燃气111111.docx
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燃气111111
■词汇表
[1]燃气:
由几种气体组成的混合气体,其中含有可燃气体和不可燃气体。
天然气的产生:
由有机物质生成的,经物理和生化作用而形成分散的碳氢化合物。
[2]天然气:
是一种混合气体,主要由烃类化合物构成包括甲烷、乙烷以及更高级的烃类等,还含有少量硫化氢、二氧化碳、氮、水蒸气等非烃类组分。
[3]油制气:
利用重油(炼油厂所剩油品)制取的城市燃气。
[4]高炉煤气:
冶金工厂炼铁时的副产气。
[5]液化石油气:
开采和炼制石油过程中,作为副产品得到的碳氢化合物。
[6]沼气:
各种有机质在隔绝空气的条件下发酵,并在微生物的作用下产生的可燃气体,叫做沼气。
[7]临界温度:
温度不超过某一数值,对气体进行加压,可以使气体液化,而在该温度以上,无论加多大压力都不能使气体液化,这个温度就叫该气体的临界温度。
[8]临界压力:
在临界温度下,使气体液化所必须的压力。
[9]对比温度:
工作温度与临界温度的比值。
[10]对比压力:
工作压力与临界压力的比值。
[11]蒸气压:
液态烃的饱和蒸气压,简称蒸气压,就是在一定温度下密闭容器中的液态及其蒸气处于动态平衡时蒸气所表示的绝对压力。
[12]沸点:
通常指101325Pa压力下液体沸腾时的温度。
[13]露点:
饱和蒸气经冷却或加压,立即处于过饱和状态,当遇到接触面或凝结核便液化便成露,这时的温度成为露点。
[14]爆炸极限:
可燃气体和空气的混合物遇明火而引起爆炸时的可燃气体浓度范围称为爆炸极限。
[15]爆炸极限下限:
在这种混合物中当可燃气体的含量减少到不能形成爆炸混合物时的那一含量,称为可燃气体的爆炸下限。
[16]爆炸极限上限:
当可燃气体的含量一直增加到到不能形成爆炸混合物时的含量,称为可燃气体的爆炸上限。
[17]用气定额:
又称用气量指标。
[18]居民生活用气量指标:
指每人每年使用多少热值的燃气。
[19]城市年用气量:
各类用户年用气量之和。
[20]气化率:
城市用气人数与城市总人口的比值。
[21]未预见:
包括管网的燃气漏损量和发展过程中未预见的供气量,一般按总用气量的5~8%计算。
[22]月不均匀系数:
该月平均日用气量与全年平均日用气量的比值。
[23]计算月:
月高峰系数所在月份。
[24]日不均匀系数:
该月中某日用气量与该月平均日用气量的比值。
[25]计算日:
日高峰系数所在的那天。
[26]小时不均匀系数:
该日某小时用气量与该日平均小时用气量的比值。
[27]缓冲用户:
指大型的工业企业用户。
[28]化学腐蚀:
金属直接和周围介质发生化学反应,在金属表面生成相应的化合物。
[29]电化学腐蚀:
当金属和电解质溶液接触时,形成原电池而产生的电化学作用。
[30]外加电源阴极保护法:
利用外加的直流电源,通常是阴极保护站产生的直流电源,使金属管道对土壤造成负电位保护方法,称为阴极保护。
[31]牺牲阳极保护法:
采用比被保护金属电极电位较负的金属材料和被保护金属相连,以防止被保护金属遭受腐蚀,这种方法称为牺牲阳极保护法。
[32]排流保护法:
用排流导线将管道排流点与电气化铁路的钢轨、回馈线或牵引变电站的阴极母线相连接,使管道不受腐蚀。
防止杂散电流腐蚀。
[33]直接排流:
管道直接连接到产生杂散电流的负极上,要求回流电位稳定,且管道上总是正电位。
[34]附加压头:
是空气对流动的燃气所产生的向上的浮力,发生在始末端标高差变化甚大的个别管段。
[35]管网平差:
用手工方法解环方程组时,首先初步分配流量,满足了连续性方程的要求,但不能满足能量方程的要求,要重新分配各管段的流量,反复计算,直到同时满足为止。
这一过程称为管网平差。
[36]额定压力:
保证燃具在额定热负荷下工作的灶前压力。
[37]燃气管道投资:
包括管道本身的造价和建设费用。
[38]输配系统的运行费用:
