1-4]。为准确、快速的生成水力计算图及进行水力计算,本文开发了城市中低压燃气管网水力计算软件GASNET。软件包含了两个模块,以AutoCAD为平台开发的ARX模块和采用C#语言开发的水力计算模块。 1 燃气管网图的ObjectARX二次开发 本文采用ObjectARX技术针对AutoCAD进行二次开发,目的是开发一个ARX模块,当AutoCAD载入该模块后,仅需人工输入管网图上所有节点的节点号,即可实现对燃气管网图的数据自动化处理。 ObjectARX是AutoDesk公司针对AutoCAD平台上的二次开发而推出的一个开发软件包,能真正快速的访问AutoCAD图形数据库。使用ObjectARX编程的函数的执行速度可以大大提高。(1)管网节点数据的处理 ARX模块功能需求:对于水力计算图中的管网节点,一般有三个信息需要在图中显示:节点号、节点流量和节点压力。将这些节点信息保存在一个Excel表中,通过ARX模块可把Excel 表中的节点信息显示到管网图中相应的节点上。 算法:打开管网图后,运行MLeader命令对管网图上的节点进行标识,添加相应的节点号。提取管网图中每个节点的节点号,判断是否有重复的节点号,如有,则报错,提醒操作人员修改;如无,则读取Excel表中的节点信息,并依次绘制到管网图中的相应节点上。 (2)管网管段数据的处理 ARX模块功能需求:对于水力计算图中的管网管段,一般有6个信息需要在图中显示:管段号、管材、管径、管段长度、管段流量和管段压力降。将这些信息保存在Excel表中,通过ARX模块可把Excel表中的管段信息显示到图中相应的管段上。 算法:为方便管段数据的处理,ARX模块要为图中所有的节点和管段建立拓扑关系。①找到图中所有的节点和管段,为每个节点找到与其相连接的管段,并保存信息;②为每个管段找到与其连接的管段,并保存信息;③给定任意两个节点,查找其相连的路径,如果此路径上的管段路线上还有其他的节点,则这两个节点之间定义为没有相连管段;否则,此路径上的管段定义为相连管段。 ARX模块可实现的功能:遍历管网图中所有节点,找出所有节点之间的相连管段并编制管段号;记录连接管段的两个节点号和自动测量管段长度;将管网的管段号、管段长度、管段起点号及管段终点号等数据保存到Excel表中,以备水力计算软件调用;将水力计算软件生成的Excel表中的数据绘制到管网图的相应管段上,以生成水力计算图。

燃气用气量和计算流量、燃气管道水力计算及附录

12.3 燃气用气量和计算流量 12.3.1 燃气用气量 民用建筑燃气用气量包括:居民生活用气量、商业用气量、采暖及通风空调用气量。 1 用户的燃气用气量,应考虑燃气规划发展量,根据当地的用气量指标确定。 2 居民生活和商业的用气量指标,应根据当地居民生活和商业用气量的统计数据分析确定。当缺乏实际统计资料时,结合当地情况参考选用附录D中附表D.1-1、附表D.1-2、附表D.1-3、附表 D.1-4 数据。 3 采暖用气量,可根据当地建筑物耗热量指标确定(方案和初步设计阶段也可按附录D中附表D.1 -5中数据估算)。 4 通风空调用气量,取冬季热负荷与夏季冷负荷中的大值确定(方案和初步设计阶段也可按附录 D 中附表 D.1-6 中数据估算)。 5 居住小区集中供应热水用气量,参照《建筑给水排水设计规范》GB50015 中的耗热量计算。 12.3.2 燃气计算流量 1 燃气管道的计算流量,应为小时最大用气量。 2 居民生活和商业用户 1 )已知各用气设备的额定流量和台数等资料时,小时计算流量按以下方法确定:

①居民生活用燃气计算流量: (12.3.2-1) Q h=E kNQ n 式中Q h——居民用户燃气计算流量(m3/h) k――用气设备同时工作系数,可参照附录E中附表E.1-1、 附表 E.1-2 的数据; N ――同种设备数目; Q n――单台用气设备的额定流量(m3/h)。 ②商业用户(包括宾馆、饭店、餐馆、医院、食堂等)的燃气计算流量,一般按所有用气设备的额定流量并根据设备的实际使用情况确定。 2)当缺乏用气设备资料时,可按以下方法估算燃气小时计算流量(O C, 101325Pa,以下同): Q hl=(1/n)Q a (12.3.2-2) n=(365 WK m K d K h (12.3.2-3) 式中Q hi ----------- 燃气小时计算流量(m3/h); Q a――年燃气用量(m3/a); n ――年燃气最大负荷利用小时数(h); K m――月高峰系数,计算月的日平均用气量和年的日平均用气量之比; K d――日高峰系数,计算月中的日最大用气量和该月日平均用气量之比;

