室內(nèi)燃?xì)夤茉O(shè)計(jì)說明書

工程概況：某市住宅，層高3米，共7層。本次設(shè)計(jì)的氣體為天然氣，其成分如下：CH4：95%C2H4:1%C3H8:0.2%CO2:1.7%C4H10:0.8% N2:1.3%每一層居民用戶內(nèi)裝設(shè)一臺(tái)燃?xì)怆p眼灶和一臺(tái)燃?xì)鉄崴?，雙眼灶額定熱負(fù)荷為6.39kW,熱水器額定熱負(fù)荷為23kW。基本計(jì)算：.燃?xì)膺x擇的基本要求根據(jù)我國(guó)城市燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，作為城市燃?xì)獾娜斯と細(xì)?，其低發(fā)熱值應(yīng)大于14700KJ/NM3。由于用氣設(shè)備是按確定的燃?xì)饨M分設(shè)計(jì)的，所以城市的燃?xì)饨M分必須維持穩(wěn)定。為保證原有的用氣設(shè)備是按確定的用氣設(shè)備熱負(fù)荷的穩(wěn)（燃?xì)獾母甙l(fā)熱值）定，所以供應(yīng)的燃?xì)馊A白指數(shù)J燃?xì)獾拿芏炔▌?dòng)范圍應(yīng)不超過±5%。當(dāng)所輸配的燃?xì)獗涣硪环N燃燒特性差別比較大的燃?xì)馑〈鷷r(shí)除了華白指數(shù)外，還必須考慮不產(chǎn)生離焰、黃焰、回火、不完全燃燒等特性。天然氣的質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)符合下列要求：1）、天然氣的發(fā)熱量、總硫和硫化氫含量、水露點(diǎn)溫度指標(biāo)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《天然氣》GB17820的一類氣或二類氣規(guī)定；2）、在天然氣交接點(diǎn)的壓力和溫度條件下：天然氣的烴露點(diǎn)應(yīng)比最低環(huán)境低5℃；天然氣不應(yīng)有固態(tài)、液態(tài)或膠狀物質(zhì)。2基本參數(shù)計(jì)算M=1/100（y1Mi+y2M2+……+ynMn）式中y1、y2、 yn—各單一氣體的容積成分（%）M1、M2、……、Mn——各單一氣體的分子量M==16.043*0.95+28.0540*0.01+44.0970*0.002+58.1240*0.008+44.0098*0.017+28.0134*0.013=17.1869kg/kmol平均摩爾容積：Vm=1/100(y1V1+y2V2+……+ynVn)式中y1、y2、 yn 各單一氣體的容積成分（%）V1、V2、……、Vn——各單一氣體的摩爾體積V==22.3621*0.95+22.2567*0.01+21.9360*0.002+21.9900*0.008+22.2601*0.017+22.4030*0.013=22.3560nm3/kmol混合氣體的平均密度：p=￡y島ip=0.7174*0.95+1.2605*0.01+2.0102*0.002+2.7030*0.008+1.9771*0.017+1.2504*0.013=0.7189kg/nm3混合氣體相對(duì)密度：S=p/1.293=0.5567/1.293=0.5567標(biāo)準(zhǔn)狀況下，混合氣體的運(yùn)動(dòng)黏度：U=Zgi/Z(gi/Ui)=Z(yiMi/ZyiMi)/Z(gi/Ui)U=10:6*1/(0.8866/14.5+0.0163/7.46+0.005/3.81+0.0217/2.53+0.0435/7.09 +0.0212/13.3)=12.353*10^6m2/s平均臨界壓力、平均臨界溫度P=0.01x(yP+yP+ +yP)m.c 1c12c2 ncnT=0.01x(yT+yT+ +yT)m.c 1c12c2 ncn式中Pm.c、Tm.c：混合氣體的臨界壓力與臨界溫度；Pci、Pc2Pcn:各組分的臨界壓力；：各組分的臨溫度。Pm.c=4.6407*0.95+5.3389*0.01+4.3975*0.002+3.6173*0.008+7.3866*0.017+3.3944*0.013=4.6694paTm.c=191.05*0.95+282.95*0.01+368.85*0.002+425.95*0.008+304.2*0.017+126.2*0.013=195.284k混合氣體的爆炸極限：天然氣中含有H2、CO2、O2等惰性氣體，所以求爆炸極限時(shí)，可以將某種惰性氣體成分與某一可燃?xì)怏w組合起來視為混合氣體中的一種成份，其容積成分為二者之和，爆炸極限可有《燃?xì)廨斉洹窌系念~圖1-12、圖1-13查得混合氣體的爆炸極限：L= 100 工+連+…...