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燃气管道水力计算

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四、燃气管道的水力计算

四、燃气管道的水力计算
300 600 400
0.2 0.2 0.3 0.3 0.3 0.2 0.2+0.3
80 120 90 120 90 120 200
80 120 120 -
160 240 90 120 90 240 200
• 计算节点流量
节点 号 1
相关管段
1-2，1-6
节点流量
0.45×160+0.45×240=180
• 燃气管道总压力降和压力降分配 • • 高压燃气管道局部阻力按沿程压力损失 的5%计算；低压燃气管道局部阻力按沿程 压力损失的10%计算；
• （为了确保燃气管道能安全正常运行而规定的燃气压力 降，用于管网计算平差的校核。）
• 室外低压燃气管道允许压力降计算公式 • △P=0.75Pe
• • • •
• 图中已注明节点 号，环号、管段 长度和每环的煤 气负荷，给出了 需要由管段1~2、 2~3、1~6供应的 环外邻近区域的 负荷以及由节点3、 6引出支线的负荷。 管网中的计算压 力降P=550Pa。 • 1、求各管段的 途泄流量； • 2、拟定气流方 向；
• 计算各环单位长度途泄流量
各环单位长度途泄流量计算环号环内总负荷 （m³ ） /h 环号 环内总负荷 环内管段总 单位长度途泄流 （m³ /h） 长(m) 量[ m³ (h· / m)]
推算管段计算流量
196
322.5 65.5 50 80
115.5
308
504 180
536
153.5
302.5
103.5
• 初步拟定管径
P 550 0.38 Pa / m l 1300 1.1
允许的总压力降550Pa，计算点1到点4（不 利点）的距离为1300米。 根据允许的单位长度的压降和管段的计算长 度，从水力计算图标查管径。

低压燃气管道水力计算公式

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 Re≤2100λ＝64/Re Re＝dv/γΔP/L＝1.13×1010（Q0/d4）γρ0（T/T0）2、临界状态 Re＝2100~3500λ＝0.03＋（Re －2100）/（65 Re－1×105）ΔP/L＝1.88×106［1＋（11.8 Q0－7×104dγ）/（23.0Q－1×105dγ）］（Q02/d5）ρ（T/T）3、紊流状态 Re≥35001）钢管λ＝0.11［（Δ/d）＋（68/ Re）］0.25ΔP/L＝6.89×106［（Δ/d）＋192.26（dγ/ Q0）］0.25（Q2/d5）ρ（T/T）2）铸铁管λ＝0.102［（1/d）＋4960（dγ/ Q）］0.284ΔP/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 Q——燃气流量（Nm3/h）d——管道内径（mm）ρ——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） Re——雷诺数T——燃气绝对温度（K） T——273Kv——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）二、燃气的输配工况条件起点压力——10KPa 最大流速——10m/s燃气密度——1.658kg/Nm3（20℃和浓度20%时）纯轻烃燃气运动粘度——1.92×10－6m2/s（0℃和101.325kPa时）燃气运动粘度——11.1×10－6m2/s（0℃和101.325kPa时）三、钢管阻力降的计算与查表结果注：1、——*因计算数据与实际数据误差过大，已无计算、列表的必要。

燃气管网水力计算ppt课件

燃气管网水力计算ppt课件

1、实际压力降的求解
采用微元的方法求解管段的实际压力降 简化：管段上有n条分支管，各分支管间距均相等，并且每条分支管的途泄流量q也 相等，n条分支管就管段AB均匀地分成了n+1条小管段。
压降计算公式：
PKQ1.75l
流进管段的总流量： QN=Q2+Q1
每一条分支管段的流量：
q Q1 n
在AB上取任一小段y，该管段上的流量用Qy表示，则
0.71kg/Nm3，计算附加压头；又已知引入管起点压力P1=1000Pa，
80Pa，求P2。
P沿程局部
P2 17m P gag H 1.6 0P 0a
－0.6m P1
五、局部阻力损失计算
当燃气流经三通管、弯管、变径异型管、阀门等管路附件时，由于几何边界的急 剧改变，燃气在管道内气流方向和气流断面改变，燃气运动受到扰乱，必然产生 额外的压力损失。
原 则 -- 以 计 算 流 量 求 得的管段压力降应与 变负荷管段的实际压 力降相等。
计算流量先用转输流量与途泄流量的组合来表示
QQ1Q2
式中：Q------计算流量，Nm3/h； Q1-----途泄流量，Nm3/h； Q2-----转输流量，Nm3/h； α-----流量折算系数，它与途泄流量与转输流量之比、沿途支管数有关。
P12
P22 L
01
3.1(kP)a2/m
P 12 LP 22 00
3.10
.7
.7 2
.(1 k7 P )2/am
1502 P22 2.17 200
四、附加压头
由于空气与燃气密度不同，当管道始、末端存在标高差时，在燃气管道中将产 生附加压头。对始末端高程差值变化甚大的个别管段，包括低压分配管道及建 筑物的室内的低压燃气管道，必须将附加压头计算在内。