输配系统的折旧(包括大修费)、小修及维护管理费用,加压用的电能或燃料费用。
[39]贴现:
把将来一定时间内所得到收益(或应支付费用),换算成现在时刻的价值,就叫贴现或折现。
[40]净现值:
将项目全部存在期内每年发生的现金流入和现金流出的差额,按国定的预先确定的利率贴现而得到的价值。
[41]调压站的作用半径:
从调压站到零点的平均直线距离。
[42]过渡过程:
被调参数随时间变化的过程称为自调系统的过渡过程。
[43]静态:
当用气量及及进口压力保持不变时,整个系统保持一种相对静止状态,称为静态。
[44]动态:
从干扰的发生,经过调节,直到系统重新建立平衡,在这一段时间中整个系统的各个环节的参数都处于变动之中,称为动态。
[45]余差:
过渡过程终了时的残余偏差,用C表示,出口压力范围,允许P±△P,±△P相当于C。
[46]最大偏差:
过渡过程中,被调参数偏离给定值的最大差值,用A表示,A发生在第一个波峰出现的时刻,A越大,时间越长,越不好。
[47]过渡时间:
从干扰发生起到系统又建立了新的平衡为止所用的时间,叫过渡时间。
[48]振荡周期:
过渡过程从一个波峰到第二个波峰之间的时间叫周期。
[49]振荡频率:
周期的倒数叫振荡频率。
[50]挠度:
薄膜中心沿着薄膜移动力的方向移动的距离。
[51]有效系数C:
薄膜中心所承受的力占总力中的份数。
[52]直接作用式调压器:
只依靠敏感元件(薄膜)所感受燃气出口压力的变化来驱使调节阀门移动进行压力调节。
薄膜,即是敏感元件又是调节装置。
[53]间接作用式调压器:
由敏感元件感受到燃气出口压力的变化,使一个操纵机构动作,接通能源,经传动,放大,使调节阀门移动,达到调节目的。
其敏感元件和传动装置是分开的,操纵机构通常叫指挥器。
[54]容积型压缩机:
压缩机中气体的体积被缩小,使单位体积内气体的密度增加而形成。
[55]速度型压缩机:
气体分子运动速度转化的结果,即先使气体分子得到一个很高的速度,然后又使速度降下来,使动能转化为压力能,如离心式压缩机。
[56]压缩机排气量:
通常是指单位时间内压缩机最后一级排出的气体量换算到第一级进口状态时的气体体积量。
■模拟试题一:
一、填空题:
(每个空2分,总计30分)。
1.燃气是由几种气体组成的(),其中含有()气体和()气体。
[点击查看答案]
答:
混合气体、可燃、不可燃。
2.小时不均匀系数是()用气量与()用气量的比值。
[点击查看答案]
答:
该日某小时、该日平均小时。
3.输配系统的运行费用包括输配系统的()(包括大修费)、小修及维护管理费用,加压用的()或燃料费用。
[点击查看答案]
答:
折旧、电能。
4.速度型压缩机工作原理是先使气体分子得到一个很高的速度,然后又使速度降下来,使()转化为()。
[点击查看答案]
答:
动能、压力能。
5.燃气分配站的任务是接收长输管线送来的燃气,经过除尘、调压、()和()后送入城市管网。
[点击查看答案]
答:
计量、加臭
6.塑料管具有()、()、()小、施工简便,()较大的优点。
[点击查看答案]
答:
耐腐蚀、质轻、流动助力小、抗拉强度。
二、判断对错,对的在括号内打√,错的打×(每小题2分,总计10分)。
1.埋地钢制燃气管道只是在外壁发生化学腐蚀。
()
[点击查看答案]
答:
×
2.调压站的作用半径是从调压站到零点的平均直线距离。
()
[点击查看答案]
答:
√
3.压缩机排气量通常是指单位时间内压缩机最后一级排出的气体量换算到第一级进口状态时的气体体积量。
()
[点击查看答案]
答:
√
4.埋地管道上安装补偿器的目的是便于阀门的拆卸。
()
[点击查看答案]
答:
√
5.低压排水器与高、中压排水器仅仅是在压力、材质上不同。
()
[点击查看答案]
答:
×
三、简答题(每小题5分,总计30分)。
1.简述燃气的分类。
[点击查看答案]
答:
燃气分为天然气、人工燃气、液化石油气和沼气。
2.城市燃气用气不均匀性体现在哪几种工况?
