燃气管网水力工况PPT课件

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06 城市燃气-燃气管网的水力工况

06 城市燃气-燃气管网的水力工况

Xm
Xm1.75 实际压力降 调压器出口压力
1193 1193 1247 1392 1500 1500
八 月份 燃具 前压 力 :
.75 Pb P1-Pp 1193 750x1 m
二月份燃具前压力 :
0 x8 0.46
1.75 m
Pb P1-Pp 1500 750x
调压站的最大出口压力 燃具前最小压力 允许压力降 =1. 5 Pn +150
我国几个城市低压管道压力降(Pa)
项目 城市 压力 压降 北京 上海 沈阳 天津 (人工煤气) (人工煤气) (人工煤气) (天然气) 800 1100~1200 600 550 150 200 100 900 1500 600 900 500 200 80 800 1800~2000 600 1300 1000 100 80 2000 3150 1500 1650 1100 300 100
Pbmin P1 Pp Pn
1.75 P1 Pn Qm
2、各月最大小时用气量
Qm
Qy 365 24
K1 K 2 K 3
Qm 该 月 最 大 小 时 用 气 量 Nm , 3 /h Qy 年 用 气 量 , Nm 3 / a K1 该 月 不 均 匀 系 数 K2 该 月 最 大 日 不 均 匀 系 数 K3 该 月 最 大 日 最 大 小 时 均 不匀系数
燃具的额定压 力 调压占出口压 力 燃具前最低压 力 低压管道总压 力降 干管 支管 户内管
煤气表
100
120
120
150
二、 高、中压管道计算压力降的确定
• 特点
高、中压管网只有通过调压器才能与低压管网 或用户相连。因此,高、中压管网中的压力波 动,实际上并不影响低压用户的燃气压力。

城市燃气课件第六章燃气管网水力计算

城市燃气课件第六章燃气管网水力计算

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05
CATALOGUE
燃气管网水力计算案例分析
案例一:某城市燃气输配管网的水力计算
总结词
复杂管网模型、多种气源、多级压力
详细描述
该案例针对某城市的燃气输配管网,建立了复杂的水力计算模型,考虑了多种 气源和多级压力的情况,通过计算和分析,确定了管网的输送能力和压力分布 。
案例二:某大型工业园区燃气管网的水力计算
目的
确保管网正常运行,优化燃气分 配,降低运营成本,预防潜在问 题。
计算原理
01
02
03
流体动力学原理
依据流体动力学的基本原 理,分析燃气在管网中的 流动状态和规律。
质量守恒定律
确保管网中燃气质量守恒 ,即流入和流出的燃气量 相等。
能量守恒定律
根据能量守恒定律,分析 燃气在管网中压力和流速 的变化。
混合模型的局限性
模型建立较为复杂,需要具备丰富 的专业知识和经验,同时对于某些 特定场景的适用性仍需进一步验证 。
03
CATALOGUE
燃气管网水力计算方法
节点法
01
节点法是一种基于管网节点压力 平衡的算法,通过求解管网中各 节点的压力和流量,计算出管网 的流量分配和压力损失。

第7章 燃气管网的水力工况

第7章 燃气管网的水力工况

(二) 管网计算压力降的确定
低压燃气管网的总压力降(含室内和庭院)
P max k1 P n P min k 2 P n
k1 , k 2 — 最大、最小压力系数; Pn — 燃具的额定压力。
ΔP Pmax - Pm i n (k1 - k 2 )Pn
计算压力降影响因素
ΔP Pmax - Pm i n (k1 - k 2 )Pn
1.75
k1Pn x 2 2Q2 x1.751Q1.75 k1Pn x 2 Pn x1.75 (k 1 k 2 )Pn x 2 x1.75 (k 1 k 2 ) k1 0
10
2015/11/11
令k1 1.5,图形
问题:
k 2 Pb x 和Qp ,但是k 2 0时Qp 0
燃气种类及 灶具额定压力 800 1000
允许总压 降Pa 750 900
人工 煤气
400 500
天然气,2000
1650
1050
300
300
200
400
我国几个城市低压管道压力降(Pa)
城市 压力 压降 北京 (人工煤气) 800 1100~1200 600 550 150 200 100 100 上海 (人工煤气) 900 1500 600 900 500 200 80 120 沈阳 (人工煤气) 800 1800~2000 600 1300 1000 100 80 120 天津 (天然气) 2000 3150 1500 1650 1100 300 100 150
2、任意工况下各用户燃具前的压力和管道压力降的 关系式:
P1 Pb Pp Pb Q p