燃气管网水力计算公式

燃气管网水力计算公式

燃气管网水力计算公式
1）庭院燃气管道的计算公式：
Q=N Q K K n t ∑0
式中：
Q ——庭院燃气管道的计算流量（Nm 3/h ）；
K t ——不同类型用户的同时工作系数，当缺乏资料时，可取K t =1； K 0——相同燃具或者相同组合燃具数；
N ——相同燃具或相同组合燃具数；
Q n ——相同燃具或相同组合燃具的额定流量（Nm 3/h ）
2）中压管网水力计算公式：
Z T T d
Q 1027.1L P P 052102221ρλ⨯=- ⎥⎦⎤⎢⎣
⎡+-=λλRe 51.23.7d K 2lg 1 式中：
P 1，P 2 ——管道始、末端的燃气绝对压力(kP a )；
Z ——压缩因子，当燃气压力小于1.2MPa （表压）时，压缩因子取1.0； L ——管段计算长度(km)；
Q ——燃气流量(Nm 3／s)；
d ——管道内径(m)；
ρo ——燃气的密度（Kg/Nm 3）；
λ——摩擦阻力系数；
K ——管壁内表面的当量粗糙度（mm ）；
Re ——雷诺数（无量纲）；
3）低压燃气管道单位长度的摩擦阻力损失应按下式计算：
0527T T d
1026.6p ρλQ l ⨯=∆ 式中： △P ——燃气管道摩擦阻力损失（Pa ）；
λ——燃气管道摩擦阻力系数；
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）；
T ——设计中所采用的燃气温度（K ）；
T 0——273.15(K)；。

燃气管网水力计算

燃气管网水力计算
燃气供应
第6章 燃气管网水力计算
第一节 燃气管网设计计算
水力计算的任务
➢ 设计计算：根据计算流量（Q）和允许压力损失 （△P）计算管径（D），进而决定管网投资与金属 消耗量等
➢校核计算：对已有管道进行流量（Q）和压力损失 （△P）的验算，已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
➢意义：关系到输配系统经济性和可靠性，是城镇 燃气规划与设计中的一项重要工作
• 转输流量：流经燃气管段，并转送给后续管段的流量 Q2称为转输流量
燃气供应
第6章 燃气管网水力计算
第一节 燃气管网设计计算
（一）燃气分配管网的供气方式
➢ 管段沿途不输出燃气，这种管段的燃气流量是不变的 Q1 ＝ 0, Q2 ≠0
➢ 由管段始端进入的燃气在途中全部供给各个用户 Q1 ≠ 0, Q2 ＝ 0
Z 压缩因子， 当燃气压力小于1.2MPa
（表压）时，取Z =1；
d 管道直径，mm
L 燃气管道的计算长度，km
燃气管道摩擦阻力系数
燃气密度，kg/m3
T 设计中所采用的燃气温度，K
T0 标准状态气体绝对温度，273.15K
燃气供应
第6章 燃气管网水力计算
第一节 燃气管网设计计算
8）由管段的压力降推算管网节点的压力：
节点压力需满足要求，管道压力降过小而不经济时，需调整管
径，重复6）、7）两步计算
燃气供应
第6章 燃气管网水力计算
第二节 室内燃气管道的设计计算
一、室内燃气管道及燃具的布置
(一)燃气用户引入管 (二)室内燃气管道 (三)燃气计量表的布置 (四)燃具的布置
燃气供应
Q1 - 途泄流量，m3 /h Q2 - 转输流量，m3 /h

燃气管网水力计算o

燃气管网水力计算o

（四）节点流量 常将计算管段的两端视为节点。 （流量的变化点） 流出和流入节点的流量流称为节点流量:q。 在进行燃气管网计算时，常把途泄流量Q1转 化成节点流量q来计算，相当于途泄流量只 在接节点流出，沿计算管段不再有流量流出， 管段内流量不发生变化。 由Q＝0.55Q1+Q2 可知,途泄流量Q1由末 端节点流量0.55Q1和始端节点流量(１0.55)Q1两部分来代替。
第六章 燃气管网水力计算
第一节 燃气管网设计计算
一、燃气水力计算公式 二、燃气分配管段计算流量的确定 三、管网计算
第二节 室内燃气管道的设计计算
一、室内燃气管道及燃具的布置 二、室内燃气管道设计计算
第一节 燃气管网设计计算p138
燃气管道水力计算的任务,是根据计 算流量和规定的压力损失来计算管径及设 备选型。正确地进行水力计算,是关系到 输配系统经济性和可靠性的问题，是城镇 燃气规划与设计中的一项重要工作.
ρ k---- 空气密度 kg/m³
kg/m³ Δ h----管道终端与始端的标高差，m
ρ
r----燃气密度
Δ P=g(ρ k-ρ r)Δ h
• • • • •
附加压头类似给水管网中的静压水头。 燃气由下至上输送时： 若燃气比空气轻，Δ P为正值，是动力。 若燃气比空气重，Δ P为负值，是阻力。 燃气由上至下输送时与之相反。
例：
天然气管，当管径为Φ 48ⅹ3.5 Q=10m³/h时，当量长度 l2 ≈1.05m
当管段的计算长度：L=L1+L2 = L1+∑ζl2 当管段的计算长度L计算出后，再乘以单位长 度摩擦阻力损失，就可以得出计算管段的总 阻力损失Δ P。 Δ P小于管道允许阻力损失说明管径选的合适。