主要影响因素是什么?
[点击查看答案]
答:
体现在月不均匀性、日不均匀性和小时不均匀性。
城市各类用户的用气不均匀性取决于很多因素,包括气候、生活习惯、作息制度等。
3.城市燃气分配管道小时计算流量方法是什么?
[点击查看答案]
答:
采用不均匀系数法,主要依据年用气量、并确定规划城市的月高峰系数、日高峰系数和小时高峰系数进行计算。
4.输气干线线路选择主要原则是什么?
[点击查看答案]
答:
主要考虑以下原则:
(1)满足最小安全防火距离;
(2)线路尽量取直,不小于120度;
(3)避开某些重要地区;
(4)避开某些不利的地段;
(5)尽量靠近公路;
(6)尽量靠近含气、储气构造。
5.说明调压站的分类。
[点击查看答案]
答:
按使用性质分为:
区域调压站、箱式调压装置和专用调压站。
按建筑形式分为:
地上调压站和地下调压站。
按调节压力分为高中压、高低压和中低压等。
6.说明活塞压缩机多级压缩的优缺点。
[点击查看答案]
答:
多级压缩的优点:
①降低排气温度;②提高容积系数;③节省功率;④降低活塞上的气体作用力。
缺点:
越多级(越近等温),越省功率,但结构越复杂,造价越高,故障的可能性越大。
四、综合题(共3小题,总计30分)。
1.利用储气设施解决供需平衡方法具体有哪些?
各种方法特点是什么?
(12分)
[点击查看答案]
答:
(1)地下储存:
采用地下储气库进行储气调峰的方法。
特点:
一般用来平衡季节不均匀用气,夏季低峰时进行注气储存,冬季高峰时进行采气调峰。
特殊类型的地下储气库能用来平衡日或者小时不均匀用气。
(2)液态储存:
将天然气液化后进行储存,建设液化天然气的"卫星站"和"调峰全能站",是储存和再气化的合成装置。
三个用途:
①、中小城市调节用气的手段。
②、大修或事故处理时的临时气源。
③、作为小城市的气源。
(3)管道储气:
一种是高压燃气管束储气:
将一组钢管埋于地下对管内燃气加压进行储气,一般用来平衡日或者小时用气;另一种是长输管线末端储气,利用长输管线储气是城镇夜间用气低峰时,多余的燃气储存在管道内;白天用气高峰,向外供气。
(4)储气罐储气:
用各种罐储储气,有低压干式罐、低压湿式罐、高压罐等。
特点:
只能用来平衡日不均匀用气和小时不均匀用气。
金属耗量和投资都较大。
2.城市燃气高、中压管道布线主要依据和原则是什么?