1.75

燃气管网水力计算ppt课件

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1、实际压力降的求解
采用微元的方法求解管段的实际压力降 简化:管段上有n条分支管,各分支管间距均相等,并且每条分支管的途泄流量q也 相等,n条分支管就管段AB均匀地分成了n+1条小管段。
压降计算公式:
PKQ1.75l
流进管段的总流量: QN=Q2+Q1
每一条分支管段的流量:
q Q1 n
在AB上取任一小段y,该管段上的流量用Qy表示,则
0.71kg/Nm3,计算附加压头;又已知引入管起点压力P1=1000Pa,
80Pa,求P2。
P沿程局部
P2 17m P gag H 1.6 0P 0a
-0.6m P1
五、局部阻力损失计算
当燃气流经三通管、弯管、变径异型管、阀门等管路附件时,由于几何边界的急 剧改变,燃气在管道内气流方向和气流断面改变,燃气运动受到扰乱,必然产生 额外的压力损失。
原 则 -- 以 计 算 流 量 求 得的管段压力降应与 变负荷管段的实际压 力降相等。
计算流量先用转输流量与途泄流量的组合来表示
QQ1Q2
式中:Q------计算流量,Nm3/h; Q1-----途泄流量,Nm3/h; Q2-----转输流量,Nm3/h; α-----流量折算系数,它与途泄流量与转输流量之比、沿途支管数有关。
P12
P22 L
01
3.1(kP)a2/m
P 12 LP 22 00
3.10
.7
.7 2
.(1 k7 P )2/am
1502 P22 2.17 200
四、附加压头
由于空气与燃气密度不同,当管道始、末端存在标高差时,在燃气管道中将产 生附加压头。对始末端高程差值变化甚大的个别管段,包括低压分配管道及建 筑物的室内的低压燃气管道,必须将附加压头计算在内。

城市燃气课件 第七章燃气管网水力工况

城市燃气课件 第七章燃气管网水力工况
第七章 燃气管网的水力工况
燃气管网计算压力降确定 低压管网的水力工况 管网的水力可靠性
第一节 燃气管网计算压力降确定
一、低压管网计算压力降的确定 二、高、中压管网计算压力降的确定
一、低压管网计算压力降的确定
三点说明: 用户处的压力指燃具前的压力,是指在工作状态下,燃气到 达燃具前所具有的剩余压力。
由 P1 Pb Pp
P1 Pb x1.75P
管网压力的基本方程式: P1 Pb x1.75P
可绘制任何用户处的压力曲线 取P1=1.5Pn,取ΔP=0.75Pn ,则:
P1 Pb x1.75P
上式反映了在一定的β值情况下,任何用户燃具前 的压力比和流量比x (用气高峰时管网和用户的实 际流量与计算流量的比值)的函数关系。
城市燃气管网的水力可靠性
当管网中的某一管段发生故障时,整个管网通过能 力的减少是在许可的范围之内,则认为系统是可靠 的。
燃气管网系统的两种设计理念
等管径设计
等压降设计
一、高、中压管网的水力可靠性
事故工况下,系统的输量减少较大,不能保证正常供 应。
解决办法 增加系统的压力储备,允许事故状态下压力降增大, 从而增加流量,使燃气量不低于计算流量的70%, 使所有用户的供气保证系数为x=0.7。供气保证系数 越高,计算工况下的压降利用系数越小,所需的压 力储备越大。 一般采用等管径设计。
二、低压管网的水力可靠性
低压管网的水力可靠性较好, 不必留压力储备。
事故状态下不同位置用户燃气 流量变化: 不同用户的燃气量减少程 度有显著差别 离环网供应点(调压站) 越近,燃气量减少的量越 少 反之,越远则减少量的越 多。
Pb 1.5 0.75x1.75