+"+&+，+…+工L'L' L'LLL12 n12 n式中L——含有惰性氣體的爆炸極限（體積％）;L：含有惰性氣體的燃?xì)獗O限；＞；、＞；＞；：由某一可燃?xì)怏w成分與某一惰性氣體成分組成的混合組分在混合氣體的容積成分（%）；LJL'2L'n:由某一可燃?xì)怏w成分與某一惰性氣體成分組成的混合組分在該混合比的爆炸極限（體積%）；T2':未與惰性氣體組合的可燃?xì)怏w成分在混合氣體中的容積成分（％）；L1、L2L:未與惰性氣體組合的可燃?xì)怏w成分的爆炸極限（體積％）。根據(jù)空氣中o2/n2氣體的比例，扣除向相當(dāng)于1.1O2所需的n2含量后，則燃?xì)庵兴郚2的有效成分為剩余氣體容積為重新調(diào)整混合氣體的容積成分，得到無空氣基的容積成分yco2=*％ yN2=*％ yCH4=*％ yC2H6=*％yH2=*％ yco=*％然后按上例的方法進(jìn)行計(jì)算：YCH4+yrn9=0.95+0.017=0.967,惰性氣體=YCH4+CO2 可燃?xì)怏wYC2H4+yM9=0.01+0.013=0.023,惰性氣體YC2H4+N2 可燃?xì)怏w由《燃?xì)廨斉洹窌袌D1—12查得各混合組分在上述混合比時(shí)的爆炸極限相應(yīng)為：L(CH4+CO2)=4%---16% L(C2H4+N2)=9%———23.5%L=1/(0.967/0.04+0.023/0.09+0.002/0.021+0.008/0.015 )=3.99%L=1/(0.967/0.16+0.023/0.235+0.002/0.095+0.008/0.085 )=15.982%發(fā)熱值高發(fā)熱值：Hs=￡yHSi低發(fā)熱值：ht=￡yHti式中Hs、Ht：混合氣體的高、低發(fā)熱值；㈣、Ht,：為混合氣體中單一組分的高、低發(fā)熱值Hs=39.824*0.95+63.483*0.01+101.266*0.002+133.886*0.008=39.187mj/nm3Hl=35.902*0.95+64.397*0.01+93.240*0.002+123.649*0.008=35.926mj/nm3通過以上公式計(jì)算得到數(shù)據(jù)如下表格相對(duì)分子質(zhì)量平均摩爾容積平均密度相對(duì)密度動(dòng)力粘度17.1869kg/kmol22.3560m3/kmol0.7189kg/nm30.556612.353*10^-6pa.s平均臨界壓力平均臨界溫度爆炸極限高熱值低熱值4.6694mpa195.284k3.99%---15.982%39187kj/nm335926kj/nm3用氣量燃?xì)鉄崴鱍=23*3600/35926=2.034nm3/h雙眼灶Q=6.39*3600/35926=0.64nm3/h結(jié)果分析根據(jù)規(guī)范GB17820—1999《天然氣》

項(xiàng)目一類 八2高熱值巧>31,4總硫（以硫）（mgAnD<100S20054曲1硫化氫（mg/ni，）<6<2Q.60|二氧化碳（V/V%）53.0水露點(diǎn)（七）一在交接點(diǎn)處，比最低環(huán)境溫度低5在天然氣交換點(diǎn)的壓力和溫度條件下，天然氣中應(yīng)不存液態(tài)燒：天然氣中固體顆粒含量應(yīng)不影響天然氣的輸送和利用中10T和12T天然氣華白數(shù)W（MJ/m2）波動(dòng)范圍類別標(biāo)準(zhǔn)（基準(zhǔn)氣）GB/T136n—92范圍城鎮(zhèn)燃?xì)馍唐窔夥秶?0T43.841.2?47.3;-5.94%?8.00%42.4?45.99;-3%?5%12T53.548.1?57.8;-10.10%?8.00%50.83?56.18;-5%?5%1,混合氣體低熱值為35926kj/nm3>31400kj/nm3符合規(guī)范中，此組分中不含硫元素，并且二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)為1.7%小于3%，符合一類氣的標(biāo)準(zhǔn)2,華白數(shù)W=H/Js=39.187/J0.5566=52.52mj/m3符合天然氣12T的標(biāo)準(zhǔn)3,關(guān)于加臭劑選用四氫噻吩（THT）由于其爆炸下限L=3.99%<5%根據(jù)表格加臭劑量為20mg/m3表4 種岸見的無生爛胃的力口皇鉀」用量燃F中央力口鳥喬」用星天然rl天舔r俁至爆工k卜邛艮力曰知工20濃小匕石；由『仁3和仁音占一豐150jfH七七?由空『1的汨:含氣￡訥化存由F空^=eL=SCi：5Q5夜《七■1=1；■由—U成汨法JF和f各占一年］253、室內(nèi)燃?xì)夤艿浪τ?jì)算3.1室內(nèi)燃?xì)夤艿赖牟季€：各樓層燃?xì)夤艿赖钠?