(12分)
[点击查看答案]
答:
城市燃气高、中压管道布线主要依据是:
(1)管道中燃气的压力。
(2)街道其它地下管道的密集程度与布置情况。
(3)街道交通量和路面结构情况,以及运输干线的分布情况。
(4)所输送燃气的含湿量,必要的管道坡度,街道地形变化情况。
(5)与该管道相连接的用户量及用气量情况。
(6)线路上所遇到的障碍物情况。
(7)土壤性质、腐蚀性能和冰冻线深度。
(8)该管道在施工、运行和万一发生故障时,对城市交通和人民生活的影响。
主要原则:
(1)高压管网的主要功能是输气。
中压管网的功能既有输气,也有向低压管网各环网配气的功能。
(2)高、中压管道是城市输配系统的输气和配气主要干线,必需综合考虑近期建设与长期规划的关系。
(3)高压管网宜布置在城市边缘或市内有足够安全距离的地带,并应连接成环网,以提高高压供气的可靠性;(4)中压管网应布置在城市用气区便于低压环网连接的规划道路上,尽量避开繁华或闹市区的主要交通干线,以减少管道施工和管理维修的困难;中压管网应布置成环网,以提高其输气和配气的安全可靠性,并尽量靠近各调压站。
3.已知混合气体的容积成分为:
乙烷5%,丙烷75%,正丁烷18%,戊烷2%,求混合气体的平均分子量、平均密度和相对密度。
(6分)
[点击查看答案]
答:
查各组分分子量分别为:
乙烷30.070,丙烷44.097,正丁烷58.124,戊烷72.151。
混合气体的平均分子量:
M=(30.070*0.05+44.097*0.75+58.124*0.18+72.151*0.02)=46.482
查得各组分密度分别为:
乙烷1.355,丙烷2.010,正丁烷2.703,戊烷3.454。
混合气体的平均密度:
ρ=1.355*0.05+2.010*0.75+2.703*0.18+3.454*0.02=2.131kg/Nm3
求混合气体相对密度:
S=2.131/1.293=1.648
■模拟试题二:
一、填空题:
(每个空2分,总计30分)。
1.天然气是由()生成的,经()和()作用而形成分散的碳氢化合物。
[点击查看答案]
答:
有机物质、物理、生化。
2.日不均匀系数是()用气量与()用气量的比值
[点击查看答案]
答:
该月中某日、该月平均日。
3.燃气管道投资,包括管道本身的()和()费用
[点击查看答案]
答:
造价、建设。
4.容积型压缩机中气体的()被缩小,使单位体积内气体的()增加而形成。
[点击查看答案]
答:
略
5.调压站的作用是()降压和()。
[点击查看答案]
答:
降压、稳压。
6.燃气管道上常用的阀门有()、()、()、()和()。
[点击查看答案]
答:
闸阀、旋塞、截止阀、球阀、蝶阀。
7.严格地说,长输管线末端是一个()工况。
[点击查看答案]
答:
不稳定。
二、判断对错,对的在括号内打√,错的打×(每小题2分,总计10分)。
1.管道防腐层能够保护钢制管道不受电化学腐蚀破坏。
()
[点击查看答案]
答:
×
2.被调参数随时间变化的过程称为自调系统的过渡过程。
()
[点击查看答案]
答:
√
3.液化石油气从气态转变为液态,其体积约缩小600倍。
()
[点击查看答案]
答:
×
4.提高高压储罐的容积利用系数最好的方法是提高储气罐的工作压力。
()
[点击查看答案]
答:
×
5.枝状燃气管网水力计算的特点是管段流量是确定的。
()
[点击查看答案]
答:
√
三、简答题(每小题5分,总计30分)。
1.简述天然气的分类。
[点击查看答案]
答:
分为气田气(纯天然气)、石油伴生气、凝析气田气和煤矿矿井气。
2.城市气化率一般不能达到百分之百的原因是什么?
[点击查看答案]
答:
要有以下两点:
(1)旧房屋结构不符合安装燃气设备的条件。
(2)离管网较远的居民点不适合气化
3.室内和庭院燃气管道的小时计算流量方法是什么?
[点击查看答案]
答:
采用同时工作系数法计算,根据户数N确定相同燃具或相同组合燃具的同时工作系数,然后进行计算。
4.城市门站选择原则是什么?
[点击查看答案]
答:
主要考虑以下原则:
(1)遵守安全防火距离的规定;
(2)交通、水、电方便,有利于污水处理;
(3)靠近城市居民点,位于下风向;
(4)考虑地形、地貌、地质条件及当地周围环境的影响;
(5)考虑扩建的余地;
(6)经方案的技术经济比较后确定。
5.用户处的压力波动及其影响因素是什么?