城市燃气输配课件:燃气管网的水力工况---两课时

城市燃气输配课件:燃气管网的水力工况---两课时
时的工况。
1、用户处的压力波动及其影响因素
直接连接用户的低压燃气管网的压力曲线
0
0
图中A为管网的起点,B为干管的终点; E、F、G、B为用户C1、C2、C3、C4与干管的连接点。 P1为起点压力即调压器的出口压力。
0
0
计算压力降:在最大负荷下,管网起点(调压器出口)到最远
端用户燃具前的压力降,P P P P1 - P2 。
用户处的压力指燃具前的压力,是指在工作状态下,燃气到 达燃具前所具有的剩余压力。 用户与管网的连接方式有两种:
通过用户调压器与管网相连;在调压器出口输出恒定 压力,管网内压力波动不影响用户; 用户直接与低压管网相连;燃具前的工作压力随着管 网内压力、流量而波动; 本章所讨论的问题指的都是第二种连接方式。
a2—用户燃具的当量阻力系数; Q—用户的计算流量。
如取k2<1,即允许在最大负荷时燃具在小于额定压力下工作; 而管网则是按最大流量设计的 ; 燃具的流量与管网的流量是不相匹配。 所以管网的流量就不可能达到计算流量Q 。
设用气高峰时管网和用户的实际流量与计算流量的比值为x, 即Qp=xQ 在用气高峰时,管道压力降ΔPp和燃具前压力Pb之和等于管道起 点压力P1,
P Pmax Pmin k1Pn k 2Pn k1 k 2 Pn
①取决于燃具的额定压力Pn ②与k1、k2或者说与二者的差值有关
(2)管网计算压力降的确定
对于民用灶具,k1、k2的取值应能使燃具正常燃烧,还要保 证一定的热负荷。实验确定:最小压力系数k2取0.75,最大压 力系数k1取1.5。
P k1 k2 Pn 0.75Pn
燃气表的压力损失以150Pa计,
Pd 0.75Pn 150
式中:ΔPd—从调压站到最远燃具的总的允许阻力损失(Pa); 0.75Pn—管网的计算压力降, 150—燃气表的压力损失。

燃气输配06第六章燃气管网的水力工况

燃气输配06第六章燃气管网的水力工况
• 因此,在选取Pn时要进行综合的 技术、经济比较。
燃气输配06第六章燃气管网的水力工 况
• 增大燃具的压力波动范围,就可以
增大管网计算压力降,节省金属用量。 但是,燃具的正常工作却要求其压力波 动不超过一定的范围.
• 实际测定表明,当燃具前压力波动为 0.5Pn~1.5Pn时,燃烧器的性能能够达到 燃具质量标准的要求,即k1=1.5,k2=0.5 ,但实际k2=0.75是可行的。
•2.系统负荷(流量)的变化情况;
•3.调压器出口压力调节方法。
燃气输配06第六章燃气管网的➢低压管网计算压降的确定 • 管网的计算压力降ΔP应等于用户处燃 具压力的最大波动范围,即
•ΔP =Pmax-Pmin =(K1-K2)pn
•式中 Pmax、Pmin——燃具的最大和最小允许 压力,Pa。
燃气输配06第六章燃气管网的水力工 况
• 当k2<1时,随着k2值的减小,管道流量与计 算流量之比x值也越来越小,但二者的减小程度 不同,当k2=0时, x =0.759,远远大于0。这是因 为当管道中的实际流量小于计算流量时,管道的 实际压力降也小于计算压力降。管道的压力降加 上用户燃具前的压力等于管道的起点压力,在起 点压力为定值的系统中,管道实际压力降减小, 使得剩余压力降加大,即按k2、Pn计算的燃具前 压力增大,其相应的流量随之增大。
• k1、k2——最大压力系数和最小压力系数;

Pn——燃具的额定压力,Pa。
燃气输配06第六章燃气管网的水力工 况
• 燃具的额定压力Pn增大,管网计算压力降ΔP 就会随之增大,从而可降低金属用量,节约管网投 资。而Pn越大,对设备的制作和安装质量要求越 高,管网的运行费用也越大.
• 若 Pn取得过小,运行费用降低但管网的投资 会增加.

