完整版天然气供气的规划毕业设计.docx
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完整版天然气供气的规划毕业设计
毕业设计[论文]
题目:
系别:
建筑环境与能源工程系
专业:
城市燃气工程技术
姓名:
学号:
指导教师:
2010年5月25日
摘要…………………………………………………………………………………3
第一章概述…………………………………………………………………5
第二章燃气性质计算……………………………………………………7
第三章燃气需用量及供需平衡计算………………………………………12
第四章输配系统方案的选择………………………………………………20
第五章输配管网的布置算…………………………………………………22
第六章输配系统的水计算…………………………………………………29
第七章储气设施的选择与算………………………………………………31
第八章调压设备的选择与计算……………………………………………32
第九章压缩设备的选择与计算……………………………………………36
设计总结…………………………………………………………………………38
参考文献……………………………………………………………………39
致谢………………………………………………………………………………40
附录……………………………………………………………………………41
摘要
城市燃气是城市建设的重要基础设施之一,也是城市能源供应当一个重要组成部分,它为城市工业、商业和居民生活提供优质气体燃料。
城市燃气输配系统的绝大部分系统的绝大部分工程量,属与城市地下基础工程。
本设计主要是针对该市区进行天然气供气的规划。
该设计使用的天然气管道主要是钢管。
该市区总供气面积为875公顷,人口达35万,属于中小型市区,单人口密度400人每公顷,规划时要考虑该市的发展。
进行规划时除建设接收长输管线天然气的储配站外,还需考虑设置区域调压站,根据当地的需求考虑设置两个CNG加气站。
因此,除管网的水利计算外,还要有储配站,区域调压站的设备选型计算。
因此本设计囊括了从长输管线到储配站,经过区域调压站最后进入区域管网的过程。
关键词:
天然气燃气性质输配管网管网设计水力计算
Abstract
Naturalgasisoneofurbanconstruction'simportantbasisfacilities,isalsotheurbanenergyformustaimportantcomponent,itfortheurbanindustry,thetradeandtheresidentlivesprovidestheengineering.ThisdesignismainlyaimsatJiacitytocarryonthenaturalgasairfeedtheplan.ThedesignisPEpipeusedingaspipelines.Thecitytotalairfeedareaissquarekilometers,thepopulationreachesbelongstothelargeandmiddlescalecities,thesinglepopulationdensityislow,whenplanmustconsiderthiscitythedevelopment.Carriesonwhentheplanreceivesgasdistributionwhobesidestheconstructionlonglosesthepipelinenaturalgastostand,butmustconsiderthatestablishestheregionaccenttopressthestation.Therefore,besidespipenetwork'swaterconservationcomputation,butmuststations,theregionaccentpressesthestationtheequipmentshapingcomputation.Thereforethisdesignincludedstations,adjustedthepressureaftertheregiontostandenterstheregionpipenetwork'sprocessfinally.
Keywords:
naturalgas;;FuelgasnatureFuelgaspipenetwork;Pipenetworkdesign;Waterpowercomputation.
第一章概述
1.1设计题目、任务及指导思想
1.1.1设计题目:
新乡卫河区35万人口的燃气输配工程设计。
1.1.2设计任务:
1、确定城市管网方案;
2、进行城市燃气管网系统设计;
3、储其设施的选择;
4、调压设备的选择;
5、压缩设备的选择;
1.1.3设计指导思想
1、在城市总体规划的指导下,统筹安排,合理布局,避免对本市的景观造成影响;
2、坚持科学严谨的态度,积极使用新技术、新工艺、新材料和新设备,以达到技术先进、经济合理的目的;
3、注重环境保护和消防安全,使本工程真正造福于人民;
4、注重近远期的结合,在设计中为将来的发展保留足够的空间;
5、确定合理的供气比例,优先发展民用燃气,并兼顾一定的工业用户,以调节供气不均匀性。
1.2城市的简介
