燃气管道水力计算初探.pdfVIP

中国燃气运营与安全研讨会 2013·8 会议论文集 王海涛，谭春艳，冯涛 (北京市煤气热力工程设计院) 摘要：燃气管道水力计算是城市燃气设计的主要工作之一，是进行燃气管道设计和运行的理论基 础，是顺利完成设计任务的保证，只有正确的进行燃气管道水力计算，才能合理的布置管道、选取管径， 做到技术上可行、经济上合理，使用户获得一个较为恒定的用气压力，满足燃气设备的正常燃烧，起到 燃烧效率最高、长生污染物最少的效果。在进行管道内燃气流动的计算时，必须考虑到燃气密度的变化， 因为在高中压燃气输配过程中，由于各种阻力的存在，导致输送压力不断下降，燃气密度不断减小。同 质量的燃气在等截面下产生膨胀效应，会对燃气输送管道产生不利影响，在低压燃气输送过程中，因为 起始压力较低，输送过程中产生的压降较少，燃气密度变化可忽略不计。本文参照工程实例，对燃气管 道的水力计算进行了初步的学习研究，进行了若干种工况下燃气管道的水力计算对比分析。 关键词：燃气管道；水力计算 1课题背景及意义 随着我国城市能源结构的调整，天然气逐步成为城市燃气供给的主要气源。我国拥有丰富的天然气 资源，随着我国石油工业的不断发展，天然气及其他人工燃气的开发利用取得了长足的进展。天然气工 业的发展不仅代表了我国能源结构、环境保护、城市基础设施建设的发展水平，也充分体现了我国经济 实力的增强和人民生活水平的提高。天然气管网的运行管理、优化调度等问题的解决对保证安全合理的 供气、降低操作运行费用等方面具有重大的现实意义，燃气管道的水力计算是解决以上问题所必备的理 论基础。 2燃气管道水力计算的工况分析 本章主要讨论燃气在管道内的流动状态，分析燃气在管道内流动产生的阻力损失，主要包括摩擦阻 力损失和局部阻力损失两部分，在始末端高差变化甚大的个别管段，还要考虑附加压头的影响。 在进行管道内燃气流动计算时，必须考虑燃气密度变化对整个流动过程的影响，随着流动的进行， 沿程压力不可避免的下降，同质量的燃气会产生膨胀，燃气密度随之下降，中压及以上燃气管道均应考 J ‘144。I《煤气与热力》杂志社编辑出版 IⅥn删．watergasheat．corn 中国燃气运营与安全研讨会 2013·8 会议论文集 虑密度变化的影响，低压管道因本身压力低，沿程压降可以忽略，故燃气密度的变化也可以忽略不计， 仅考虑摩擦阻力损失对管道的影响。 2．1 燃气管道的摩擦阻力损失计算 2．1．1低压燃气管道摩擦阻力损失计算公式 管道计算流量应按计算月的小时最大用气量计算，小时最大用气量应根据所有用户城镇燃气用气量 的变化叠加后确定。 根据《城镇燃气设计规范》(GB 应按下式计算： P三 (1) 竺：6．26×107名一2 ，d5 正 式中 △P——燃气管道阻力损失，Pa 兄——燃气管道摩擦阻力系数 ，——燃气管道的计算长度，m Q——燃气管道的计算流量，m3／h d——管道内径，mm p——燃气密度，堙／m3 丁——设计中所采用的燃气温度，K 瓦——273．15，K 独立居民小区和庭院燃气支管的计算流量宜按GB 执行： Q=∑kNQ． (2) 式中 Q——燃气管道计算流量，m3／h k——燃具同时工作系数，居民生活用燃具可按GB50028附录F确定 Ⅳ——同种燃具或组成燃具的数目 Q——燃具的额定流量，m3／h 商业用和工业企业生产用燃气计算流量应按所有用气设备的额定流量并根据设