调压柜计算说明书

一、 原始数据

调压柜设计压力P 设 =0.8Mpa ，调压柜管道属于次高压燃气管道。

城镇燃气管道的计算流量，应按计算月的小时最大用气量计算。该小时最大用气量应根据所有用户燃气用气量的变化迭加后确定。

因调压柜为居民生活和商业用户燃气用气，故小时计算流量（0°C 和101.325Kpa ）宜按下式计算：

a h Q n

Q 1= 式中：h Q ：燃气小时计算流量（m 3 /h ）；

Qa ：年燃气用量（m 3 /a ）；

n:年燃气最大负荷利用小时数（h ）；其值为：

h

d m K K K n 24365⨯= a K :月高峰系数；

d K :日高峰系数；

h K :小时高峰系数；

由设计单位提供数据： h Q =800 m 3 /h ,进口压力P 1=0.4-0.6Mpa ，出口压力P 2=0.2Mpa 。 调压柜工作环境温度并未超出工作温度范围，燃气温度也高于其露点温度。

二、进出口管径及壁厚确定

1.进口管径及壁厚的确定

1) 当气体压力最低，温度最高时，具有最大体积流量，故有：

h m T T P P Q Q /2.17815

.2935015.273400325.101325.1018003000max =+⨯+⨯=∙∙= 2) 当气体压力最高，温度最低时，具有最小体积流量，故有：

h m T T P P Q Q /8.10315

.2931015.273600325.101325.1018003000min =-⨯+⨯=∙∙=

根据技术表要求：管道流速s m /250≤ν，取 s m /25=ν计算管径

mm Q R 1.231020

14.336002.178********=⨯⨯⨯=⨯=πν 取管径DN=50mm ，计算管道流速：

s m R Q /2.231025

14.336002.1781036006262=⨯⨯⨯=⨯=πν 得出s m s m /25/2.23≤=ν，所以进口管径DN50满足流量要求。

注：0Q ：标况流量m 3 /h ，max Q ：最大工况流量m 3 /h ，min Q ：最小工况流量m 3 /h 。

3）由Ft

PD S ϕδδ2=计算管道壁厚 式中：δ： 钢管计算壁厚（cm ）

P: 设计压力（Mpa ）

D ： 钢管外径（cm ）

s σ： 钢管的最小屈服强度（Mpa ）

F ： 强度计算系数

ϕ： 焊缝系数

t ： 温度折减系数

取：P=0.4Mpa ，D=5.7cm ，s σ=413Mpa ，F=0.72，ϕ=1，t=1，

1

72.0141327.58.0⨯⨯⨯⨯⨯=δ=0.00766749cm=0.0766748mm 计算所得管道壁厚应向上整圆至钢管壁厚，故取δ=3.5mm 。

4)由《城镇燃气设计规范》GB50028-2006中6.3规定，钢管采用焊接钢管、镀锌钢管或无缝钢管时，应分别符合现行的国家标准《低压流体输送用焊接钢管》GB/T3091、《输送流体用无缝钢管》GB/T8163的规定。

综上，进口管道规格为：20#碳钢无缝钢管 D57X3.5 执行标准GB/T8163-2008。

2.出口管径及壁厚的确定

3) 当气体压力最低，温度最高时，具有最大体积流量，故有：

h m T T P P Q Q /3.20415

.2935015.273200325.101325.1018003000max =+⨯+⨯=∙∙=

4) 当气体压力最高，温度最低时，具有最小体积流量，故有：

h m T T P P Q Q /4.19015

.2931015.273200325.101325.1018003000min =-⨯+⨯=∙∙= 根据技术表要求：管道流速s m /250≤ν，取 s m /25=ν计算管径