燃气管网水力计算

燃气管网水力计算

图表法
P12
LP2201
3.1(kP)a2/m
P 12 LP 22 00
3.10
.7
.7 2
.(1 k7 P )2/am
1502 P22 2.17 200
四、附加压头
由于空气与燃气密度不同,当管道始、末端存在标高差时,在 燃气管道中将产生附加压头.对始末端高程差值变化甚大的 个别管段,包括低压分配管道及建筑物的室内的低压燃气管 道,必须将附加压头计算在内.
对于管段AB,途泄流量 为Q1,转输流量为Q2 管道起点A处,流量为转 输流量与途泄流量之和 ； 管道终点B处,流量仅为 Q2.
而管段内各段面处的流量是不断变化的,数值处于二者之间. 若假定沿管线长度向用户均匀地配气,则沿线流量变化呈直线关 系.
<二>燃气分配管道计算流量的确 定
确定变负荷管段 的计算流量
原则--以计算流 量求得的管段压 力降应与变负荷 管段的实际压力 降相等.
计算流量先用转输流量与途泄流量的组合来表示
QQ1Q2
式中：Q------计算流量,Nm3/h； Q1-----途泄流量,Nm3/h； Q2-----转输流量,Nm3/h； α-----流量折算系数,它与途泄流量与转输流量之比、
决定水力计算图表的因素主要有三个,不同的燃气种类 、管道的压力级别、不同的管道材质.三者的不同组合 得到不同的水力计算图表.
图：燃气97 6－4、5
计算图表的绘制条件：
1、燃气密度按 0＝1Kg计/N算m3,使用时不同的燃气密度
要进行修正.
低压管道： lp(lp)01
高中压管道：
p12p2 2 l
(p12 l p2 2)01
2、运动粘度：
人工燃气： ＝2510－6m2/s 天然气： ＝1510－6m2/s

燃气管网水力计算

燃气管网水力计算

第三节 枝状管网水力计算
枝状管网水力计算特点 枝状管网水力计算步骤
一、枝状管网水力计算特点
管段数等于节点数减1 气源至各节点一个固定流向 送至某一管线的燃气只能由一条管线供气，流量分配方案唯一 任一管段流量等于该管段以后所有节点流量之和（顺气流方
向），管段流量唯一 改变某一管段管径，不影响管段流量分配，只导致管道终点压
而管段内各段面处的流量是不断变化的，数值处于二者之间。 若假定沿管线长度向用户均匀地配气，则沿线流量变化呈直线 关系。
(二)燃气分配管道计算流量的确定
确定变负荷管段 的计算流量
原则--以计算流 量求得的管段压 力降应与变负荷 管段的实际压力 降相等。
计算流量先用转输流量与途泄流量的组合来表示
故燃气分配管道的计算流量公式为：
Q 0.55Q1 Q2
(三)燃气分配管道途泄流量的确定
1.途泄流量的范围： 途泄流量只包括大量的居民用户和小型公共建筑用户。 用气负荷较大的公共建筑用户应作为集中负荷来计算。
2.两点假设： ⑴供气区域内居民用户和小型公共建筑用户是均匀分布的； ⑵途泄流量只取决于居民的人口密度。
(一)燃气分配管网供气方式
燃气分配管网的各管段根据连接用户的情况，可分为三种： 只有转输流量的管段
只有途泄流量的管段
有途泄流量和转输流 量的管段
燃气分配管段的负荷变化示意图
对于管段AB，途泄流量 为Q1，转输流量为Q2 管道起点A处，流量为 转输流量与途泄流量之 和； 管道终点B处，流量仅 为Q2。
计算公式： P g a g H
a —空气密度，1.293kg/Nm3， g —燃气密度， kg/Nm3
H —管段终端与始端的标高差值，m
a g

