学号 1203010327天津城建大学燃气输配课程设计说明书CNG庭院室内燃气供应设计2015 年 7 月 13 日至 2015 年 7 月 26 日学生姓名李雪洁班级12卓越暖成绩指导教师能源与安全工程学院 2015年 7月 17日天津城建大学课程设计任务书2014—2015 学年第二学期能源与安全工程学院建筑环境与设备工程专业 12卓越班级课程设计名称：燃气输配课程设计设计题目：庭院及室内燃气供应设计完成期限：自 2015 年 7 月 13 日至 2015 年 7月 26 日共 2 周设计依据、要求及主要内容：一、小区庭院燃气管网设计（一）概况：该居民区是某城市中的一个新建小区，居民区内道路纵横交叉，路面平坦并都已修成沥青或水泥路面。

给水管和排水管的干管及其它管道均铺设在车行道下,并已投入使用。

气源由小区内自建CNG减压站提供，燃气成份（见表1-1）；表1-1 燃气各组分的体积百分数1．居民区总平面图(另附)：比例1：1000-50002．居民区内人口：按照每个小区的修建性详规统计计算，每栋楼的层数按图纸中所标定的计算，每栋楼按照四个单元、一梯两户，每户人口2.6人计算。

3．居民生活用气指标按照当地的实际情况选取。

4．低压燃气管网的计算压力降取按照允许压力降通过水力计算确定，低压燃气管道的局部阻力损失一般不做单独计算，而按增加管段长度的10％作为计算长度进行压力降计算；5．低压燃气管道的管材采用焊接钢管，管道上的三通、弯头、变径管等均需加工制作；6．该城市的冬季最大冻土深度为地表下0.8米，地下水位为4.0米，土质一般其腐蚀为标准级；7．该区所有道路的承载能力按通行一般载重汽车考虑。

（二）设计计算步骤及内容1．燃气基本参数计算；2．燃气用量计算；3．燃气管线布置；4．燃气管道水力计算；5．调压、计量工艺设备选型计算6．燃气输配管网图绘制；7．编写说明书。

（三）设计成果1．根据小区平面图，完成小区低压燃气管网的布线、水力计算及必要的规划设计说明；2．图纸：小区燃气管道平面布置图1:1 000~5000；水力计算图（高峰小时）；调压柜工艺平面、剖面图。

二、室内燃气管道设计（一）设计任务根据给定的高层民用建筑室内平面布置图，进行民用建筑室内燃气管道设计，并作方案比较。

(二) 原始资料1．建筑室内首层、标准层及地下、顶层平面图；2．楼房层数按照所给定的建筑确定，层高2.9m，楼板厚度0.2m;3．每一居民用户内装设一台燃气双眼灶和一台燃气热水器，双眼灶额定热负荷为 6.39kW，热水器额定热负荷为11.63 kW。

3. 从用户引入管至灶具的最大压力降根据计算确定，引入方式可以根据建筑形式自行设计，庭院管道离墙1.5m，埋深0.8m；（二）设计任务：根据建筑图，完成室内燃气管道的布线、水力计算及必要的设计说明。

（三）设计成果1．室内燃气管道平面布置图：首层及标准层平面布置图；2. 室内燃气管道系统图：比例1：503. 燃气管道穿楼板和穿墙的局部大样图：比例1：5指导教师（签字）：教研室主任（签字）：批准日期：年月日目录第一章工程概况 (6)第二章燃气参数 (6)2.1燃气选择基本要求 (6)2.2燃气基本参数计算....................................... 错误!未定义书签。

第三章用气量计算 (7)3.1居民用气量 (8)3.2商业用气量 (9)第四章小区管网布置 (10)4.1布线依据 (10)4.2中低压管网布置 (11)4.3庭院管材选取 (12)第五章输配管网水力计算 (13)5.1管道流量及压力降计算 (13)5.2小区室内管道水力计算 (13)第六章设备选型 (15)参考文献 (16)一、工程概况1.某市住宅，层高2.9米，共16层，每栋楼按照四个单元，一梯两户，每户人口2.9个人，居民总人口为。

2.燃气各气体成分百分比体积为下表中第三组数据：4CH :90.3﹪ 42H C :4.90﹪ 83H C :1.75% 104H C :0.57% 2CO ：1.22% 2N :1.26%3.每一层居民用户内装设一台燃气双眼灶和一台燃气热水器，双眼灶额定热负荷为6.39kW ，热水器额定热负荷为11.36kW 。

4.本项目为某城市新建小区燃气管网设计，该小区总户数为1920，设计流量为，供气方案为中压供气，低压用气结合区域调压供给用户。

庭院管网用低压管道，采用PE 管；用户引入管采用地下引入，埋深1米。

二、燃气参数2.1燃气选择的基本要求根据我国城市燃气设计规范规定，作为城市燃气的人工燃气，其低发热值应大于14700KJ /NM 3。

由于用气设备是按确定的燃气组分设计的，所以城市的燃气组分必须维持稳定。

为保证原有的用气设备是按确定的用气设备热负荷的稳定，所以供应的燃气华白指数波动范围应不超过±5%。

当所输配的燃气被另一种燃烧特性差别比较大的燃气所取代时除了华白指数外，还必须考虑不产生离焰、黄焰、回火、不完全燃烧等特性。

天然气的质量指标应符合下列要求：1）、天然气的发热量、总硫和硫化氢含量、水露点温度指标应符合现行国家标准《天然气》GB17820的一类气或二类气规定；2）、在天然气交接点的压力和温度条件下：天然气的烃露点应比最低环境低５℃；天然气不应有固态、液态或胶状物质。

