城市天然气工程第七章 燃气管网的水力工况1.pptVIP

第四节 低压环网的水力可靠性 为了方便说明，设管网为等管径环路，管网总压力降为0.75Pn，其中环路干管的计算压降为0.5Pn，支管的计算压降为0. 25Pn， 管网起点压力为1.5Pn。 第四节 低压环网的水力可靠性 一、计算工况的计算 二、事故工况的计算 三、用全压降计算支管时管网的供气能力 四、用等压降计算支管时管网的供气能力 一、计算工况的计算 1、环网干管的压力降 2、支管连接点压力及支管压力降 将用户燃具看作支管管路的一部分，末端压力为大气压。各连接点的压力分别为 P1=1.5Pn，P2=1.5Pn－a0(1.5Q)2=1.05Pn， P3=Pn。 一、计算工况的计算 各支管（包含燃具）压降及阻抗 一、计算工况的计算 3、整个系统的总压力降及总阻抗 二、事故工况的计算 最不利的情况是在节点1发生事故，假设用两个相同的平行管段1－11、9－10代替管段1－5，每根管段的流量为0.5Q。根据并联回路的特点，以上两根管道的阻抗如下 整个管网构成一个串并联回路，其阻抗可由计算串并联管线的阻抗求得。 二、事故工况的计算 1、各并联管路的阻抗 2、系统的总阻抗 三、事故工况下的供气量 1、总供气能力 由于管网系统起点压力保持不变，则系统的总压力降不变，为1.5Pn。设事故工况的供气能力与计算工况的供气量之比为x，有下式 三、事故工况下的供气量 2、各用户在事故工况下的燃气量 并联管路管段流量与阻抗的关系 节点1、4、3、2、9处的用户流量分别为 Q1-11=0.5Q，Q4-8=0.789Q，Q 3-7=0.579Q， Q2-6=0.484Q，Q9-10=0.198Q。占计算工况下的百分数分别为：100%、78.9%、57.9%、48.4%、39.6%。 三、事故工况下的供气量 3、结论 （1）等管径低压环网的水力可靠性比高、中压环网要高得多。这是因为在低压系统中用户和管网直接连接，发生事故时用户的燃气量减少，燃具前的压力下降，从而管网的允许压力降增大，超过计算压力降。 （2）事故工况下，不同用户的燃气量减少程度有显著差别。离气源点越近，燃气量减少越少。 （3）等管径低压环网在事故工况下大部分用户燃气量的降低并不太多，可以满足水力可靠性的要求。 四、提高输配管网水力可靠性的途径 1、管网系统应有两个或两个以上的供气点以防止供气中断。高、中压管网及低压干管应成环布置。 2、如果存在天然或人工障碍，低压管网可分区布置，而不要连成整体系统，但每一独立区至少应有两个调压站。各调压站的出口可用同管径管道以最短的线路互相连接。 3、若高、中压管网只有一个环时，可采用相同或相近的管径，并留有一定的压力储备。 4、低压环网可按单位长度压力降为常数进行计算，而相邻管段直径不能相差太大。 二、高中压管网计算压力降的确定 （二）高中压管网与中压引射式燃烧器相连时，需保证其在额定压力下工作，并考虑专用调压器的压力降及用户管道的压力损失。这样确定高中压管网末端的最小压力（通常取0.05~1.0MPa）。由上游提供的压力和下游最小压力求得其计算压力降。 （三）为了保证供气的可靠性，在确定环网的计算压力降时应留有适当的压力储备。 三、工业企业管道计算压降的确定 （一）设有总调压装置的一级系统，管道直接与各车间的燃烧器相连。 车间燃烧器的最低压力控制在Pn，管网的压力降取决于管网负荷的稳定性和燃具前压力的允许波动范围。 假定管网起点的压力足够高，管网负荷越稳定，可取的计算压力降越高；但若管网负荷不稳定，计算压力降太大，会导致燃具前压力超过其允许范围。 三、工业企业管道计算压降的确定 因为，一旦压力降确定，管网起点的压力也随之确定。若管网负荷减小，管道压力降减小，燃具前压力升高。而燃具前的压力波动有其允许的范围。因此，计算压力降的确定应综合考虑以上两个因素。 设燃具允许最大压力为 ，对应的流量为 ，有 ， 设管网负荷波动系数为 ，即 。 三、工业企业管道计算压降的确定 管道最大负荷时，管道压力降为计算压力降， ；管道为最小负荷时，管道压力降为最小， 。 起点压力为定值，所以，有下式成立 三、工业企业管道计算压降的确定 （二）管道通过调压器与燃烧器相连 与高中压燃气管道计算压力降的确定情况相同。 第二节 低压管网的水力工况 主要讨论用户燃具与低压管网直接相连时，在任意工况下，用户燃具前的压力变化情况。 一、管网系统起点压力为定值时的工况 1、计算工况时，管网中的负荷最大，管网压力降最大，燃具前压力最低。 2、任意工况时，随着管网负荷的降低，管网压力降减少，用户燃具前压力升高。 设任意工况时，流量变化系数为x