城市燃气输配_燃气管网水力计算

城市燃气输配_燃气管网水力计算

（c）根据每个街区的燃气计算流量和燃气管道的长度，计
算管道单位长度向该街区供应的途泄流量。
q Q1 L
qA
L12
L23
QA L34 L45
L56
L61
qB
QB L12 L211
qC
L211
QC L23
L37
B C
A
F
D
E
（d）求管段的途泄流量
①管段的途泄流量等于单位长度途泄流量乘以该管段的长 度。 ②若管段是两个小区的公共管道，需同时向两侧供气时， 其途泄流量应为两侧的单位长度途泄流量之和乘以管长。
0.81
Q02 d5
0
T T0
Z Z0
L
若采用习惯的常用单位，并考虑城市燃气管道的压力一般在 4.0Mpa以下，故可以取Z=Z0=1，则高、中压及低压燃气 管道的计算公式，又可分别表示为：
高、中压燃气管道：
P12
P22 L
1.27 1010 Q02
d5
0
T T0
低压燃气管道：
P1
P2 L
3.计算步骤
对如图所示 的小区，计 算步骤如下 ：
B C
A
F
D
E
管段途泄流量的计算过程
B C
A
（a）在供气范围内，按不同的居
F
D
E
民人口密度或道路和建筑物的布局划分街区A、B～F。
（b）分别计算各个街区居民用气量及小型公共建筑年用气 量、小时计算流量，并按照用气量的分布情况布置配气管 道1-2、2-3……
对于管段AB，途泄流量 为Q1，转输流量为Q2 管道起点A处，流量为 转输流量与途泄流量之 和； 管道终点B处，流量仅 为Q2。

户内燃气管道水力计算

户内燃气管道水力计算

户内燃气管道水力计算1）计算方法：户内燃气管道压力降ΔP = 管段压力降 + 燃气表压力降 — 附加压力管段压力降 = 沿程压力降 + 局部阻力2）管段压力降计算➢ 方法一：计算局部阻力损失法当燃气流经三通、弯头、变径管、阀门等管道附件时，由于几何边界的急剧改变，燃气流线的变化，必然产生额外的压力损失，称之为局部阻力损失。

在进行城市燃气管网水力计算时，管网的局部阻力损失一般不逐项计算，可按燃气管道摩擦阻力损失的5%-10%进行估算。

对于街坊内庭院管道和室内管道，由于管道附件较多，压力损失主要消耗在局部阻力损失，常需要按下式逐一计算。

△P j ＝∑ξ22W ρ0式中 △P j ——局部阻力的压力损失（Pa ）；∑ξ——计算管段中局部阻力系数的总和（局部阻力系数可查得）； W ——管段中燃气流速（m/s ）； ρ0——燃气的容重（kg/Nm 3）。

管段压力降△P ＝△P l +△P j （△P l —沿程压力降） ➢ 方法二：当量长度计算法局部阻力损失一般用当量长度来计算，各种管件折成相同管径管段的当量长度L 2。

则管段的计算长度L 等于管段实际长度L 1与局部阻力系数的当量长度L 2之和。

局部阻力系数对应的当量长度可根据下式计算：L 2=λξd ∑⋅式中 d——管道内径（m ）；λ——燃气管道的摩擦阻力系数，计算公式同公式3、4、5、6； 计算长度L=L 1+ L 2，单位长度摩擦阻力损失同公式2。

3）附加压力计算由于燃气与空气的密度不同，当管段始末端存在标高差值时，在燃气管道中将产生附加压头。

因此，计算室内燃气管道及地面标高变化相当大的室外或厂区的低压燃气管道时，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：附P ∆=g （ρk -ρm ）·△H =9.81×（1.293-0.75）×△H 式中 附P ∆ —沿燃气流动方向管段终端及始端的标高差，计算时注意正负号（Pa ）；ρk — 空气的密度（kg/m 3），一般取1.293；ρm — 燃气的密度（kg/m 3），为方便计算，这里统一取0.75； △H — 燃气管道终、起点的高程差(m)。

城市燃气-燃气管网的水力计算高教知识

城市燃气-燃气管网的水力计算高教知识
P1 — 燃气管道起点燃气的绝对压力,kPa
P2 — 燃气管道终点燃气的绝对压力,kPa L — 燃气管道的计算长度k,m
Q0 — 燃气管道的计算流量,Nm3/h D — 燃气管道的内径m,m
— 管道内表面的绝对粗糙度,mm
υ— 燃气运动粘度 全面,分m析2/s
8
四、燃气管道摩擦阻力损失计算图表
Q 0.55Q全1面分Q析 2
29
练习
1：x 0.5，n 20；ΔP Kq2l 推导 Q αQ1 Q2中α的值。
全面分析
30
四、节点流量
Q1
Q1 Q2
Q2
Q1 Q2
Q2
Q2 0.55Q1
Q2 0.55Q1
0.45Q1
0.55Q1
P P1 P2
K 0.45Q1 1.75 0 K 0.55Q1 Q2 1.75 L
假设在P1 P P2和0 x L范围内λ、T和Z为常数，
对上式积分 :
P12
P22
Q2
1
.
6
2
λ D
0
5
ρ0
P0
T T0
Z Z0
L
P12
P22
Q2
1
.
6
2
λ D
0
5
ρ0 P0
L
对于低压燃气管道：
P12 P22 ( P1 P2 ) ( P1 P2 )ΔP • 2 Pm
参数 说明
算术 平均 值
2
6n
n 11 0.88x 0.11 (2n 1) x2
n
P
KQN 1.75 L
n1
1 1.75(i
1)
x
0.66(i