第七章 燃气管网的水力工况1

第七章 燃气管网的水力工况1
第七章 燃气管网的水力工况
第一节 管网计算压力降的确定 第二节 低压管网的水力工况 第三节 高、中压环网的水力可靠性 第四节 低压环网的水力可靠性
第一节 管网计算压力降的确定
一、低压管网计算压力降的确定 二、高、中压管网计算压力降的确定 三、工业企业燃气管道计算压力降的确 定
一、低压管网计算压力降的确定
低压管网分两种情况: a. 与用户直接连接 b. 通过调压器与用户连接 此处介绍的计算压力降是指第一种情况下 管网的压力降。
一、低压管网计算压力降的确定
(一)用户处的压力波动及其影响因素 用户直接与低压管网连接,随着管网中流 量变化,燃具前的压力也随之变化。为满 足燃具燃烧的稳定性和良好的运行工况, 应控制燃具前压力的波动范围。 燃具能够正常工作的最大允许压力和最小 允许压力可用燃具的额定压力乘一个系数 表示。 Pb = k P
α 2 −1 ∆P = P n 1− β 2
三、工业企业管道计算压降的确定
(二)管道通过调压器与燃烧器相连 与高中压燃气管道计算压力降的确定情况 相同。
第二节 低压管网的水力工况
主要讨论用户燃具与低压管网直接相连时,在任 意工况下,用户燃具前的压力变化情况。 一、管网系统起点压力为定值时的工况 1、计算工况时,管网中的负荷最大,管网压力降 最大,燃具前压力最低。 2、任意工况时,随着管网负荷的降低,管网压力 降减少,用户燃具前压力升高。
一、管网起点压力为定值时的工况
二、按月调节调压器出口压力时的 水力工况
为了缩短燃具超负荷工作的时间,可采取 按月调节调压器出口压力的措施,在用气 量较低的月份降低出口压力。 调压器出口压力的调整值应满足该月最大 小时用气量时燃具前压力为额定压力。 各月最大小时用气量公式
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第七章 燃气管网的水力工况
燃气管网计算压力降确定 低压管网的水力工况 管网的水力可靠性
第一节 燃气管网计算压力降确定
一、低压管网计算压力降的确定 二、高、中压管网计算压力降的确定
一、低压管网计算压力降的确定
三点说明: 用户处的压力指燃具前的压力,是指在工作状态下,燃气到 达燃具前所具有的剩余压力。
低压管网允许总压力降: Pd 0.75Pn 150 =1500+150=1650 调压站出口最大压力: P1 Pd Pmin 1650 1500 3150Pa
低压燃气管道允许总压降
压力,Pa
人工煤气
天然气
液化 石油气
燃具额定压力Pn 燃具前最大压力Pmax 燃具前最小压力Pmin 调压站出口最大压力
系统起点压力为定值,计算工况下管网起点压力、各 用户燃具前的压力和管道压力降的关系式为:
P1 Pb P
系统起点压力为定值,任意用气工况时:
用户与管网的连接方式:
用户直接与低压管网相连;燃具前的工作压力随着管 网内压力、流量而波动;
▪为保证燃具的正常工作,必须保证燃具前压力波动在一 个允许的范围内。
对于燃具:燃具的额定压力Pn,只有在此压力下工作时,才 能达到最优的燃烧性能。为保证燃具的正常、高效工作,要 求燃气压力应位于额定压力附近,燃具的最大允许压力和最 小允许压力可用燃具的额定压力乘一系数来表示:
P Pmax Pmin k1Pn k 2Pn k1 k 2 Pn
P Pmax Pmin k1Pn k 2Pn k1 k 2 Pn
①取决于燃具的额定压力Pn ②与k1、k2或者说与二者的差值有关,
(2)管网计算压力降的确定
对于民用灶具,k1、k2的取值应能使燃具正常燃烧,还要保 证一定的热负荷。实验确定:最小压力系数k2取0.75,最大 压力系数k1取1.5。
800 1200 600 1350
1000 1500 750 1650
2000 3000 1500 3150
允许总压降
750 900 1650
2800 4200 2100 4350 2250