天然气换算表

天然气换算表 一、天然气介绍 天然气是指埋藏在地下的可燃气体,主要成分为甲烷(CH4)。天然气形式主要有四种: 气田气 由气井采出的可燃气体称为纯天然气或气田气。它的主要成分是甲烷(CH4),约占90%以上,此外还含有少量的乙烷(C2H6),丙烷(C3H8),硫化氢(H2S),一氧化碳(CO),二氧化碳(CO2)等,热值约为38MJ/Nm3。 凝析气田气 凝析气田气是指在开采过程中有较多C5及C5以上的石油轻烃馏分可凝析出来,但是没有较重的原油同时采出的天然气。其主要成分除含有大量的甲烷(CH4)外,还含有2%-5%的C5及C5以上碳氢化合物,热值约46MJ/Nm3。 石油伴生气 石油伴生气是指在开采过程中与液体石油一起开采出来的天然气,是采油时的副产品。它的主要成分也是甲烷,约占70%-80%左右,还含有一些其它烷烃类,以及CO2,H2,N2等。热值约为42MJ/Nm3。 煤矿矿井气 煤矿矿井气是指从井下煤层中抽出的煤矿矿井气,是采煤的副产品。实际上它是煤层气与空气的混合气。其主要成分是甲烷(CH4)和氮气(N2),此外还含有O2和CO等。值得注意的是,矿井气只有当CH4含量在40%以上才能作为燃气供应,CH4体积组分在40%—50%时,矿井气热值约为17MJ/Nm3。 另外,天然气除了常规的气态形式存在于管道当中外,还可以经过加工,变成LNG和CNG。 LNG 当天然气在大气压下,冷却至约-162℃时,天然气由气态转变成液态,称为液化天然气(Liquefied Natural Gas,缩写为LNG)。LNG无色.无味.无毒且无腐蚀

性,天然气液化是一个低温过程,在温度不超过临界温度(-82摄氏度),对气体进行加压0.1MPa以上,液化后其体积约为同量气态天然气体积的1/600,LNG 的重量仅为同体积水的45%左右,热值为52MMBtu/t,(百万英热单位/吨)(.52×108cal)。 CNG 压缩天然气(Compressed Natural Gas,简称CNG)是天然气加压(超过3,600磅/平方英寸)到20-25MPa,再经过高压深度脱水并以气态储存在容器中。它与管道天然气的组分相同。CNG可作为车辆燃料利用。 天然气的储存方式: (1)地下储气库是将长输管道输送来的商品天然气重新注入地下空间而形成的一种人工气田或气藏,一般建设在靠近下游天然气用户城市的附近。与地面球罐等方式相比较,地下储气库具有以下优点:储存量大,机动性强,调峰范围广;经济合理,虽然造价高,但是经久耐用,使用年限长达30~50年或更长;安全系数大,安全性远远高于地面设施。 (2)天然气储存方式主要有压缩天然气(CNG:15Pa~20MPa).液化天然气(LNG:沸点-162℃)和吸附天然气(ANG);CNG是目前车用天然气燃料的主要储存方式,缺点是储气瓶重量重.占用体积大;与液体燃料相比,天然气体积能量密度低,20MPa压力下的CNG燃料仅相当于汽油能量密度的30%。 (3)国际上天然气另一储存方式是液化天然气,LNG是对地质开采的天然气通过“三脱”净化处理.实施低温液体处理而成,液化后的体积仅是原气态体积的1/625,LNG的能量密度是CNG的三倍多.能量密度大大提高,但LNG的生产成本相对较高,储存容器的绝热性要求高,这些是制约其发展的因素。 (4)吸附式储存天然气(ANG)技术是目前尚处研究阶段的一种天然气储存方式,它用多孔吸附剂填充在储存容器中,在中高压(3.5MPa左右)条件下,利用吸附刑对天然气高的吸附容量来增加天然气的储存密度。ANG作为未来替代CNG的一项新技术将有广阔的发展前景,但由于技术上的不少难点还有持解决,故在目前还尚难进入实用化阶段。 二、常用燃料的热值

城镇燃气管网的水力计算

·燃 气· 城镇燃气管网的水力计算 燃气室 向廷海 [摘 要] 介绍了燃气管网水力计算的数学模型和求解方法,对求解过程的速度、稳定性和计算精度等问题经分析后给出了解决方案,同时提出了一种管网优化设计方法。 [关键词] 数学模型 矩阵计算 城镇燃气管网 1 序言 城镇燃气管网水力计算是城市煤气设计的主要工作之一,设计时要求燃气管网既要满足使用的需要,投资又省,又要对运行中的燃气管网能保证合理的生产调度、管网事故模拟及建立处置预案和管网事故的紧急处理。管网水力计算常用的方法为回路分析法和节点流量法(又称为水力计算法)。回路分析法只适用于小型的枝状管网,节点流量法具有在不知道管段流量的情况下通过迭代逼近真解的特点,适用于各种大型复杂管网,但该法计算工作量大,手工计算非常困难,通常在计算机上进行。本文介绍作者在编制燃气管网水力计算程序时对数学模型、求解方法的分析和解决的方案。 2 城镇燃气管网水力计算的数学模型 2.1 燃气在管内流动的阻力损失计算 燃气在管内流动的阻力损失,即燃气流过某一管段后的压力损失或压差的计算依据是《城镇燃气设计规范》(GB50028-93,1998年版)中的规定,对中、高压管道(定性压力不小于5kPa): 5210 222110271T T ρd Q λ.L P P ×=? (1) 对低压管道(定性压力小于5kPa ): 527 1026.6T T d Q l P ρλ×=? (2) 2.2 管段导纳及管网导纳矩阵 将方程(1)和方程(2)改写成如下形式: Q Q f )(=δ (3) 式中δ为管道的压差或压力平方差,f(Q)定义为管道的线性流量阻力损失系数。上式将管段压差与流量简化成线性关系,管内流动压力损失的所有影响因素归结到系数f(Q)。 燃气管网与电路是可以比拟的,因此与电路中导纳的定义相似,定义线性流量阻力损失系数的倒数为管段导纳G。如此方程(3)可以改写为: δG Q = (4) 对任一管段j,其导纳为g(j),并按如下方式定义管网的导纳矩阵,它是b 阶对角方阵(b 为管段的数量): []0),(),(j g j i G = (5)

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