mm Q R 8.241020

14.3360080010360066=⨯⨯⨯=⨯=πν 取管径DN=50mm ，计算管道流速：

s m R Q /5.241025

14.336003.2041036006262=⨯⨯⨯=⨯=πν 得出s m s m /25/5.24≤=ν，所以进口管径DN50满足流量要求。

注：0Q ：标况流量m 3 /h ，max Q ：最大工况流量m 3 /h ，min Q ：最小工况流量m 3 /h 。

3）由Ft

PD S ϕδδ2=计算管道壁厚 式中：δ：钢管计算壁厚（cm ）

P: 设计压力（Mpa ）

D ： 钢管外径（cm ）

s σ：钢管的最小屈服强度（Mpa ）

F ： 强度计算系数

ϕ： 焊缝系数

t ： 温度折减系数

取：P=0.4Mpa ，D=5.7cm ，s σ=413Mpa ，F=0.72，ϕ=1，t=1，

1

72.0141327.54.0⨯⨯⨯⨯⨯=δ=0.00766748cm=0.0766748mm 计算所得管道壁厚应向上整圆至钢管壁厚，故取δ=3.5mm 。

4)由《城镇燃气设计规范》GB50028-2006中6.3规定，钢管采用焊接钢管、镀锌钢管或无缝钢管时，应分别符合现行的国家标准《低压流体输送用焊接钢管》GB/T3091、《输送流体用无缝钢管》GB/T8163的规定。

综上，出口管道规格为：20#碳钢无缝钢管 D57X3.5 执行标准GB/T8163-2008。

三、 调压器的确定

直接作用式调压器的压降为：

kPa P 30～20=∆（压力只要低于弹簧设定压力就可以正常工作，压差特别小的时候它的工作状态就近似直通）。

调压器阀口开度:

调压柜额定流量Q=800m 3 /h,选择杰森调压器RTJ-50/1.6BQ 。

1）根据选型资料，当进口压力为0.4MPa ，出口压力为0.2Mpa 时，最大流量h m Q /19003max =。

根据调压器出口流量与阀口开度ϕ成比例。

当调压柜流量为h m Q /8003=时，故有：

%1.421900

800max =⇒=⇒=ϕϕϕQ Q 2）根据选型资料，当进口压力为0.6MPa ，出口压力0.2Mpa ，最大流量h m Q /21003max =。 根据调压器出口流量与阀口开度ϕ成比例。

当调压柜流量为h m Q /8003=时，故有：

%1.382100

800max =⇒=⇒=ϕϕϕQ Q 综上，选择杰森RTJ-50/1.6BQ 调压器是满足流量要求的。

四、 安全阀的确定

1） 切断阀的确定

根据设计要求调压柜出口压力为0.2Mpa ，在满足使用条件的前提条件下，选型过程中要掌握对成本的控制，故选用调压切断一体的安全阀。即RTJ-50/1.6BQ 自带切断阀。

由P q =0.25Mpa ，RTJ-50/1.6BQ 自带切断阀切断压力范围为0.06Mpa ≤P q ≤1.5Mpa ，则所选型号满足切断压力要求。

故，切断阀型号为RTJ-50/1.6BQ 自带切断装置。

2） 放散阀的确定

根据设计要求调压柜出口压力为0.2Mpa ，在满足使用条件的前提条件下，选型

过程中要掌握对成本的控制，故选用杰森RAF-0.6/50F安全放散阀。

由P s=0.24Mpa，RAF-0.6/50F放散压力范围为0.06Mpa≤P S≤0.5Mpa，则所选型号满足放散压力要求。

故，放散阀型号为RAF-0.6/50F。

五、阀门的确定

调压柜调压前后设计压力均为0.4Mpa，根据GB27791-2011《城镇燃气调压箱》中5.3.3规定，调压箱所用阀门宜选用公称压力级别不低于1.0Mpa的产品，最低公称压力级别不应低于0.6Mpa。

结合国家相关标准与实际生产，故选用阀门公称压力级别均为1.6Mpa。

六、槽钢的确定

调压柜整体重量大约在260kg，根据调压柜整体重量及实际生产情况，故选用12#槽钢。

七、外箱的确定

根据《城镇燃气设计规范》GB50028-2006、《城镇燃气调压箱》GB27791-2011以及实际生产情况，故选用铝合金彩钢外箱。