新乡市地处河南北部,南临黄河,与省会郑州、古都开封隔河相望;北依太行山,与鹤壁、安阳毗邻;西与煤城焦作相连,与晋东南接壤;东接油城濮阳,与鲁西相接,新乡是豫北经济与交通中心,是中原城市群中重要城市。
卫滨区是新乡市的四区之一,位于新乡市去南部,因坐落于美丽的卫河之滨而得名。
卫滨区的面积为875公顷,人口为35万人
1.2气候条件
1、气温:
历年极端最高气温:
39.7℃;历年极端最低气温:
-10℃
2、全年主导风向:
西北风
3、最大冻土深度:
0.35m
1.3城市气源情况:
本市区由西气东输引入天然气管道气,为市区提供足够的用气量供应现阶段,为今后的城市发展提供有力的能源保障。
第二章燃气性质的计算
表2-1天然气的容积组分表(%)及成分数据
燃气组分
分子量(M)
密度
(kgNm³)
相对密度
(s)
高热值
(kJNm³)
低热值
(kJNm³)
容积成分
(%)
CH4
16.0430
0.7174
0.9748
39.842
35.906
98
C2H6
30.0700
1.3553
1.048
70.351
64.397
0.2
C3H8
44.0970
2.0102
1.554
101.270
93.244
0.3
CO2
44.0098
1.9971
1.5289
1.2
N2
28.0134
28.0134
0.9670
0.3
2.1.混合气体的平均分子量
按公式计算
式中—混合气体的平均分子量
—各单一气体容积成分(%)
—各单一气体的分子量
=16.383
2.2混合气体的平均密度和相对密度
2.2.1混合气体的平均密度
按公式计算
式中—混合气体的平均分子密度
—各单一气体容积成分(%)
—各单一气体的密度
=(98×0.7174+0.2×1.3553+0.3×2.0102+1.2×1.2504+0.3×1.9771)
=0.733(kgNm3)
2.2.2混合气体的相对密度
按公式计算
式中—相对空气密度
—混合气体的平均分子密度
为标准状态下空气的密度
2.3.混合气体的运动粘度
混合气体的运动粘度可以近似的按此式计算:
式中—为各组成分的质量组分
—为相应各组分在时的动力粘度
按公式计算
98×16.0430+0.2×30.0700+×0.3×44.097+1.2×28.034+0.3×44.0098
=1638.28
按换算公式,各组分的质量成分为
由表1-4、表1-5查得各组分的动力粘度,代入下式
2.4混合气体的运动粘度
2.5混合物的热值
2.5.1混合物的低热值
按公式计算
式中—混合物气体的平均低热值
—各单一气体的容积成分(%)
—各单一气体的低热值
Hl=(98×35.902+0.2×70.351+0.3×93.240)
=35.592(MJm3)
2.5.1混合物的高热值
按公式计算
式中—混合物气体的平均高热值
—各单一气体的容积成分(%)
—各单一气体的高热值
Hh=(98×39.842+0.2×70.351+0.3×101.266)
=39.490(MJm3)
2.6混合物的爆炸极限
式中:
——含有惰性气体的燃气爆炸极限(体积%);
——由某一可燃气体成分与某一惰性气体成分组成的混合组分在混合气体中的容积成分(%);
——由某一可燃气体成分与某一惰性气体成分组成的混合组分在混合比时得的爆炸极限(%);
——未与惰性气体混合的可燃气体成分在混合气体中容积成分(%);
——未与惰性气体混合的卡燃气体成分的爆炸极限(体积%)。
按照《燃气工程设计手册》图2-16-1和2-16-2将组分中的惰性气体与可燃气体进行组合,即.
,
查按照《燃气工程设计手册》图2-16-1和2-16-2得各混合组分在上述混合比时的爆炸极限相应为8%~21%,12%~30%。
《燃气输配》查得未与惰性混合气体的组分的爆炸极限:
甲烷:
5%~15%
按上式求出该燃气的爆炸极限为:
由此得天燃气的爆炸下限和爆炸上限分别为:
由表1-4查得未与惰性气体组合的CH4的爆炸极限为5%~15%.
2.7华白指数
(MJm3)
—燃气的华白数(MJm3)
—燃气的高热值(MJm3)
—燃气的相对密度
第三章燃气需用量及供需平衡
3.1用气量计算的原则.
3.1.1供气原则
(1)民用用气供气原则:
a.优先满足城镇居民炊事和生活用气;
b.尽量满足幼托、医院、学校、旅馆、食堂和科研单位等公共福利建筑的
用气;
c.城市燃气一般不供应锅炉用气。
(2)工业用气供气原则;
a.优先满足工艺上必须使用燃气,但用气量不大的企业用户;
b.对邻近管网,用气量不大的其他工业企业,如使用燃气后可显著提高产
品质量,改善劳动条件和生产条件的用户,可考虑供应燃气;
c.使用燃气后能显著减轻大气污染的工业企业;
d.作为缓冲用户的工业企业。
(3)工业与民用供气的比例:
城市燃气在气量分配时应兼顾工业和民用,因为工业用户具有用气量比较均匀的特点,其在城市用气量中占有一定的比例,将有利于平衡民用耗气的不均匀性。
3.1.2设计用气量
根据当地供气原则和条件确定,包括下列各种用量:
居民生活用气量;
商业用气量
工业企业生产用气量
CNG加气站加气
其他用气量;
3.1.3各种用户的燃气设计用气量,
应根据燃气发展规划和用气量指标确定。
居民生活和商业用气量指标,应根据当地居民生活和商业用气量的统计数据分析确定。
工业企业用气
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