2.2燃气基本参数计算 2.2.1燃气密度和相对密度)(10011001665544332211ρρρρρρρρy y y y y y y ii +++++==∑2503.10126.0997.10122.0703.20057.00102.20175.02605.1049.07174.0903.0⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=380.0m kg =式中y 1、y 2、y 3、y 4、y 5、y 6——各单一气体的容积成分（﹪）1ρ、2ρ、3ρ、4ρ、5ρ、6ρ——各单一气体的密度3m kg 相对密度：619.0293.180.0293.1===ρs 2.2.2粘度将容积成分换算为质量成分661027.106.8049.0023.140122.0671.1600126.0835.60057.0502.70175.0395.10903.010100-⨯=+++++==⨯=∑∑∑ii i ii ii i g g M y M y g μμ混合气体的运动粘度为s m u2661083.1280.01027.10--⨯=⨯==ρν2.2.3平均临界压力、平均临界温度)(66544332211ρy p y p y p y p y p y p c c c c mc +++++=40.30126.039.70122.062.30057.040.40175.034.5049.064.4903.0⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯= MPa 68.4=)(66c5544332211c c c c c c T y T y T y T y T y T y T +++++=K 57.2002.1260126.02.3040122.095.4250057.085.3680175.095.282049.005.191903.0=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=式中 Pm.c 、Tm.c ：混合气体的临界压力与临界温度； 1c p 、2c p 、3c p 、4c p 、5c p 、6c p ：各组分的临界压力； 1c T 、2c T 、3c T 、4c T 、5c T 、6c T ：各组分的临界温度。

2.2.4混合气体爆炸极限 爆炸下限044332211545.10057.007.00301.005.00612.00.5903.011=+++=+++=L y L y L y L y L l 、、爆炸上限044332211585.80057.007.00301.005.00612.00.15903.011=+++=+++=L y L y L y L y L h 、、2.2.5发热值 低发热值367.37649.1230057.024.930175.0477.59049.0902.35903.0Nm MJ H l =⨯+⨯+⨯+⨯=高发热值362.41886.1330057.0266.1010175.0438.63049.0842.39903.0NmMJ H h =⨯+⨯+⨯+⨯=式中l H 、h H ：混合气体的低、高发热值；i l H 、i h H ：为混合气体中单一组分的高、低发热值2.2.6燃具额定用气量燃气双眼灶额定用气量：Q=(6.39×3.6)/l H =0.61h Nm 3 热水器额定用气量： Q=(11.36×3.6)/l H =0.98h Nm 3 2.2.7华白数387.47619.067.37m MJ s H W l ===三、用气量计算3.1居民生活用气小区总户数为2000户，每户平均人口为2.6人，共有人口5200人。

每一居民用户内装设一台燃气双眼灶和一台燃气热水器，双眼灶额定热负荷为6.39KW,热水器额定热负荷为11.63KW 。

计算燃气管道的流量，应该计算月的高峰时小时最大用气量（同时工作系数法）35001058.267.372200856.22000Nm H Nkq Q l a ⨯=⨯⨯⨯==式中a Q ：居民生活年用气量（NM 3/年）；N ：居民人数（人）；k ：气化率（%）q:居民生活用气定额（KJ/人·年）：2200MJ/人·年l H ：燃气低热值（KJ/Nm 3）Nm N Q K K Q n t h 308.412200072.112.0=⨯⨯=⨯=∑式中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；参照表-1 K---相同燃具或相同组合燃具的同时工作系数；参照表-1 Q n ---相同燃具或相同组合燃具的额定流量（m 3/h ）；N---相同燃具或相同组合燃具的数量。

表3-1：居民生活用燃具的同时工作系数3.2商业用气商业用户主要是指学校、医院、饭店以及城市公共建筑等。

（1）商业A 区用气量 商业面积：22017m S A =燃气热量： h MJ 1152836518.419007020320170000=÷÷⨯÷⨯⨯⨯用气量：h m H Q l 358.3067.3711521152=÷=÷= （2）商业B 区用气量 商业面积：23042m S B =燃气热量： h MJ 67.2316836518.419007020430420000=÷÷⨯÷⨯⨯⨯ 用气量：h m H Q l 350.6167.3767.231667.2316=÷=÷= （3）商业C 区用气量商业面积：21246m S C =燃气热量： h MJ 91.948836518.419007020412460000=÷÷⨯÷⨯⨯⨯ 用气量：m H Q l 320.2567.3791.94891.948=÷=÷= （4）商业D 区用气量 商业面积：25201m S D =燃气热量： h MJ 66.2970836518.419007020352010000=÷÷⨯÷⨯⨯⨯ 用气量：m H Q l 386.7867.3766.297066.2970=÷=÷= (5)商业E 区用气量 商业面积：21194m S E =燃气热量： h MJ 30.909836518.419007020411940000=÷÷⨯÷⨯⨯⨯ 用气量：m H Q l 314.2467.37115230.909=÷=÷=四、小区管网布置4.1布线依据城市里的燃气管道均采用地下敷设。