燃气输配-05第五章-燃气管网的水力计算

燃气输配-05第五章-燃气管网的水力计算

（a）只有转输流量的管段；（b）只有途泄流量的管段； （c）有途泄流量和转输流量的管段
二、变流量低压分配管段计算流量的 确定
1.途泄流量Q1的确定
2.变负荷管段的计算流量的确定
1.途泄流量Q1的确定 几点假设：
（1）途泄流量Q1沿管段均匀输出；
（2）途泄流量只包括大量的居民用户和 小型公共建筑用户。若该管段上连有负荷 较大的用户，应当作集中负荷进行计算；
故变流量分配管段计算流量的公式为：
Q=0.55Q1+Q2
§5-4 管网水力计算 环状管网与枝状管网的主要区别 环状管网水力计算的特点 环状管网水力计算步骤
举例
环状管网与枝状管网的主要区别
1.环状管网由一些管道封闭成环，可同时由 一条或几条管道给某管段输送燃气，而枝 状管段只能由一条管道供气。
2.燃气管道成环连接，是为了保证管网工作 的可靠性，转输流量的分配也必须考虑到 管网工作的最大可靠性。
2.各管段的计算流量
（1）在管网的计算简图上将各管段依次编号， 在距供气点（调压室）最远处，假定零点的位置 （1、3、7和9），同时决定气流的方向；
（2）计算各管段的途泄流量；
（3）计算各管段的转输流量，计算由零点开始 ，与气流相反方向推算到供气点。当集中负荷由 两侧管段供气时，转输流量以各分担一半左右为 宜。
9.将室内燃气管道的总压力降与允许的压力降进 行比较，如不合适，则可调整个别管段的管径。
§5-3 燃气分配管道计算流量
一、燃气分配管道的分类 二、变流量低压分配管段计算 流量的确定
一、燃气分配管道的分类
途泄流量Q1
由管段始端输入的流
量为QN；沿程输出的 流量
转输流量Q2
流经管段，由始端送 至末端，始终恒定不 变的流量

燃气管网的水力计算

燃气管网的水力计算

第四章 燃气管网的水力计算燃气管网水力计算的任务是根据燃气的计算流量和允许的压力降来确定管径；在有些情况下，已知管径和压力降，求管道的通过能力。

总之，通过水力计算，来确定管道的投资和金属耗量，及保证管网工作的可靠性。

第一节 水力计算的基本公式一、摩擦阻力 1.基本公式在通常情况下的一小段时间内，燃气管道中的燃气流动可视为稳定流。

将摩擦阻力公式、连续性方程和气体状态方程组成方程组：⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧===-RTZ P const wA w d dx dP ρρρλ22（4-1） 为了对摩擦阻力公式进行积分，由连续性方程得：00Q wA ρρ=由气体状态方程得：000Z PT TZP =ρρ 代入摩擦阻力公式，在管径不变的管段中24d A π=，整理得：dx Z T TZP dQ PdP 000052028ρλπ=- （4-2）假设燃气在管道中是等温流动，则λ和T 均为常数，考虑管道压力变化不太大，Z 也可视为常数。

通过积分，得高、中压燃气管道的单位长度摩擦阻力损失为：0000520222162.1Z T TZP dQ L P P ρλ=- 4-3） 式中 P 1——燃气管道始端的绝对压力（Pa ）；P 2——燃气管道末端的绝对压力（Pa ）； P 0——标准大气压，P 0=101325Pa ； λ——燃气管道的摩擦阻力系数；Q 0——燃气管道的计算流量（Nm 3/s ） d ——管道内径（m ）；ρ0——标准状态下的燃气密度（kg/Nm 3）；T 0——标准状态下的绝对温度（273.15K ）； T ——燃气的绝对温度（K ）；Z 0——标准状态下的气体压缩因子； Z ——气体压缩因子；L ——燃气管道的计算长度（m ）对低压燃气管道，()()m P P P P P P P P 221212221⋅∆=+-=-式中 ()221P P P m +=为管道1、2断面压力的算术平均值，对低压管道，0P P m ≈，代入式（4-3），得低压燃气管道的单位长度摩擦阻力损失为：00052081.0Z T TZdQ L P ρλ=∆ （4-4） 若采用工程中常用单位，则高、中压燃气管道的单位长度摩擦阻力损失为：005201022211027.1T TZ dQ L P P ρλ⨯=- （4-5） 式中 Z ——气体压缩因子，当燃气压力小于1.2MPa （表压）时，Z 取1。

