毕业设计说明书
题目鹤壁市燃气管网工程利用
院系建筑环境与能源工程系
专业城市燃气工程技术专业
目录
第一章设计题目及原始资料 (2)
第二章概述 (3)
第三章燃气性质计算 (5)
第四章耗气量计算及供需平衡 (7)
第五章输配管网设计 (8)
第六章输配管网布置 (9)
第七章输配管网水力计算 (13)
第八章调压站设计 (22)
第九章管道设计 (24)
第十章该市中压管道及庭院管网设计说明 (26)
第十一章室内燃气管道安装施工说明 (31)
小结 (36)
参考文献 (37)
第一章设计题目及原始资料
第一节设计题目及内容
一、设计题目：
河南省鹤壁市东方世纪城的燃气输配工程及其附属设施的初步设计。
二、设计内容：
1)市政及小区天然气管线的布置、水力计算、设备的选型及施工。
2)计量装置、家用燃具及热水器的选型和安装。
3)CAD绘制管道安装系统图、管线平面布置图等。
第二节原始资料
1)本城市有河流穿越。人口密度500人/hm2，在图示上量取各单元的面积
以1：100比例进行计算。气化率为0.8，经计算该城市用气人口为13.4
万人。
2)自然条件与地质条件
气温：-1.8~37.7℃
年主导风向：西南风
土质：地质构造比较复杂，主要由花岗岩、喷出岩、变质岩、砂页岩、红色岩和灰岩六大岩石构成台地、丘陵、山地、阶地和平原五大类地貌类型。
第二章概述
第一节城市燃气的优势
发展城市燃气事业，是合理有效利用能源、保护城市环境、防止大气污染、促进生产和改善人民生活条件的重要措施之一。城市燃气输配系统的规划、设计、
建造和管理，应保证居民和工业企业正常用气需要。
天然气气作为当前一种比较清洁的优质气体燃料，和传统的固体燃料及液体燃料相比，具有以下优越性：
1、燃气点火方便，燃烧稳定、可靠，使用方便；
2、燃烧比较完全，热效率高，节约能源，在民用方面尤为显著；
3、燃烧易调节，有利于实现生产自动化；
4、可满足特殊工艺的要求，既能对物体大面积加热，也能进行局部高温加热，可提高产品质量和产量，降低劳动强度；
5、燃气采用管道输送，方便快捷，大大减轻了城市交通运输负担；
6、燃气燃烧产物少，污染小，可改善城市空气质量，保护生活环境。
燃气具有上述的这些特点并且已经是能源的一个重要组成部分，是发展国民经济和改善人民生活的重要物质基础，城市燃气化也是城市现代化的重要标志之一，所以积极发展城市燃气事业对合理利用能源，促进经济发展，提高人民生活水平，保护环境都有十分重大的意义。同时也是改善劳动条件，节约劳动力，减少城市运输量的有效措施。
第二节设计原则
1 、节约投资、保护环境、减少污染。
2 、坚持科学严谨的态度，积极使用新技术、新工艺、新材料和新设备，以达到技术先进、经济合理的目的；
3、贯彻国家能源发展和环境保护政策，合理利用天然气资源，提高天然气的利用率，促进城市燃气事业的发展。
4、供气管线设计，采用远、近期结合，以近期为主，并适当考虑今后发展的原则，且在保证安全以及平稳用气的前提下，输气管线应力求平、直、短。
5、在城市总体规划的指导下，统筹安排，合理布局，避免对本市的景观造成影响；
7、注重环境保护和消防安全，使本工程真正造福于人民；
8、注重近远期的结合，在设计中为将来的发展保留足够的空间；
9、确定合理的供气比例，优先发展民用燃气，并兼顾一定的工业用户，
以调节供气不均匀性。
第三节供气原则
燃气是一种优质燃料，应力求经济合理的充分发挥其使用效能，首先应从提高热效率和节约能源方面考虑。由于我国气源尚不十分丰富，所以把有限的气量合理分配对节能和改善环境更为有利，此外把燃气供给居民可方便群众生活，减轻负担，解除后顾之忧，满足广大居民的迫切需求。
一、民用用气供气原则：
1、优先满足城镇居民炊事和生活用气；
2、尽量满足幼托、医院、学校、旅馆、食堂和科研单位等公共福利建筑的用气。
3、城市燃气一般不供应锅炉用气。
二、工业用气供气原则；
1、优先满足工艺上必须使用燃气，但用气量不大的企业用户；
2、对邻近管网，用气量不大的其他工业企业，如使用燃气后可显著提高产品质量，改善劳动条件和生产条件的用户，可考虑供应燃气；
3、使用燃气后能显著减轻大气污染的工业企业；
4、作为缓冲用户的工业企业。
三、工业与民用供气的比例：
城市燃气在气量分配时应兼顾工业和民用，因为工业用户具有用气量比较均匀的特点，其在城市用气量中占有一定的比例，将有利于平衡民用耗气的不均匀性。
第三章燃气性质计算
第一节燃气性质计算
气源基本参数如下表所示。
天然气组成及其标态下的主要特性值
1. 分子量的计算
由表1-4、表1-5查得各组分分子量，按以下公式求混合气体平均分子量。
M =
∑M y i i 1001
=()
M y M y M y n n +++ 22111001
=16.60
2．相对密度的计算
由表1-4、表1-5查得各组分密以下公度，按以下公式求混合气体平均密度。
ρ
ρi i y ∑=100
1
)(ρ
ρρn n y y y +++= 22111001
=0.7435
按以下公式求混合气体相对比重即相对密度。
S 293
.1ρ
=
=0.575 3．粘度的计算
天然气的动力粘度公式：
∑∑=
???
??i
i i
g i
i g μμ/
式中
i g ——各组分的质量成分
成分 V （％） 分子量 密度 粘度 低热值 甲烷 98 16.043 0.7174 10.395 35906 丙烷 0.3 44.097 2.0102 7.502 93244 正丁烷 0.3 58.124 2.7030 6.835 123469 正戊烷 0.4 72.151 3.4537 6.355 156.733 N 2
1
28.0134
1.2504
16.671
—
经计算可得气源的动力粘度v ：
v =61024.10-?s P .a 。
4．热值的计算
）
（rn r r H hn ...2h21h1100/1++=
计算可得低热值：
)3(MJ/46.36m H =
5．爆炸极限的计算
???? ??++++????? ??+++=L y L y L y L y L y L y n n n n L 22
11'''2'
2'1'
1100
式中 L ——混合气体的爆炸下（上）限（体积%）
计算可得混合气体的爆炸极限为
04
.15=T
L 上限
94
.4=S
L 下限
6．华白指数的计算
08.48575
.046
.36s ===
H W MJ/m 3
第四章 耗气量计算及供需平衡
第一节 各类用户的用气定额及耗热量
一、 居民生活用气量
该市有13.4万，人均用气量为2000 MJ/(人·年)，气化率为80%，市区的面