[点击查看答案]
答:
(1)△P的大小和压降利用程度;
(2)系统负荷(流量)的变化情况;
(3)调压器出口压力调节方法。
6.说明调压器监视器装置工作原理。
[点击查看答案]
答:
调压器监视器装置是两台调压器串联安装。
其中正常工作调压器的给定出口压力略低于备用调压器的给定出口压力,所以正常时,备用调压器处于全开状态。
如果正常工作调压器薄膜破损出口压力升高,当升高到备用调压器的给定值时,备用调压器自动进入工作状态,从而保证了调压站的压力安全控制功能。
四、综合题(共3小题,总计30分)。
1.画图说明调压器的工作原理。
(12分)
[点击查看答案]
答:
(1)如图为调压器简图,它的出口压力是以下公式确定的N=F·P,其中N为托盘及重物施加的压力,P为调压器出口压力,F为薄膜有效面积。
(2)调压器的作用是降压和稳压.具体工作原理为:
当用气负荷增大或调压器进口压力减小时,导致调压器出口压力P减小,于是N>F·P,则薄膜下移,调节机构开大,进口流量增大,从而P增大至N=F·P;
(3)当用气负荷减小或调压器进口压力增大时,导致调压器出口压力P增大,于是N 可见,调压器是一个自动调节系统,它的给定出口压力是由重块及托盘重量N限定的。 2.液化石油气降温储存的意义是什么? 用天然气液化典型工艺说明与前者的差别? (12分) [点击查看答案] 答: 当温度为48摄氏度时,丙烷饱和蒸气压为1.6MPa,所以对液化石油气来说,常温下储罐为压力容器;而液化石油气降温储存则是常压储存,因此储罐壁厚减小可节省钢材,既经济又安全。 天然气液化是使得天然气产生相变,从气态转变为液态。 同时由于甲烷很难液化,所以属于深冷,要在-162度的条件下实现液化,工艺较液化石油气降温储存复杂的多。 如: 阶式循环制冷是天然气液化典型工艺,分别采用丙烷、乙烯和甲烷,经过三段冷冻,使天然气从-40度,到-100度,最后到-163度,最终天然气液化。 3.已知干燃气的容积成分: 二氧化碳1.5%,丙烯3.5%,氧气0.4%,一氧化碳6.7%,氢气54.8%,甲烷31.5%,氮气1.6%,假定含湿量d=0.002kg/Nm3干燃气,求湿燃气的容积成分及其平均密度。 (6分) [点击查看答案] 答: 湿燃气的容积成分计算,首先确定换算系数 则湿燃气的容积成分,二氧化碳、丙烯、氧气、一氧化碳、氢气、甲烷和氮气分别是: 1.4%,3.4%,0.3%,6.68%,54.6%,31.4%,1.59% 湿燃气的平均密度: 首先查的各组分对应的密度如下: 1.997,1.9136,1.4291,1.2506,0.0889,0.7174,1.2504,确定干燃气的平均密度: 0.481142kg/Nm3.求湿燃气密度: ■模拟试题三: 一、填空题: (每个空2分,总计30分)。 1.液化石油气是()和()石油过程中,作为()得到的碳氢化合物。 [点击查看答案] 答: 开采、炼制、副产品。 2.月不均匀系数是()用气量与()用气量的比值。 [点击查看答案] 答: 该月平均日、全年平均日。 3.管网平差的初步分配(),满足了()的要求,但不能满足()的要求。 [点击查看答案] 答: 流量、连续性方程、能量方程。 4.间接作用式调压器,其()和传动装置是()的,操纵机构通常叫()。 [点击查看答案] 答: 敏感元件、分开、指挥器。 5.多级压缩时,级数越多,越接近()过程,越()功率的消耗。 [点击查看答案] 答: 等温、节省。 6.天然气混合式制冷的优点是设备较少,但()和()均比阶式循环制冷低。 [点击查看答案] 答: 效率、投资。 二、判断对错,对的在括号内打√,错的打×(每小题2分,总计10分)。 1.