城镇燃气管网水力计算

城镇燃气管网水力计算
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第二节 燃气管道计算压力降及其分配
பைடு நூலகம்
一、低压管网计算压力降的确定
用气概况
供配气量
2. 增大燃具的压力波动范围，可增大管网的计算压力降。
5 5
第二节 燃气管道计算压力降及其分配
二、高压、次高压、中压管网计算压力降的确定
高压、次高压管网：
始端压力：取决于上游管道的供气压力； 末端压力：取决于下游调压站的用最气低概进况口压力与安全附加值之供和配。气量
计算 公式
一、低压燃气管道摩阻损失：4-1
二、高压、次高压和中压燃气管道摩阻损失： 4-7、4-8
三、燃气管道水力计算图表：查表求压降
四、燃气管道的局部阻力：4-16
第二节 燃气管道计算压力降及其分配
燃气管道计算压力降 ❖ 在单位时间最大用气量发生时管网始、末两端的压力降。 管网始端压力：即设计压力，用气应概在况所需压力级制的供压配力气范量 围内 经技术、经济分析比较后确定 管网末端压力：取决于调压器最低进口压力或用户所需压力。
中压管网：
始端压力：取决于上游管道供气压力或上游管道调压站出口压力； 末端压力：取决于由中-低压调压站最低进口压力或用户中压燃烧器 所需压力确定。
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7
城镇燃气管网水力计算
1 燃气管道使用水力计算公式
CONTENTS
2 燃气管道计算压力降及其分配
课前思考与问答
1. 燃气管径如何确定？ 2. 燃气为有压输送，输送过程中是否有压降，压降发生在 哪些地方？ 3. 各级管道（高、次高、中、低压管道）始端压力、末端 压力如何确定？
第一节 燃气管道实用水力计算公式

燃气基础知识 第六章 燃气管网水力计算

燃气基础知识 第六章 燃气管网水力计算

P —计算环的压力闭合差；
P —计算环的各管段的压力降与流量之比； Q
Qnn —邻环校正流量的第一项近似值；
P Q —与邻环共用的管段的值。 ns
（b）高、中压管网
2 P Q P 2
2
Q
P 2 Qnn Q ns Q P 2 Q
5）燃气用户以下地点应设置手动快速式切断阀：燃气立管 上、燃气表前、燃具前。 6）与家用燃具连接的软管上不应有接头，且软管长度不应 超过 2m。 7）为保证用户用气安全，家用燃气热水器应安装在通风良 好的非居住房间，且房间净高度宜大于2.4m。 8）燃气计量表与燃具、电气设施之间应保证最小水平净距。 居民家用燃气计量表与燃气热水器之间的水平净距应不小于 30cm。 9）当燃具和用气设备安装在地下室、半地下室及通风不良 的场所时，应设置通风装置和燃气泄漏报警装置。
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
Pd 0.75Pn 150
式中 Δp d－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
p g a g h
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。
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

庭院燃气管道水力计算

庭院燃气管道水力计算

庭院燃气管道水力计算1）低压燃气管道的基本计算公式（单位长度的摩擦阻力损失）低压燃气管道单位长度的摩擦阻力损失应按下式计算：L∆P ＝6.26×107λ52d Q ρ0T T （公式2）式中 △P——燃气管道摩擦阻力损失（Pa ）；λ——燃气管道摩擦阻力系数；计算方法如下公式3-公式6计算。

L——燃气管道的计算长度（m ）； 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）；T——设计中所采用的燃气温度（K ），本设计中取燃气温度为15℃； T 0——273.15（K ）；不同流态下，摩擦阻力系数λ值不同，计算公式如下：层流状态（Re<2100）：Re64=λ （公式3） 临界状态（Re=2100~3500）：510-65Re 2100Re 03.0-+=λ （公式4） 紊流状态（Re>3500）： 钢管 25.0Re 68d 11.0⎪⎭⎫ ⎝⎛+∆=λ （公式5）铸铁管284.0Q d 5158d 1102236.0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=v λ （公式6）式中 λ——燃气管道摩擦阻力系数；Re ——雷诺数，vdw=Re ，d 为管道内径（m ），w 为管道断面的平均流速（m/s ），d——管道内径（mm ）；Q——燃气管道的计算流量（m 3/h ）；v ——燃气的运动粘度（m 2/s ）；△——管壁内表面的当量绝对粗糙度，对钢管：输送天然气和气态液化石油气时取0.1；输送人工煤气时取0.15。