(3)低压燃气管道允许总压力降的分配
允许总压力降在低压干管、庭院、室内管之间的分配,应根据 经济技术比较以及长期的运行经验确定。一般来讲,街区低压 干管的压力降取0.5Pn左右,庭院管道取0.15Pn左右,剩下的 就是室内管道的允许压力降。
以天然气为例: 允许总压降: Pd 1650Pa 街区: 1050Pa 多层建筑: 庭院 250Pa;
室内 350Pa
二 高、中压管网计算压力降的确定
与低压管网不同,高、中压管网只有通过调压器才能与低 压管网或用户相连,因此,高、中压管网中的压力波动, 实际上并不影响低压用户的燃气压力。
计算压力降根据高中压管网的具体条件和运行工况要求而 定,按高峰和低谷分别考虑:
2、管网计算压力降的确定
⑴影响管网计算压降的因素 燃具允许的压力波动范围限制了计算压力降的数值。为了尽 可能地提高管网的计算压力降(P1-P2): Q最小=0,灶具前出现最大压力,取燃具的最大允许压力, 决定了管网起点最高压力。 Q最大,灶具前出现最低压力,取燃具的最小允许压力,决定 了用户前最低压力。
0
0
计算压力降:在最大负荷下,管网起点(调压器出口)到最远
端用户燃具前的压力降,P P P实际压力降/管网计算压力降
用户燃具前的最大波动范围就等于管网的计算压力降。
综上,用户处压力及其波动范围的影响因素主要有 以下几点:
①计算压力降的大小 ②压降利用系数,压降利用系数不同,燃具前的压力不同 ③管网负荷(流量)的变化情况 ④调压器出口压力调节方法。
1.高峰计算时
起点压力就是管网方案设计时所定的设计压力或者管网源 点的供气压力。
末端最小压力的确定可以从三个方面来考虑:
①应保证所连接的区域调压器能通过用户在高峰时的用气量;
②应考虑中压引射式燃烧器的额定压力,管网的最小压力应 能保证中压引射式燃烧器所需的引射压力。
③高中压管网的起点最大压力与末端最小压力之差就是高中 压管网的最大计算压力降。对于环状管网,在设计时还应考 虑当个别管段发生故障时,应保证一定量的供气能力。故在 确定实际计算压力降时根据可靠性计算留有适当的压力储备, 因此实际计算压力降一般小于最大计算压力降。
低压管网在不同调压器出口压力运行方案下,管网压力随 负荷变化的规律不同。
管网系统起点压力为定值时的工况 按月(或季节)调节调压器出口压力时的水力工况
一、管网系统起点压力为定值时的工况
运行方式:系统起点压力(即调压器出口压力)为定值 时,随负荷降低,管道中的实际压力降减少,用户燃 具前的压力升高。
P k1 k2 Pn 0.75Pn
燃气表的压力损失以150Pa计,
Pd 0.75Pn 150
式中:ΔPd—从调压站到最远燃具的总的允许阻力损失(Pa); 0.75Pn—管网的计算压力降, 150—燃气表的压力损失。
举例说明:对于天然气,燃具的额定压力 Pn=2000Pa 燃具前最大压力:Pmax=k1Pn=1.5×Pn=3000Pa 燃具前最小压力:Pmin=k2Pn=0.75×Pn=1500Pa 管网计算压力降:0.75Pn=1500
2.低谷核算时
低谷核算时,仍取决于管网源点的供气压力和管网终端调压 器或高中压用户的压力要求,此外,因低谷部分燃气将输往 储气设备储存,计算压力降需同时满足储气的压力要求。
第二节 低压管网的水力工况
研究内容 条件: 用户支管和低压管网直接连接 任意工况 研究 用户燃具前的压力变化情况
Pm Pm
ax in
k1Pn k2 Pn
式中: Pmax、Pmin—燃具的最大和最小 允许压力;
K1、k2—最大压力系数和最小压力系数;
Pn—燃具的额定压力。
1、用户处的压力波动及其影响因素
直接连接用户的低压燃气管网的压力曲线。
0
0
图中A为管网的起点,B为干管的终点;
E、F、G、B为用户C1、C2、C3、C4与干管的连接点。 P1为起点压力即调压器的出口压力。
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