利用外加的直流电源,通常是阴极保护站产生的直流电源,使金属管道对土壤造成负电位保护方法,称为阴极保护。 () [点击查看答案] 答: √ 2.最大偏差是过渡过程中,被调参数偏离给定值的最大差值。 () [点击查看答案] 答: √ 3.人工燃气、天然气和液化石油气的质量要求是一样的。 () [点击查看答案] 答: × 4.双座阀的调压器因为能保证在不使用燃气时可靠地切断供应,而被广泛应用在区域调压站中。 () [点击查看答案] 答: × 5.高压、大容量的压缩机室,可采用活塞式压缩机和离心式压缩机串联使用,并且应该离心式压缩机在前。 () [点击查看答案] 答: √ 三、简答题(每小题5分,总计30分)。 1.天然气的组分主要有哪些? [点击查看答案] 答: 天然气是一种混合气体,主要由烃类化合物构成包括甲烷、乙烷以及更高级的烃类等,还含有少量硫化氢、二氧化碳、氮、水蒸气等非烃类组分。 2.新建燃气供应系统的城镇如何确定用气指标? [点击查看答案] 答: 有两种途径: (1)参照相近已气化城市的用气指标; (2)实地调查原燃料的消耗量。 3.解决供需平衡的方法有哪些? [点击查看答案] 答: 主要有以下三个方面的办法: 改变气源的生产能力和设置机动气源;利用缓冲用户和发挥调度作用;利用储气设施。 4.城市燃气管网系统采用不同压力级制的必要性? [点击查看答案] 答: 管网采用不同的压力级制比较经济,用较高压力管道进行输气节省金属;各类用户所需要的燃气压力不同,所以必须有中压或中压以上的管道以满足用户较高压力的需求;未改建的老区和建筑物密集街道不宜敷设压力较高的管道。 5.说明离心式压缩机的优缺点。 [点击查看答案] 答: 优点: ①输气量大而连续,运转平稳;②外表尺寸小,占地面积小,重量轻,易损部件少,使用年限长,维修工作量小;③转数高,可用汽轮机带动,比较安全;④缸内不需润滑,气体不会被污染;⑤实现自动控制比较容易。 缺点: 因有摩擦损失所以①效率比活塞式压缩机低;②对压力的适应范围较窄,有喘振现象。 6.说明调压器的并联装置工作原理。 [点击查看答案] 答: 正常工作调压器给定出口压力略高于备用调压器给定出口压力,正常工作时备用调压器处于关闭状态。 备用线路上安全切断阀的动作压力应略高于正常线路上安全切断阀的动作压力,正常工作时备用线路上安全切断阀处于打开状态。 当工作调压器出现故障时压力升高,安全切断阀动作;压力降低到备用调压器给定出口压力时,备用调压器自动投入运行。 四、综合题(共3题,总计30分)。 1.写出环状管网水力计算的步骤。 (12分) [点击查看答案] 答: (1)布线、绘图,编号; (2)求出各管段的涂泄流量; (3)定流动方向,依据总是背离气源点和到任意用户的距离最短的原则; (4)计算转输流量; (5)求计算流量; (6)求单位长度压力降,预选管径; (7)初步计算管网各管段的总压力降及每环的压力降闭合差; (8)管网平差计算。 使每环的压力降闭合差等于零或接近零。 2.说明调节机构特性及应用、计算方法。 (12分) [点击查看答案] 答: 调节机构的形状可以分为单座阀和双座阀。 单座阀优点是关断严密;双座阀。 优点是无单向力。 我们希望调节机构的流量与调节阀的行程具有线性关系,但是具有线性关系的调节阀,在实际应用中,往往不能得到线性关系。 是由于阀门开大以后,阀前后压差发生变化,引起流量变化,导致实际曲线与理论曲线不一致。 因此只能得到对数和抛物线曲线的阀门。 最有效的区域最后的1/4部分。 用公式计算出的调节阀门所通过的流量,是最小压降和阀门完全开启条件下的最大流量。 调压器不宜处在完全开启状态,因此: 调压器
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