对于庭院燃气管道，燃气在管道中的运动状态绝大多数在紊流过渡区，因此一般取25.0Re 68d 11.0⎪⎭⎫ ⎝⎛+∆=λ，相应的单位长度的摩擦阻力损失计算公式为：L ∆P＝6.9×10625.0Q d 2.192d ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∆v 52dQ ρ0T T（公式7） 2）低压燃气管网压降及压降分配（1）城镇低压燃气管道从调压柜到最远端燃具的管道允许阻力损失城市燃气管网与用户的连接有两种方法：一、通过用户调压器与燃具连接，这样管网中压力的波动不影响用户处的压力，燃器具就能在相对恒定压力下工作；二、用户直接与低压管网相接，这样，随着管网中流量的变化和压力的波动，燃具前的压力也随之变化。

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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)2.2没有采用下拉菜单等可操作性强的方式 (12)2.3没有将某些已有的管件压损计算公式模块嵌入计算表中 (12)2.4没有将气源性质计算公式计算表中 (12)五、存在问题的改进 (13)六、后记 (13)常用水力计算Excel程序使用说明一、引言随着我国经济的迅猛发展，人们对居住环境及生活条件改善的需求更加迫切。

燃气以其高热值、低污染、使用方便、快捷等的优点正迅速代替其他燃料，成为城市居民及公共建筑、工业用户的主要燃料。

水力计算是我们管道燃气设计的基础，通过水力计算，我们可以更加清楚地认识到我们的设计是否安全可靠，是否经济合理，这样我们的设计质量就能够得到更好的保证。

通常的水力计算过程非常繁琐，设计人员在这上面如果花费太多时间，将会严重影响我们在工艺合理性的思考。

而Excel这个电子表格工具提供了比较方便的计算功能，这将在很大程度上节约我们的计算时间。

我的这个小程序主要有以下几个部分：1.低压民用内管水力计算；2.低压食堂内管水力计算；3.低压外管水力计算；4.中压锅炉水力计算；5.中压外管水力计算。

它的主要特点有：1.一个文件可以计算不同气源的水力计算，解决了原来一个计算表对应一种气源的情况，使得计算表减少了；2.减少了设计人员查找同时工作系数，当量长度的繁琐工作；3.进行了计算公式的选择，避免了人为选择公式带来的失误；4.对某些小细节进行了简单出错控制。

下面从以下几个方面进行说明：1.水力计算的理论基础；2.Excel程序的使用方法；3. 此水力计算的优缺点；4.存在问题的改进。

二、水力计算的理论基础我们日常用到的水力计算大部分是枝状管网的水力计算，因此本Excel小程序只编制了几种常用的枝状管网水力计算，分以下几个部分进行说明：1.枝状管网水力计算特点；2.枝状管网水力计算步骤；3.摩擦阻力损失和局部阻力损失的计算方法。

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：1-=m P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，任一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2-1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 ++=-此外，枝状管网中变更某一管段的直径时，不影响管段的流量分配，只导致管道终点压力的改变。

因此，枝状管网水力计算中各管段只有直径i d 与压力降i P ∆两个未知数。

2. 枝状管网水力计算步骤⑴ 对管网的节点和管段编号。

⑵ 确定气流方向，从主干线末梢的节点开始，利用0=∑i Q 的关系，求得管网各管段的计算流量。

⑶根据确定的允许压力降，计算管线单位长度的允许压力降。

⑷根据管段的计算流量计单位长度允许压力降预选管径。

⑸根据计算选定的标准管径，求摩擦阻力损失和局部阻力损失，计算总的压力降。

⑹检查计算结果。

若总的压力降超出允许的精度范围，则适当变动管径，直至总压力降小于并趋近于允许值为止。

3. 摩擦阻力损失,局部阻力损失和附加压头的计算方法3.1摩擦阻力损失的计算方法根据《城镇燃气设计规范》（GB50028-93,2003版）附录A 燃气管道摩擦阻力计算A.0.1低压燃气管道根据燃气在管道中不同的运动状态，其单位长度的摩擦阻力损失采用下列各式计算：（1） 层流状态 ：2100Re ≤ Re64=λ04101013.1T T dQ l P νρ⨯=∆ (2) 临界状态：3500~2100Re = 510Re 652100Re 03.0--+=λ 052546)10231078.111(109.1T T dQ d Q d Q l P ρνν-⨯-+⨯=∆ (3) 湍流状态：3500Re >1）钢管：25.0)Re68(11.0+=d K λ 05225.06)2.192(109.6T T d Q Q d d K l P ρν+⨯=∆ 2）铸铁管：284.0)51581(102236.0Qd d νλ+= 052284.06)51581(104.6T T dQ Q d d l P ρν+⨯=∆ A.0.2中压燃气管道根据燃气在管道中不同的材质，其单位长度的摩擦阻力损失采用下列各式计算：1）钢管：25.0)Re68(11.0+=d K λ 05225.092221)2.192(104.1T T dQ Q d d K L P P ρν+⨯=- 2）铸铁管：284.0)51581(102236.0Qd d νλ+= 052284.092221)51581(103.1T T dQ Q d d L P P ρν+⨯=- 根据《聚乙烯燃气管道工程技术规程》（CJJ63-95）知，聚乙烯燃气管道单位长度的摩擦阻力计算和钢管公式一样,只是K=0.01.而钢管K=0. 153.2局部阻力损失的计算方法当燃气流经三通、弯头、变径管、阀门等管道附件时，由于几何边界的急剧改变，燃气流线的变化，必然产生额外的压力损失，称之为局部阻力损失。