，立面布置；（具體圖示詳見附圖）室內(nèi)燃?xì)夤艿赖乃τ?jì)算步驟a將各管道按順序編號(hào)，凡是管徑變化或流量變化處均應(yīng)編號(hào)；b求出各管段的額定流量，根據(jù)各管段供氣的用具數(shù)得同時(shí)工作系數(shù)值，可求得各管段的計(jì)算流量；c由系統(tǒng)圖求得各管段的長(zhǎng)度，并根據(jù)計(jì)算流量預(yù)選各管段管徑；d算出各管段的局部阻力系數(shù)，求出其當(dāng)量長(zhǎng)度，可得管段的計(jì)算長(zhǎng)度；e使用水力計(jì)算表查出單位壓力降并進(jìn)行修正；f計(jì)算各管段的附加壓頭；g求各管段的實(shí)際壓力損失；h求室內(nèi)燃?xì)夤艿赖目倝毫?，?duì)于天燃?xì)鈮毫挡怀^200Pa（不包括表壓）；i以總壓力降與允許的計(jì)算壓力降相比較，如不合適，則可改變個(gè)別管段的管徑。（具體計(jì)算列在附表中）低壓燃?xì)夤艿烙?jì)算說明（1）根據(jù)《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50028-2006）規(guī)定，低壓燃?xì)夤艿绬挝婚L(zhǎng)度的摩擦阻力宜按照下式計(jì)算。R_6.26x107人Q2pTm d5T0式中Rm：燃?xì)夤艿绬挝婚L(zhǎng)度摩擦阻力，Pa/m；入：燃?xì)夤艿赖哪Σ磷枇ο禂?shù)；Q：燃?xì)夤艿赖挠?jì)算流量，Nm3/h；d：管道內(nèi)徑；P:燃?xì)饷芏龋琸g/Nm3；T：設(shè)計(jì)中所采用的燃?xì)鉁囟?，K（本燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)溫度采用288K）；T：273.16，K0（2）根據(jù)燃?xì)庠诠艿乐械牟煌\(yùn)動(dòng)狀態(tài)，摩擦阻力系數(shù)人按下列各式計(jì)算：64人 層流狀態(tài)：Re2100時(shí)， Re；Re—2100入=0.03+ 臨界狀態(tài)：Re=21003500時(shí)， 65Re-105；湍流狀態(tài)：Re>3500時(shí)，與管材有關(guān)：K68入=0.11(一+—)鋼管： dRe;(本次所選管道為鋼管，K=0.2)X=0.102236(1+5158dv)0.284鑄鐵管： dL；式中Re：雷諾數(shù)；v：標(biāo)準(zhǔn)狀況下的燃?xì)膺\(yùn)動(dòng)粘度，m2/s；K：管壁內(nèi)表面的當(dāng)量絕對(duì)粗糙度，對(duì)鋼管取0.2mm。(3)附加壓頭計(jì)算公式：P=gh(P—P)km式中g(shù)：重力加速度；H：管道計(jì)算末端和始端的高程差；P1空氣密度1.293kg/m3；pm：燃?xì)饷芏?。管道?jì)算要求人工燃?xì)獾墓艿纼?nèi)初選氣體經(jīng)濟(jì)流速為6m/s，最小管徑為DN25。根據(jù)《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50028-2006)的要求，低壓燃?xì)夤艿涝试S阻力(Pa),在多層建筑中人工燃?xì)鈴慕ㄖ镆牍艿拦艿滥┒说淖枇?50Pa。天然氣：(GB50028-2006)方案進(jìn)行比較本次室內(nèi)燃?xì)夤艿腊惭b采用兩種方案直接立管引入用戶和二樓引入盤管再引入用戶，并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，以取最優(yōu)方案。本設(shè)計(jì)方案的比較主要從燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用安全性能三方面考慮擇選燃?xì)夤艿老到y(tǒng)，燃?xì)夤艿赖耐顿Y取決于管子本身的造價(jià)和建設(shè)費(fèi)用。管道的總投資在很大程度上取決于管徑。管道造價(jià)與管徑之間的關(guān)系可近似用如下簡(jiǎn)化公式計(jì)算。式中 K：燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的投資（元）；d：燃?xì)夤艿乐睆剑╟m）；l：燃?xì)夤艿篱L(zhǎng)度（m）;回造價(jià)系數(shù)（元/cm-m）;（根據(jù)《城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》查到相應(yīng)管道的造價(jià)系數(shù)為27.2元/cm,m）。年運(yùn)行費(fèi)用主要包括折舊費(fèi)用、維修和維護(hù)管理費(fèi)用、加壓燃?xì)庥玫碾娔芑蛉剂腺M(fèi)用。燃?xì)廨斉涞南到y(tǒng)折舊（包括大修費(fèi)）、小修費(fèi)及維護(hù)管理費(fèi)用，通常以占投資費(fèi)用的百分?jǐn)?shù)來表示。這部分費(fèi)用可按下式計(jì)算。S=（f'+f''）K式中S：燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的折舊、小修及維護(hù)管理費(fèi)用（元/年）；f：折舊費(fèi)（包括大修費(fèi)）占投資費(fèi)用的百分?jǐn)?shù)；4小修及維護(hù)管理占投資費(fèi)用的百分?jǐn)?shù)；K：燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的投資（元）。（式中取f+f'在8%?10%,其中包括基本折舊4.8%；大修費(fèi)1.4%；）加壓用的電能或燃料費(fèi)用應(yīng)根據(jù)年用氣量及需用的情況、壓縮機(jī)的類型及其功率、電價(jià)或燃料價(jià)格等計(jì)算求得。由于本設(shè)計(jì)范圍較小，因此不考慮。本方案比較采用靜態(tài)比較法。t表示為附加投資的償還限年，當(dāng)t<T標(biāo)準(zhǔn)償還限年（對(duì)于燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)T=7）投資較大的方案合理。年計(jì)算費(fèi)用Z=S+KT。Zmax-Zminn“= xp費(fèi)用的溢出率表示兩個(gè)方案的年計(jì)算費(fèi)用的差比值即， Zmax,其中P為用戶在當(dāng)年對(duì)于較貴管道系統(tǒng)使用的經(jīng)濟(jì)能力系數(shù)。如果超出規(guī)定的范圍，則表示用戶不愿為較貴的管網(wǎng)系統(tǒng)多納稅。詳情見下表

方案比較1單元引入管徑管道費(fèi)用元運(yùn)行費(fèi)用元總投資元DN153261.9326.13588.1DN201057.5105.71163.2DN25總投資4319.4431.84751.22單戶引入管徑管道費(fèi)用元運(yùn)行費(fèi)用元總投資元DN153525.12352.53877.62DN201000.961001100.96DN25總投資4526362.54888.5經(jīng)濟(jì)比較分析計(jì)算方案投資比較安全供氣比較管道造價(jià)元運(yùn)行費(fèi)用元年計(jì)算費(fèi)用比較元使用盤管，可以保證當(dāng)某一閉關(guān)自守管道氣流出現(xiàn)故障點(diǎn)，可以通過其它立管供氣通過盤管輸入補(bǔ)充，另外加強(qiáng)小區(qū)物業(yè)管理，合理用氣，故障及時(shí)維修，可以避免故障點(diǎn)帶來供氣的斷層及堵塞。I4319.4431.84381.1II4526362.54577.8經(jīng)上分析選方案1單元引入，比較合理4、室內(nèi)燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)說明總則本說明系一般說明，凡有特殊要求以施工圖為準(zhǔn)。圖中標(biāo)注尺寸，管長(zhǎng)、標(biāo)高以米為單位，其余以毫米為單位。3.圖中標(biāo)高以室內(nèi)地坪為±0.00。一般規(guī)定燃?xì)夤艿琅c采暖、給水、排水、管道交叉敷設(shè)時(shí)，一般燃?xì)夤艿缿?yīng)在上面跨越。凡是敷設(shè)有燃?xì)夤艿赖姆块g均不得住人，亦不得作為易燃、易爆品、危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)。燃?xì)忮仩t應(yīng)設(shè)單獨(dú)煙道。管材及連接方式室內(nèi)外燃?xì)夤艿婪謩e采用鍍鋅鋼管和普通碳素鋼鋼管；室內(nèi)管采用絲接和焊接，室外管采用焊接。管道的安裝引入管采用鍍鋅鋼管，埋地部分必須作防水。引入管與建筑物垂直引入，當(dāng)引入管采用地下引入方式，其和庭院管道相連時(shí)，一般從庭院管道上部連接，并且宜采用兩個(gè)三通、兩個(gè)絲堵的連接方式，不得用彎頭。引入管必須在冰凍線以下，并且應(yīng)保持不小于5%。的坡向庭院管道的坡度。4.4.4.室內(nèi)水平燃?xì)夤艿缿?yīng)有不小于3%。的坡度。（1）水平盤管坡向立管；（2）用戶支管的表前管坡向立管，表后管坡向下垂管。立管的垂直度要求每層垂直偏差不大于±10mm。安裝在總立管上的閥門一般距離地面0.8?1.0m,閥門上端設(shè)一活接頭，系統(tǒng)中的所有閥門均采用