在进行城市燃气管网的水力计算时，管网的局部阻力损失一般不逐项计算，可按然气管道摩擦阻力损失的5%~10%进行估算。

对于庭院管和室内管道及厂、站区域的燃气管道，由于管路附件较多，局部阻力损失所占比例较大，常需逐一计算。

局部阻力损失，可用下式求得：ρζ22u P ∑=∆ 式中 P ∆—局部阻力的压力损失（Pa ）；ζ∑—计算管段中局部阻力系数的总和；u —管段中燃气流速（s m /）； ρ—燃气的密度（3/m kg ）。

局部阻力损失也可用当量长度来计算，各种管件折成相同管径管段的当量长度2L ，各种管件当量长度2L 查《燃气热力工程常用数据手册》，实际工程中通常按当量长度计算局部阻力。

3.3附加压头的计算方法由于燃气与空气的密度不同，当管段始末段存在标高差值时，在燃气管道中将产生附加压头，其值由下式确定：H g P g a ∆-=∆)(ρρ式中 P ∆—附加压头（Pa ）；g —重力加速度；a ρ—空气的密度（3/Nm kg ）； g ρ—燃气的密度（3/Nm kg ）； H ∆—管段终端和始端的标高差值（m ）。

计算室内燃气管道及地面标高变化相当大的室外或厂区的低压燃气管道，应考虑附加压头。

三、水力计算Excel 的使用方法主要分以下几个部分进行说明：1. 水力计算Excel 的主要表示方法；2. 低压民用内管水力计算使用方法；3. 低压民用和食堂外管水力计算表格的使用方法；4. 低压食堂内管水力计算使用方法；5. 中压外管水力计算使用方法；6. 中压锅炉内管水力计算使用方法。

1. 水力计算Excel 的主要表示方法在水力计算Excel 中已经编好了的水力计算表格中，大致有如下几种颜色的字体，当字体的颜色为红色时，表示这些数据或者名称需要我们的设计人员自己填入，比如说工程名称，设计编号，设计是采用的气源情况，管段的长度，等等在工程中的实际情况这些需要设计人员了解的原始数据，以及需要设计人员去做出选择的数据及情况，制作这些表格的时候已经作为固定模式固定下来了，不需要设计人员进行修改，因为这部分是通过在表格中编入了一些小公式，可以通过Excel 自动生成。

如果在表格中出现FALSE,则表示计算结果不满足设计要求，或者不满足某些规范条文的要求。

在单元格中如果用黄颜色进行了填充，则表示这个单元格的数据为计算结果，设计方案的合理性是通过这些数据来进行判断的。

2. 低压民用内管水力计算表格的使用方法2.1 计算流程：⑴ 选定最不利点，从该点开始编节点号和管段号直至矮立管。

⑵ 确定气流方向，从主干线末梢的节点开始，利用0=∑i Q 的关系，求得管网各管段的计算流量。

⑶根据确定的允许压力降，计算管线单位长度的允许压力降。

⑷根据管段的计算流量计单位长度允许压力降预选管径。

⑸根据计算选定的标准管径，求摩擦阻力损失和局部阻力损失，计算总的压力降。

⑹检查计算结果。

若总的压力降超出允许的精度范围，则适当变动管径，直至总压力降小于并趋近于允许值为止。

2.2计算模式：如上图，民用户出现最不利情况有三种：1.对于天然气和人工煤气来说，整栋楼房都在使用燃气的时候，通常情况是距矮立管最远单元的最高层用户的压力最低，计算模型就是从这得出的；2.整栋楼房只有最上面一层用户在用的时候；3.当有架空管时，最低层的用户有可能出现压力最低值。

我的计算模型是建立在第1种最不利情况的，当然对于第2、3种情况也适用。

在计算表中，选择燃气种类将直接关系到计算结果，本计算表只能够识别人工煤气，液化气，天然气，混空气这四种名称，填入相应名称，计算表会选择相应的参数进行计算，每段管段所带户数，计算表会选择对应户数的同时工作系数，进行计算，计算出相应的计算流量。

由于计算户内管并没有按照当量长度进行计算，而是按照当量长度系数，选择1.1的系数算出计算长度，这样计算的结果，在选择每户所需热值恰好或偏小的时候，会出现损失计算偏小的结果，因此，计算表允许对每户所需热值和当量长度系数进行选择。